| |
|
STRAIN ENGINEERING OF THE ELECTRONIC STRUCTURE OF 2D MATERIALS
del Corro, Elena ; Peňa-Alvarez, M. ; Morales-García, A. ; Bouša, Milan ; Řáhová, Jaroslava ; Kavan, Ladislav ; Kalbáč, Martin ; Frank, Otakar
The research on graphene has attracted much attention since its first successful preparation in 2004. It possesses many unique properties, such as an extreme stiffness and strength, high electron mobility, ballistic transport even at room temperature, superior thermal conductivity and many others. The affection for graphene was followed swiftly by a keen interest in other two dimensional materials like transition metal dichalcogenides. As has been predicted and in part proven experimentally, the electronic properties of these materials can be modified by various means. The most common ones include covalent or non-covalent chemistry, electrochemical, gate or atomic doping, or quantum confinement. None of these methods has proven universal enough in terms of the devices' characteristics or scalability. However, another approach is known mechanical strain/stress, but experiments in that direction are scarce, in spite of their high promises.\nThe primary challenge consists in the understanding of the mechanical properties of 2D materials and in the ability to quantify the lattice deformation. Several techniques can be then used to apply strain to the specimens and thus to induce changes in their electronic structure. We will review their basic concepts and some of the examples so far documented experimentally and/or theoretically.
|
|
Využití nově syntetizovaného amocharu ke stabilizaci a sorpci kovů a metaloidů.
Ouředníček, P. ; Trakal, L. ; Komárek, M. ; Pohořelý, Michael
Možnost sanace půd, která je většinou založena na principu stabilizace a imobilizace potenciálně rizikových látek, je v posledních letech intenzivně studovanou a zkoumanou problematikou. Jedním z takovýchto stabilizačních činidel je i biochar, tedy forma aktivního uhlí, která má schopnost poutat na svůj povrch celou řadu kontaminantů včetně právě kovů a metaloidů. Biochary mají obecně vysoce aktivní povrch a přítomnost různých funkčních skupin (např. COO–) zodpovědných za tvorbu chelátů a alkalických prvků (Ca2+, K+, Na+ a Mg2+) reprezentující kationtovou výměnu; v kombinaci s vysokými hodnotami pH (7,00 až 10,0) poukazují na jejich efektivní sorpční kapacitu vázat na svůj povrch kovy a metaloidy z roztoku (z půdní vody), zejména pak v kyselých půdách (tedy v oblastech postižených intenzivní důlní činností). Dále lze sorpční účinnost biocharů ještě zvýšit/vylepšit (zejména pak v případech odstraňování As (V) nebo Cr (VI)) a to pomocí různých modifikací. A právě modifikací biocharu pomocí amorfního oxidu manganu (AMO), byl vytvořen nový sorbent AMOchar. Produkt byl připraven přidáváním biocharu přímo do roztoku reaktantů při syntéze AMO. Samotný AMOchar je tak tvořen především Mn-oxaláty, které jsou přítomny ve formě povlaků na povrchu částic biocharu. Sorpční účinnost tohoto sorbentu pak byla i přes poměrně zásadité pH AMOcharu vysoká pro všechny testované rizikové prvky. Konkrétně byla sledována vysoká sorpce nejen pro Pb (téměř 99 %) a Cd (51,2 %) ale i pro As (91,4 %). Modifikace biocharu pomocí AMO též signifikantně snížila extrakci Mn, díky čemuž by nemělo, v případě reálného používání tohoto sorbentu pro sanaci půd, docházet k post-kontaminaci půdy právě manganem, který se uvolňuje z Mnoxalátů při rozpouštění jinak vysoce účinného sorbentu AMO.
Plný tet: SKMBT_22316111113040 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
Spolupráce středních škol s externími firmami v přípravě školních vzdělávacích programů
Tulach, David ; Lačev, Alek (vedoucí práce) ; Hochel, Matej (oponent)
Tato práce, Spolupráce středních škol s externími firmami v přípravě školních vzdělávacích programů, se zabývá otázkou, zdali je možné a přínosné, aby střední školy spolupracovaly s firmami na přípravě či úpravě svých vzdělávacích programů za cílem zlepšení kvality vzdělávání. Po prvotních příspěvcích ze strany odborníků, které na tuto otázku odpovídaly negativně, byl pohled zaměřen na kořen věci - na čem stojí historické pilíře školství a pedagogiky, co o učení se a výuce říká věda, jak pedagogika reaguje na krizi věd. Při porovnání literárních zdrojů a závěrů z rozhovorů s odborníky v kombinaci s analýzou stop a výsledků činnosti odborníků dalších byla stanovena teorie, že veřejné školství dospívá do bodu krize, ve své podstatě se od svého vzniku nezměnilo a nejlepším řešením může být vytvoření alternativních vzdělávacích institucí.
|
|
Single particle analysis of size-segregated aerosol in Prague city center
Marvanová, S. ; Skoupý, Radim ; Kulich, P. ; Bendl, J. ; Hovorka, J. ; Machala, M.
Particulate matter (PM) is omnipresent pollutant in the ambient air known to cause cardiovascular and respiratory diseases (WHO 2004). Recently, outdoor air pollution and particulate matter in outdoor air pollution were classified as carcinogenic to humans, Group 1 (IARC 2015). Especially, ambient PM of aerodynamic diameter < 100 nm, ultrafine particles, appears to be of great importance due to its high specific surface area and high number concentration (Hughes et al. 1998). Ultrafine particles also easily enter and are being transferred in organisms, and interact with cells and subcellular components (Oberdorster et al. 2005). As the evidence of ultrafine PM significance increased, size-fractionated PMs sampled by various cascade impactors have been employed into the toxicological studies on cell cultures or isolated cells, using the organic extracts of size-fractionated PMs (Topinka et al. 2013, Topinka et al. 2015) or directly the size-fractionated particles (Becker et al. 2003, Ramgolam et al. 2009, Reibman et al. 2002, Loxham et al. 2013, Jalava et al. 2006, Thomson et al. 2015, Jalava et al. 2015). The aim of this study was to evaluate shape and composition of size-segregated aerosol particles, sampled by high volume cascade impactor, using electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX).
|
|
Možnosti monitorování laserového svařovacího procesu
Horník, Petr ; Mrňa, Libor
Se zvyšujícími se nároky na kvalitu svarů se běžně používá automatické strojní svařování s monitorováním procesu. Výsledná kvalita svaru je do značné míry ovlivněna chováním paroplynové dutiny - keyhole. Nicméně, její přímé pozorování během svařovacího procesu je prakticky nemožné a je nutné použít nepřímé metody. V ÚPT vyvíjíme optické metody sledování procesů založené na analýze záření laserem indukovaného plazmatu pomocí Fourierovy a autokorelační analýzy. Pozorovat vstupní otvor keyhole je částečně možné prostřednictvím koaxiální kamery umístěné na svařovací hlavě a následného zpracování obrazu. Vysokorychlostní boční kamera pomáhá pochopit dynamiku plazmového obláčku. Prostřednictvím optické spektroskopie plazmatu, lze studovat excitaci prvků v materiálu. Proud ochranné atmosféry může být vizualizován za použití schlierové metody.\n\n
|
|
Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe
Šik, Ondřej ; Lazar, Josef (oponent) ; Navrátil, Vladislav (oponent) ; Grmela, Lubomír (vedoucí práce)
Because of demands from space research, healthcare and nuclear safety industry, gamma and X-ray imaging and detection is rapidly growing topic of research. CdTe and its alloy CdZnTe are materials that are suitable to detect high energy photons in range from 10 keV to 500 keV. Their 1.46 -1.6 eV band gap gives the possibility of high resistivity (10^10-10^11 cm) crystals production that is high enough for room temperature X-ray detection and imaging. CdTe/CdZnTe detectors under various states of their defectiveness. Investigation of detector grade crystals, crystals with lower resistivity and enhanced polarization, detectors with asymmetry of electrical characteristics and thermally degenerated crystals were subject of my work in terms of analysis of their current stability, additional noise, electric field distribution and structural properties. The results of the noise analysis showed that enhanced concentration of defects resulted into change from monotonous spectrum of 1/f noise to spectrum that showed significant effects of generation-recombination mechanisms. Next important feature of deteriorated quality of investigated samples was higher increase of the noise power spectral density than 2 with increasing applied voltage. Structural and chemical analyses showed diffusion of metal material and trace elements deeper to the crystal bulk. Part of this work is also focused on surface modification by argon ion beam and its effect on chemical and morphological properties of the surface.
|
|
New Methods for Increasing Efficiency and Speed of Functional Verification
Zachariášová, Marcela ; Dohnal, Jan (oponent) ; Steininger, Andreas (oponent) ; Kotásek, Zdeněk (vedoucí práce)
In the development of current hardware systems, e.g. embedded systems or computer hardware, new ways how to increase their reliability are highly investigated. One way how to tackle the issue of reliability is to increase the efficiency and the speed of verification processes that are performed in the early phases of the design cycle. In this Ph.D. thesis, the attention is focused on the verification approach called functional verification. Several challenges and problems connected with the efficiency and the speed of functional verification are identified and reflected in the goals of the Ph.D. thesis. The first goal focuses on the reduction of the simulation runtime when verifying complex hardware systems. The reason is that the simulation of inherently parallel hardware systems is very slow in comparison to the speed of real hardware. The optimization technique is proposed that moves the verified system into the FPGA acceleration board while the rest of the verification environment runs in simulation. By this single move, the simulation overhead can be significantly reduced. The second goal deals with manually written verification environments which represent a huge bottleneck in the verification productivity. However, it is not reasonable, because almost all verification environments have the same structure as they utilize libraries of basic components from the standard verification methodologies. They are only adjusted to the system that is verified. Therefore, the second optimization technique takes the high-level specification of the system and then automatically generates a comprehensive verification environment for this system. The third goal elaborates how the completeness of the verification process can be achieved using the intelligent automation. The completeness is measured by different coverage metrics and the verification is usually ended when a satisfying level of coverage is achieved. Therefore, the third optimization technique drives generation of input stimuli in order to activate multiple coverage points in the veri\-fied system and to enhance the overall coverage rate. As the main optimization tool the genetic algorithm is used, which is adopted for the functional verification purposes and its parameters are well-tuned for this domain. It is running in the background of the verification process, it analyses the coverage and it dynamically changes constraints of the stimuli generator. Constraints are represented by the probabilities using which particular values from the input domain are selected. The fourth goal discusses the re-usability of verification stimuli for regression testing and how these stimuli can be further optimized in order to speed-up the testing. It is quite common in verification that until a satisfying level of coverage is achieved, many redundant stimuli are evaluated as they are produced by pseudo-random generators. However, when creating optimal regression suites, redundancy is not needed anymore and can be removed. At the same time, it is important to retain the same level of coverage in order to check all the key properties of the system. The fourth optimization technique is also based on the genetic algorithm, but it is not integrated into the verification process but works offline after the verification is ended. It removes the redundancy from the original suite of stimuli very fast and effectively so the resulting verification runtime of the regression suite is significantly improved.
|
|
Doped DLC coatings for biomedical applications
Písařík, Petr
Nowadays there are materials having excellent properties for use in medicine (Diamond-like carbon, Hydroxyapatite, …). Diamond-like carbon (DLC) is a metastable form of amorphous carbon containing bonded carbon atoms of sp2 and sp3 hybridized orbital. DLC layers are semiconductors with high mechanical hardness, chemical inertness, low coefficient of friction, high thermal conductivity, good electrical and optical properties, biocompatibility and no cytotoxicity. All properties of the films are not always ideal, so it is necessary to modify the layer. One example of how to modify the properties of thin layers are dopations. The incorporation of dopants in films may lead to greater multifunctionality and much improved properties. Most modifications were made to modify contact angle and surface energy, to reduce internal stresses, to decrease surface roughness, coefficient of friction or wear....
|
|
High normal tlak a hypertenze u dětí a dospívajících
KRÁLOVÁ, Kateřina
U dětí a dospívajících je často přítomen vysoký normální krevní tlak. Lidé s vysokým normálním krevním tlakem, vykazují během krátké doby předpoklad ke vzniku arteriální hypertenze. Hypertenze probíhá u dětí nejčastěji jako bezpříznaková. Zvýšený krevní tlak je u dětí nejčastěji odhalen při preventivních prohlídkách praktickým lékařem pro děti a dorost. Tato bakalářská práce obsahuje informace o anatomii a fyziologii kardiovaskulárního systému, o měření krevního tlaku sestrou, hodnocení krevního tlaku, high normal tlaku, vysokém krevním tlaku u dětí, úloze sestry u PLDD v oblasti komunikace a edukace a léčbě vysokého normálního tlaku a hypertenze. Cíle práce Prvním cílem práce bylo zmapovat, jak děti dodržují režimová opatření v rámci prevence high normal tlaku a hypertenze. Byla použita tato výzkumná otázka: Jak děti dodržují režimová opatření v rámci prevence high normal tlaku a hypertenze? Druhým cílem bylo zjistit role sestry v péči o děti s high normal tlakem a hypertenzí. Druhá výzkumná otázka zní: Jaké role zaujímá sestra v péči o dítě s high normal tlakem a hypertenzí? Použité metody Ve výzkumné části bakalářské práce jsme použili metodu kvalitativního výzkumného šetření, metodu dotazování a techniku hloubkových rozhovorů. Rozhovory byly nahrávány na diktafon a následně doslova přepsány. Čtyři sestry a tři matky si nepřály být nahrávány na diktafon, proto byly rozhovory při dotazování doslovně psány na papír. Pro potřeby výzkumu byly vytvořeny dva výzkumné soubory. První výzkumný soubor tvořilo 6 sester, které pracují v ordinaci praktického lékaře pro děti a dorost v Jihočeském kraji. Druhý výzkumný soubor se skládal ze 6 vybraných osob z řad rodičů dětí s high normal tlakem a hypertenzí také z Jihočeského kraje. Výsledky Přepsané rozhovory byly zkoumány otevřeným kódováním, metoda tužka a papír. Vzniklo 9 kategorií: Kardiovaskulární onemocnění, Role sestry, Měření TK sestrou, Krevní tlak, Hypertenze, Měření TK dětem, Doporučení, Životní styl, Volný čas. K jednotlivým kategoriím byly přiřazeny podkategorie, ve kterých jsou zakódována stěžejní data. Závěr Z prvního výzkumného šetření potvrzují sestry pracující v ordinacích dětského lékaře pro děti a dorost, že nejčastějším kardiovaskulárním onemocněním v ordinaci je hypertenze. Uvádějí, že rolí sestry u PLDD je správně změřit krevní tlak a provést edukaci dětí a rodičů v dané oblasti. Respondentky se shodovaly v zásadách, jak správně měřit krevní tlak a k měření mají k dispozici alespoň tři velikosti manžet. Respondentky měly základní informace o problematice high normal tlaku a hypertenze a uváděly, že v ordinacích PLDD se provádí kontroly měření krevního tlaku při preventivních prohlídkách nebo při potížích dítěte. Respondentky uváděly, že kontrola krevního tlaku a edukace o krevním tlaku probíhá, ale ve druhém výzkumném šetření se prokázalo, že děti a dospívající nedodržují doporučení v této oblasti. Nejspíše z důvodu nízké motivace. Žádná sestra ani rodiče se nezmínili, že by dostávali edukační pomůcky jako letáčky nebo ukázkový jídelníček. Z druhého výzkumného šetření vyplynulo, že rodiče dětí nejčastěji zjistili zvýšený krevní tlak u PLDD a to buď z důvodů preventivní prohlídky, nebo potíží dítěte. Na kontrolní měření dorazili alespoň tři krát. Respondenti se shodli na doporučeních, která dostali v ordinaci PLDD jako je snížit váhu dítěte, pravidelná fyzická aktivita, omezení solení a správná strava dítěte. Avšak ne všechny děti a dospívající tyto doporučení dodržují. Děti a dospívající nejčastěji tráví volný čas u PC nebo televize, a to minimálně 2 hodiny denně. Naproti tomu nemají žádnou pravidelnou fyzickou aktivitu. Z prvního výzkumného šetření se prokázala výmluvnost a omlouvání rodičů, že nemají čas se se svými dětmi podílet na fyzické aktivitě. Výsledky výzkumu budou poskytnuty časopisu Pediatrie pro praxi.
|
host ::
