|
|
Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films
Nikitin, Daniil ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...
|
|
|
Study of Positive Column in Glow Discharge under Medium Pressures Using Computational Experiment
Laca, Marek ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Roučka, Štěpán (oponent)
Pozitivní sloupec v stejnosměrném doutnavém výboji byl zkoumán pomocí tekutinového modelu plazmatu v kyslíku a v argon-kyslíkové směsi při tlacích řádově několik stovek pascalů a pro výbojové proudy od 10 do 40 mA. Model popisuje nekonečně dlouhý pozitivní sloupec v cylindrické výbojové trubici. Základem modelu je rovnice kontinuity se srážkovým členem na pravé straně. Tok částic je vyjádřen v drift-difuzní aproximaci a srážky elektronů jsou charakterizované pomocí střední kinetické energie elektronů. V modelu je zahrnut radiální profil koncentrace částic a jejich interakce se stěnou výbojové trubice. Výsledky simulací, koncentrace částic a intenzita elektrického pole, byly porovnány s výsledky měření elektrického pole v kyslíku a v argon-kyslíkové směsi. V práci je zkoumán vliv podmínek výboje, tlak a složení plynu ve výboji, na vlastnosti pozitivního sloupce. Za středních tlaků model úspěšně předpověděl intenzitu elektrického pole přibližně 40 V/cm v molekulárním plynu kyslíku a přibližně 3 V/cm v inertním plynu argonu.
|
|
|
Modification of polymeric substrates by means of non-equilibrium plasma
Kuzminova, Anna ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce:Modifikace polymerních substrátů pomocí nízkoteplotního plazmatu Autor: Anna Kuzminova Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí doktorské práce: doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. Abstrakt: Úprava povrchů polymerních materiálů pomocí nízkoteplotního plazmatu je téma, které si získává rostoucí pozornost, což je dáno širokým spektrem možných aplikací. Jako příklad je možné uvést úpravu polymerních fólií používaných v potravinářském průmyslu, kde je možné pomocí plazmatu výrazně vylepšit funkčnost těchto materiálů (např. zlepšit možnost jejich potisku nebo zvýšit jejich bariérové vlastnosti). V rámci této disertační práce byly studovány dvě možné strategie modifikace polymerů. První z nich byla založena na opracování polymerů atmosférickým plazmatem. Hlavní pozornost byla věnována studiu vlivu atmosférického plazmatu na povrchové vlastnosti 8 běžně používaných polymerů, zejména na jejich chemické složení, morfologii a smáčivost. Mimo to bylo prokázáno, že vystavení polymerů atmosférickému plazmatu vede ke změně jejich mechanických vlastností, k jejich nezanedbatelnému odleptávání a v určitých případech i ke zvýšení jejich biokompatibility. Druhou studovanou strategií bylo povlakování polymerů tenkými funkčními nanokompozitními vrstvami obsahujícími kovové nanočástice. Byly vyvinuty povlaky s...
|
|
|
Studium interakce plazmatu s pevnými látkami postupy počítačové fyziky
Palacký, Jakub ; Hrach, Rudolf (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na studium nízkoteplotního plazmatu postupy počítačové fyziky, konkrétně částicového modelování. V rámci řešení je kladen důraz na časově efektivní provádění simulací, proto se mj. zabývá využitím paralelizačních technik cílených na maximální zkrácení výpočetního času. Hlavním cílem práce je sledování interakce plazmatu s vnořenou pevnou látkou, byla zvolena Langmuirova sonda, jako nejběžnější zástupce sondové diagnostiky. Současný výzkum v oblasti modelování plazmatu intenzivně zkoumá dynamickými jevy, například šíření vln nebo turbulence a nestability. Z toho důvodu je velká část práce věnována dynamice v elektropozitivním i elektronegativním plazmatu.
|
|
| |
|
|
Study of Glow Discharge in Oxygen and its Mixtures at Medium Pressures
Schmiedt, Lukáš ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Mazánková, Věra (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: Studium doutnavého výboje v kyslíku a jeho směsích za středních tlaků Autor: Lukáš Schmiedt Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí disertační práce: Doc. RNDr. Věra Hrachová, CSc. Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Stejnosměrný doutnavý výboj v kyslíku a jeho směsích s argonem byl pro tlaky v rozmezí 200 - 1750 Pa a pro výbojové proudy do 40 mA zkoumán ve dvou výbojových trubicích stejného tvaru, avšak z různého materiálu (křemen a Pyrex). Šlo především o studium emisních spekter a podélného elektrického pole, a to s přihlédnutím k možné existenci vysokogradientní a nízkogradientní formy kladného sloupce doutnavého výboje. Náš výzkum byl zaměřen zejména na kvalitativní analýzu odlišností emisních spekter v obou formách výboje a dále na možnosti stanovení rotační teploty kyslíkové molekuly za různých výbojových podmínek, především v závislosti na množství příměsi. Klíčová slova: doutnavý výboj, kyslík, střední tlaky, emisní spektra
|
|
|
Studium fyzikálně-chemických vlastností povrchově modifikovaného oxidu wolframu
Polášek, Jan ; Mašek, Karel (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Plšek, Jan (oponent)
Tato práce je rozdělena do dvou částí. V první části zkoumáme možnosti vytváření monokrystalických klastrů wolframu a oxidu wolframu pomocí magnetronového naprašivání s plynovou agregací. Klastry jsou připravovány v nereaktivní (Ar) a reaktivní (Ar + O2) atmosféře a ohřívány buď po depozici, nebo v letu pomocí IČ záření. Podrobně byl popsán vliv kyslíku na agregační proces a byly nale- zeny možnosti vytváření krystalických klastrů z wolframu i jeho oxidu. V druhé části práce zkoumáme reaktivitu vrstev oxidu wolframu, čistých či dopovaných vzácnými kovy (Pt, Au), deponovaných na křemík a leptaný uhlík, při částečné oxidaci methanolu. Byl nalezen a popsán vliv jak uhlíkové podložky, tak dopantů na reaktivitu vzorků. Rovněž byly popsány změny v morfologii a chemickém stavu vzorků, ke kterým během reakce docházelo. 1
|
|
|
Preparation and basic properties of nanostructured plasma polymers
Serov, Anton ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Hladké fluorouhlíkové plazmově polymerní vrstvy byly dlouho zvažovány pro výrobu hydrofobních a kluzkých povlaků. Zájem o fluorouhlíkové materiály byl podpořen i jejich vynikajícími samomaznými a dielektrickými vlastnostmi a chemickou inertností. Tato práce je zaměřena na vývoj nových metod pro přípravu fluorouhlíkových plazmově polymerních nanostruktur, které by mohly kombinovat chemické složení a fyzickou strukturu nutnou pro dosažení superhydrofobního charakteru vrstev. Poly(tetrafluorethylen) byl zkoumaným materiálem. RF magnetronové naprašování v plynově agregačním nanočásticovém zdroji bylo přizpůsobené pro přípravu fluorouhlíkových nanostrukturovaných vrstev s chemickým složením podobným konvenčnímu PTFE ale s vysokým stupněm sesíťování a větvení. Byl diskutován teoretický model růstu takových plazmově polymerních nanostruktur.
|
|
|
Preparation of Nanocomposites of Metal Oxides in Plasma Polymer and Study of Their Properties
Polonskyi, Oleksandr ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Kadlec, Stanislav (oponent)
Název práce: Příprava nanokompozitů oxidu kovů v plazmovém polymeru a studium jejich vlastností Autor: Oleksandr Polonskyi Katedra: Katedra makromolekulární fyziky, MFF UK Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Katedra makromolekulární fyziky, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Abstrakt: Tato práce se věnuje studiu nanokompozitních vrstev Al (Al oxid)/plazmový polymer připravených různými metodami s využitím magnetronového naprašování, plasmové polymerizace a depozice svazku klastrů. Dále byla zkoumána tvorba a depozice nanoklastrů kov/oxid kovu s použitím agregačního klastrového zdroje (GAS). Byl studován vliv nízké koncentrace kyslíku v agregačním plynu na proces depozice Al a Ti klastrů. Vlastnosti nanoklastrů a nanokompozitních vrstev byly studovány různými charakterizačními metodami. Morfologie nanokompozitů byla charakterizována pomocí AFM, TEM nebo HRTEM a SEM. Elementární analýzy a chemické složení vrstev byly studovány pomocí XPS a FTIR. Optická charakterizace připravených vrstev byla provedena pomocí UV-Vis spektroskopie a spektroskopické elipsometrie. Bylo ukázáno, že pomocí GAS lze připravit nanokompozity Al(AlxOy)/C:H. Klíčová slova: nanokompozitní tenká vrstva, plazmový polymer, oxid kovu, nanoklastry
|
|
|
XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum
Artemenko, Anna ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: XPS analýza plazmových polymerů a nanokompozitních vrstev bez přerušení vakua Autor: Anna Artemenko Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Plazmové polymery a nanokompozity kov/ plazmový polymer byly široce používány pro různé biomedicínské účely. Pro bioaplikace přirozeně požadovány vlastnosti jakými jsou vysoká smáčivost, stabilita materiálů na vzduchu, ve vodném prostředí odolnost vůči různým sterilizačním procesům, adhese buněk. Tato práce se věnuje zejména zkoumání chemického složení připravených vrstev pomocí XPS analýzy. Plazmový polymer na bázi nylonu, PEO-podobné vrstvy, fluorouhlikové vrstvy a nanokompozitní vrstvy Au/PEO-podobné, Ag/C:H a Al/C:H nanokompozity byly vybrány jako zkoumané materiály. Kromě toho byly výsledky měření XPS použity pro počítačovou simulaci pro výpočet faktoru plnění nanokompozitů kov/plazmový polymer. Byla dosažena dobrá shoda s experimentem. Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, XPS analýza, bioaplikace, simulace.
|
host ::
RSS.