|
|
Novel materials for sensing and biosensing
Jyoti, Jyoti ; Mayorga, Paula (referee) ; Cho, Nam-joon (referee) ; Pumera, Martin (advisor)
Materiály na bázi 2D použité ve 3D tištěných elektrodách a nano/mikromotorech se staly špičkovými technologiemi. Získaly širokou pozornost díky svým výjimečným charakteristikám, které je předurčují pro použití v senzorových a biosenzorových aplikacích. Výzkum nabízí cenné vhledy prostřednictvím systematického výzkumu za účelem podpory pokroku v senzorových technologiích. 3D tištěné elektrody z nanouhlíku eliminují potřebu konvenčních elektrod tím, že poskytují výhody jako snadnou výrobu, rychlou produkci, vynikající přesnost a přizpůsobení tvarů v závislosti na našich požadavcích. V důsledku toho zjištění této práce zdůrazňují univerzálnost 3D tištěných elektrod z nanouhlíku v aplikacích, které zahrnují fenoly, pesticidy a biosensing, zejména detekci DNA. Dále jsme zkoumali aktivní kvantové materiály na bázi mikromotorů pro detekci DNA, stejně jako aplikace pro bezpečnost potravin. Tato technologie příští generace kombinuje atraktivní vlastnosti kvantových materiálů spolu s jejich autonomní pohyblivostí jako mikromotory, což detekci urychluje a nabízí cenově dostupné platformy pro senzoriku a bioanalýzu. Řešením výzev souvisejících s využitím analytu, zejména těch s rychlou akcí a toxicitou, práce zkoumá pokročilé metody detekce, které zahrnují moderní technologie nabízející inovativní řešení. Zjištění přispívají k probíhající evoluci technologií nezbytných pro řešení současných výzev v analytické chemii a bioanalytické chemii.
|
|
|
Friction and lubrication of total hip replacement produced by 3D metal printing technology
Uhrová, Simona ; Horák, Zdeněk (referee) ; Vrbka, Martin (advisor)
This thesis investigates the tribological properties of total hip replacements manufactured by both traditional and additive technologies. The primary objective is to assess the impact of different manufacturing methods on friction and lubrication at the contact between the joint head and the acetabular cup. Techniques such as a pendulum joint simulator and optical methods are utilized to analyse the lubricant film formation and friction coefficient. The findings indicate that additively manufactured implants can potentially offer comparable or superior tribological properties compared to traditional methods, potentially leading to enhanced longevity and functionality of the implants. However, the need for appropriate surface treatment and further research into wear to ensure extended life and improved implant functionality is emphasised.
|
|
|
Description of fatigue behavior of additively manufactured polymer metamaterial structure
Helešicová, Petra ; Ševeček, Oldřich (referee) ; Trávníček, Lukáš (advisor)
Metamateriály jsou v posledních letech velmi často zkoumanou oblastí, jelikož umožňují přizpůsobení mechanických vlastností vyráběných součástí, které není možné získat s využitím konvenčních materiálů. Aby bylo možné metamateriály bezpečně využívat v provozu, je nutné popsat jejich chování při zatěžování. Prezentovaná diplomová práce je zaměřena na popis únavového chování 3D tištěné polymerní metamateriálové struktury. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V teoretické části je provedena rešerše metamateriálů a jejich rozdělení, poté rešerše metod 3D tisku vhodných pro polymerní materiály a nakonec jsou představeny základy mechanického chování polymerů. V praktické části jsou postupně prováděny kroky pro určení odhadu únavové životnosti uvažované metamateriálové struktury pomocí čtyř kritérií. Pomocí experimentálních testů jsou naměřeny mechanické vlastnosti uvažovaného materiálu, které jsou vloženy do vytvořeného numerického modelu. Okrajové podmínky a zatížení modelu jsou zvoleny tak, aby odpovídaly reálným podmínkám při zatěžování. Numerický model je využitý pro určení kritických lokací ve struktuře a pro predikci únavové životnosti. Ve dvou kritických místech jsou zaznamenávány hodnoty napětí a přetvoření představující jednotlivé fáze cyklického zatěžování. Tyto hodnoty jsou použity pro predikci únavové životnosti.
|
|
|
3D printing with silver and its use in jewellery
Thomas, Marek ; Langerová, Petra (referee) ; Sučková, Magda (advisor)
Hlavním cílem této práce je najít vhodný typ aditivní tiskárny, která by byla schopna kvalitního 3D tisku stříbrných šperků. Práce seznámí čtenáře s několika typy aditivních tiskáren (FDM, SLA, DMLS a dalších), jejich využitím v praxi a fyzikálním a chemickým chováním stříbra při aditivním tisku. Důraz bude kladen na praktické uplatnění těchto speciálních 3D tiskáren, a to především ve šperkařství. Poslední část práce se pokusí zodpovědět otázku, zda je technicky a ekonomicky proveditelné sestavit a bezpečně provozovat danou 3D tiskárnu v menších firmách či v domácím prostředí.
|
|
|
The use of deep neural networks for the evaluation of metallographic cross-sections
Semančík, Adam ; Mendřický, Radomír (referee) ; Hurník, Jakub (advisor)
Táto diplomová práca skúma aplikáciu hlbokých neurónových sietí pre vylepšenie hodnotenia metalografických výbrusov pre materiály vyrobené pomocou aditívnej výroby. Zameriava sa na dve pokročilé techniky spracovania obrazu: sémantickú segmentáciu a super-rozlíšenie obrazu. Na sémantickú segmentáciu bola použitá architektúra U-Net pre klasifikáciu defektov, ako sú dva typy pórov. Okrem toho bol použitý model SRGAN (Super-Resolution Generative Adversarial Network) pre zvýšenie rozlíšenia obrazu, čo potenciálne zlepšuje presnosť segmentácie. Výskum hodnotí, či model trénovaný na AlSi10Mg môže dostatočne dobre vyhodnocovať materiály Cu99 a Ti6Al4V. Zároveň hodnotí vplyv super-rozlíšenia na výkonnosť segmentácie. Výsledky ukázali, že zatiaľ čo model segmentácie dosahoval dobré výsledky na AlSi10Mg, generalizácia na iné materiály vyžaduje diverzifikovanejšie tréningové dáta. V dôsledku výpočtových obmedzení zostáva kombinovaný efekt super-rozlíšenia a segmentácie nejednoznačný, čo naznačuje potrebu ďalšieho výskumu s výkonnejšími výpočtovými zdrojmi.
|
|
|
Use of modern manufacturing technologies for transmission components
Drapač, Jiří ; Prokop, Aleš (referee) ; Řehák, Kamil (advisor)
The aim of this bachelor thesis is to evaluate the possibilities of application of alternative production technologies in the company Wikov MGI a. s. for the production of gearbox components. The review part of the thesis deals with additive technologies, which are Selective Laser Melting (SLM), Binder Jetting (BJ), Cold Spray (CS) and Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). For each method, the pre-production preparation, process with printing parameters and post-processing are described. In the next section, each technology is critically evaluated for applicability to gear components. From the results, the most appropriate application of the technology to one selected component is detected. In the practical part, optimization of dimensions and weight is performed by design modification of the selected component. On the basis of economic and technical calculations, a comparison between the current and the proposed manufacturing process is made.
|
|
|
Friction of Titanium Surfaces in Implantology
Heto, Matyáš ; Odehnal, Lukáš (referee) ; Ranuša, Matúš (advisor)
This bachelor thesis focuses on the frictional properties and wear resistance of Ti6Al4V alloy. This alloy is suitable for use in orthopaedic implants such as the first metatarsophalangeal (MTP) joint in the big toe. The aim is to investigate different surface treatment methods that can reduce friction and wear of this material. The effect of applying DLC coatings and creating microtextures or microstructures on the surface is described. Metal on metal pair tests have been carried out using profilometer and tribometer in pin on plate configuration. The results show a noticeably higher coefficient of friction for the Ti6Al4V alloy than for the compared CoCrMo alloy. DLC coating significantly helped in reducing the friction and wear of Ti6Al4V. This cannot be said for the two microstructures tested, which did not have a significant effect on the observed tribological properties. The results indicate the importance of surface treatment of Ti6Al4V alloy for use in implants.
|
|
|
Evaluation of the machinability of material produced by additive manufacturing
Bílek, Richard ; Drbal, Martin (referee) ; Kolomý, Štěpán (advisor)
This bachelor thesis evaluates the machinability of high strength maraging steel M300, which is produced in three types of samples. Two samples were additively manufactured by Selective Laser Melting, one of which was subsequently heat treated. The third sample was produced by conventional rolling. Testing was carried out by milling under different cutting conditions. In the practical part the resulting chips were taken and hardness of individual samples, then the individual cutting forces during machining, surface roughness and the flank wear were measured. The measured data and chips morphology were further analysed and evaluated. The output of the work is a recommendation of the appropriate cutting speed for machining the additively manufacturing maraging steel M300.
|
|
|
Assessment of the use of 3D printing technology in the automotive industry
Ondriska, Josef ; Libich, Jiří (referee) ; Binar, Tomáš (advisor)
This thesis deals with 3D printing technology and analysis of various polymeric additive manufacturing materials, with a focus on their application in the automotive industry. In the experimental part, three types of material are tested for mechanical properties, both without degradation and after degradation by a climate chamber. In the tensile strength test, the possibility of using acoustic emission as a diagnostic method was verified. From the results obtained, a specific part used in the automotive industry was designed. The work also includes the design of a stationary
|
|
|
Experimental Verification of Printed Concrete Shell Structures
Tomečka, Petr ; Stráský, Jiří
The article presents the printing technology and material used in the research. Focusing specifically on shell structures. The following section details, the application concept for bridge piers and the derived specimens for experimental verification. The testing procedure and a description of the measuring equipment is presented. Finally, an introduction to computational analyses is provided.
|
guest ::
