|
|
Studium relaxačních vlastností hydrogelů s využitím reologických technik
Lorenc, Pavel ; Klučáková, Martina (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá studiem relaxace a časového namáhání viskoelastických látek (hydrogelů) pomocí vybraných reologických technik především s ohledem na oscilační testy. Byly připraveny a při měření porovnány vlastnosti hydrogelů s různým typem síťování. Agarózové hydrogely (fyzikálně), alginátové hydrogely (fyzikálně-chemicky), hydrogely kyseliny hyaluronové (iontově) a polyvinylalkoholové hydrogely (chemicky). V této bakalářské práci jsou navrženy a následně i aplikovány metody měření relaxačních vlastností těchto hydrogelů za použití reometru. Pomocí časově závislých testů, jež zkoumaly změny amplitudy v čase, byly zkoumány relaxační vlastnosti hydrogelů. Proveden byl test, který měl 3 intervaly, kdy změnami amplitud deformace v závislosti na čase byla sledována odezva hydrogelů na tyto změny. Sledovány byly relaxační vlastnosti těchto hydrogelů, jež prokázaly značné rozdíly v chování hydrogelů při měřeních. Těmito metodami bylo zjištěno, že struktura hydrogelů a koncentrace mají vliv na jejich relaxační vlastnosti. Z naměřených výsledků bylo prokázáno, že nejlepší relaxační vlastnosti má chemicky síťovaný polyvinylalkoholový hydrogel, nejnižší schopnost relaxace pak vykazoval fyzikálně-chemicky síťovaný alginátový hydrogel. Výsledky z naměřených dat byly nakonec porovnány, posouzeny a komentovány rozdíly mezi jednotlivými hydrogely.
|
|
|
Využitelnost různých technik porozimetrie při studiu vnitřní struktury biopolymerních hydrogelů
Zahrádka, Jan ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Hlavním cílem této diplomové práce je výběr, optimalizace a testování vhodných metod pro studium vnitřní struktury hydrogelových materiálů. Zaměřuje se převážně na studium velikosti pórů s potenciálním využitím v základním a aplikovaném výzkumu těchto materiálů. Hlavní pozornost byla směřována do vytvoření kvalitní literární rešerše, která rozšiřuje povědomí o použitelnosti jednotlivých metod. V experimentální časti bylo klíčovým faktorem otestování konvenčních porozimetrických metod (rtuťová intruzní porozimetrie, BET analýza a DSC termoporometrie) pomocí referenčních porézních materiálů, na základě jejichž analýzy byly jednotlivé metody vzájemně porovnávány. Po optimalizaci jejich postupu s využitím referenčních materiálů byly tyto techniky využity k analýze modelových hydrogelů na bázi polyvinylalkoholu. Na základě této analýzy byly metody porovnávány z pohledu přípravy vzorku, časové a finanční náročnosti, ale především z pohledu rozsahu měření jednotlivých metod v porovnání s rozmezím deklarovaných hodnot velikostí pórů polyvinylakoholových hydrogelů.
|
|
|
Preparation of chitin film
Debnáriková, Michaela ; Abdelrahman, Rasha (oponent) ; Abdellatif, Abdelmohsan (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the extraction, purification, dissolution and preparation of film based on chitin/ polyvinyl alcohol (PVA). The pure chitin was fully characterized by different techniques like potentiometric titration, FT-IR, TGA, XRD, SEM and solid NMR. The solubility, purity of extracted chitin was investigated and evaluated by measuring the protein percent, rheology, and time need for dissolution. The chitin/PVA films were prepared using different ratio between chitin and PVA solution and film was prepared by casting method. The surface morphology, rheological and mechanical properties of the film were measured and evaluated.
|
|
|
Experimentální studium tření umělých kloubních chrupavek
Kulíšek, Vlastimil ; Ranuša, Matúš (oponent) ; Rebenda, David (vedoucí práce)
K náhradě poškozené kloubní chrupavky se používá mnoho konvenčních materiálů, které začínají být nahrazovány inovativními biomimetickými materiály, které kopírují vlastnosti kloubní chrupavky. Jedněmi z těchto materiálů jsou polyvinylalkoholové (PVA) hydrogely zesítěné metodou freeze-thawing a cast-drying. Tyto hydrogely se blíží vlastnostem chrupavky. Za účelem objasnění vlivu kinematických a zátěžných podmínek na tření hydrogelů byly zvoleny tři stupně kluzné rychlosti a zatížení a jednotného maziva-PBS. Součinitel tření FT hydrogelu klesal s rostoucím zatížením. Závislost rychlosti nevykazovala jednotný trend a odpovídala adsorpčně-odpudivému modelu pro PVA gely. Součinitel tření CD hydrogelu rostl s rostoucí kluznou rychlostí dle adsorpčně-odpudivého modelu pro PVA gely. Zvýšení zatížení pří nízkých rychlostech CD hydrogelu vyvolalo mírné snížení součinitele tření. Při nejvyšší rychlosti existovalo optimální zatížení, při kterém bylo dosaženo nízkého součinitele tření. CD hydrogel vykazoval několikanásobně nižší součinitel tření než chrupavka. FT hydrogel dosáhl nižšího součinitele tření než chrupavka pouze při 5 N a 10 mm s-1. Tato práce přispívá pochopení tribologických vlastností PVA hydrogelů.
|
|
| |
|
|
Cílená modifikace transportních a strukturních vlastností biomedicínských hydrogelů
Bayerová, Zuzana ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá cílenou modifikací strukturních vlastností hydrogelů, která úzce souvisí s aplikačními vlastnostmi těchto materiálů (např. transportními). Vzhledem ke kýženým farmakologickým aplikacím spočívajících ve využití těchto materiálů k cílenému uvolňování léčiv byly pro studium vybrány hydrogely na bázi chitosanu a polyvinylalkoholu, jakožto látky s dobrou biokompatibilitou. Kombinací těchto polymerů byly zajištěny schopnosti botnací (regulováno přítomností chitosanu) a viskoelastické (ovlivněny přítomností polyvinylalkoholu), které byly charakterizovány za pomoci široké škály analytických a fyzikálně-chemických metod (botnání, pevnost v tahu, reologie, mikroskopie atomárních sil či stanovení měrného povrchu, aj.). Informace o strukturních vlastnostech sehrály stěžejní roli nejenom pro detailní popis studovaných materiálů z pohledu toho, zda lze cíleně měnit strukturní vlastnosti, ale posloužily také jako výklad rozdílného uvolňování aktivní látky diklofenaku z hydrogelové matrice. S ohledem na vypracovanou literární rešerši byl pro modifikaci vlastností vybrán vliv pH a síťování. Z naměřených výsledků bylo zjištěno, že i nepatrná změna pH má vliv na transport či uvolňování aktivní látky. Výsledky získané v této práci mohou být užitečné při tvorbě hydrogelových matric s léčivy v závislosti na zamýšlených medicínských aplikacích.
|
|
|
Vysokopevnostní macrodefect-free kompozity pro žáruvzdorné aplikace
Ryšková, Martina ; Másilko, Jiří (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Obsahem bakalářské práce je studium odolnosti vůči žáru macro-defect-free (MDF) kompozitu založeného na bázi kalcium-aluminátového cementu a organického polymeru polyvinylalkoholu. Macrodefect-free kompozity jsou významné především vynikajícími mechanickými parametry, mezi které se řadí pevnost v tahu za ohybu. Tyto materiály jsou charakteristické svou nízkou porózitou a absencí mikrotrhlin. Velkou roli v MDF cementech mají vazebné a nevazebné interakce polymeru s cementem, jež mají vliv na chemické a fyzikálně-mechanické vlastnosti. Hlavní problém při aplikaci MDF cementů je v nízké odolnosti vůči vodě. Pro přípravu macrodefect- free vzorků byl použit hlinitanový cement (SECAR 51 , SECAR 71) a polymer polyvinylalkohol Gohsenol GH 17S. Byly sledovány změny mechanických vlastností závislé na způsobu vytvrzení vzorků, které byly vytvrzeny za laboratorní teploty a 70 C. Vzorky žíhány při 1000°C a následně provedena zkouška pevnosti v tahu za ohybu před i po žíhání, porovnání mechanických vlastností. Žárové namáhání bylo zkoušeno pomocí žárového mikroskopu, TGA-DTA-EGA a TMA analýzy.
|
|
|
MDF composites AC-PVAl with increased moisture resistance
Repka, Martin ; Brandštetr, Jiří (oponent) ; Šoukal, František (vedoucí práce)
Polymer-impregnated cement materials represent an interesting and promising alternative to conventional Portland cement pastes. Macrodefect-free (MDF) composites correspond to the well-known group of these materials, consisting of inorganic binder and organic polymer. Despite the identification of many potential applications and unusual mechanical properties, MDF cements have certain limitations and particularly loss of strength on exposure to moisture or humidity. One option to increase the moisture resistance is “in situ” reticulation of polymer. This work contains results of initial sample series of MDF composites based on alumina cement and polyvinyl alcohol with three types of organo-titanate cross-linking agents (Tyzors). Effect of MDF composites modification was evaluated by testing of flexural strength of materials in various humidity conditions.
|
|
| |
|
|
Optimalizace optických a transportních vlastností hydrogelů na bázi PVA
Zahrádka, Jan ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je navrhnout a optimalizovat vhodnou metodu přípravy transparentních, fyzikálně síťovaných hydrogelů s manipulovatelnými transportními vlastnostmi. Jako modelový gelotvorný materiál byl zvolen polyvinylalkohol (PVA) síťovaný metodou cyklického mražení a rozmražování. Z původně navržených tří mechanismů ovlivnění optických vlastností takto připravených PVA gelů byl na základě pilotních skríningových experimentů pro hlubší navazující analýzu vybrán vliv rychlosti mražení. Mechanické vlastnosti připravených hydrogelů byly analyzovány prostřednictvím reologie metodou amplitudového (strain sweep) testu. Vnitřní struktura byla vizualizována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Optimalizovaná technika přípravy transparentních PVA gelů byla následně využita pro přípravu gelů s interpenetrovanou polyelektrolytovou komponentou (poly(styren sulfonát)). Metodou difúzního páru s metylenovou modří jako difúzní sondou bylo poté experimentálně ověřeno, že hybridní hydrogelová síť disponuje modifikovanými transportními vlastnostmi.
|
host ::
RSS.