|
| |
|
|
Design of optoelectronic sensor for biological tissues
Balík, Zdeněk ; Bartlová, Milada (referee) ; Tománek, Pavel (advisor)
Biological tissues are optically inhomogeneous and absorbent materials. They are comprised of various structures such as cells, cell organelles, and various fiber structures. Due to these structures leads to different interactions with the light and phenomena such as absorption, scattering and polarization of light. Different ultrasonic, electromagnetic, electrical and optical methods are used for meat ageing detection. Muscles are turbid anisotropic media, they exhibit changes in electrical and optical properties according to the direction of the electrical and optical fields in the sample. The diploma work assesses the feasibility of impedance measurements for meat ageing detection and their comparison with optical measurement of scattered polarized light. Two different sample were used: pork chop slices and chicken breasts were used for their relative homogeneity. The electrical method is a promising method due to the possibility of getting much information and realizing cheap and fast enough measurement systems. The proposed optical method allows measure the rotation of polarization plane with meat ageing in the range of 95 degrees within considered period. Through the first promising results obtained in this thesis, a further work has to be provided to determine closer relationship between optical scattering characteristics, electrical anisotropy in ageing-related tissue structural properties.
|
|
|
Analysis of ageing of selected materials used in sewage systems
Horák, Marek ; Stanko,, Ing Štefan (referee) ; Tlolka, Jan (referee) ; Raclavský, Jaroslav (advisor)
The doctoral thesis deals with analysis of the ageing of concrete and reinforced concrete pipes in sewage systems. The ageing of the sewage system is caused by several reasons, for example material abrasion, chemical and biological corrosion and subsequent static overload sewer construction. One of the common causes of degradation of sewage systems made from materials bonded with cement sealant is biogenic sulphate corrosion. Due to the corrosion the degradation of the pipe walls accelerates, particularly in upper part of the pipe and reduces planned lifetime of the sewage system. There is proposed new ageing analysis monitoring method for observation and evaluation of the loss of thickness of concrete and reinforced concrete pipes, which is caused by biogenic sulphate corrosion. Residual lifetime is calculated from the expected corrosion rate, it`s the loss of wall thickness on the monitored section of the sewer system. There is designed the monitoring system of the loss of wall thickness on the sewage system for practical application of the measurement procedure, which is administrated in cooperation with the BVK, a. s. The thesis uses existing knowledge regarding this subject. We use this information for better understanding of the process of the loss of wall thickness in sewage systems in real time and the posibility to correct and in-time implementation of appropriate operational measures. This should cause the limitation of the degradation process of piping material while extended service life and safe operation in sewage systems within the required time period. Based on the methodology is proposed to determine the residual life of the sewage system and maintenance and rehabilitation can be done more effectively. There is needed to be noted that only long-term monitoring period can bring a better overview of the technical condition of sewage systems in time and thus better and more effective maintenance and rehabilitation, which is related to the effective u
|
|
|
Study of Scattering and Polarization of Light in Biological Tissue
Abubaker, Hamed Mohamed ; Hrabovský, Miroslav (referee) ; Číp, Ondřej (referee) ; Tománek, Pavel (advisor)
Tkáňová optika nabývá rychle na významu a přesná znalost optických vlastností biologických tkání je podstatná pro výzkum v biomedicíně i pro kontrolu kvality potravin. Jestliže je vzorek tkáně osvětlen, dochází k mnohonásobnému odrazu světla. V případě postmortem neživých tkání (maso) je rozměr buněk větší než vlnová délka použitého světla. Dochází k Mieovu rozptylu prošlého nebo zpět odraženého světla, v důsledku čehož se objevují různé polarizační stavy světla. Polarizační stavy světla rozptýleného na difúzním prostředí jsou experimentálně zkoumány a modelovány. V práci jsme provedli dva modifikované experimenty: rozptyl polarizovaného světla, které dvakrát prochází vzorkem (vpřed a vzad) a jen světla, které jen prochází vzorkem. Měření rozptýleného světla ukazuje, že dochází k depolarizaci a ke stáčení polarizační roviny, což obojí závisí na orientaci svalových vláken a stárnutí tkání postmortem. Mimo experimentů byl také proveden teoretický popis difúzní biologické tkáně a byla vypočtena radiační přenosová rovnice pomocí modifikované Monte Carlo metody, která zahrnuje polarizační stav světla (PLMC). Je ukázáno, že stupeň polarizace podstatně závisí na optických vlastnostech rozptylového prostředí. Výsledky ukazují, že stav polarizace světla na výstupu závisí na stavu polarizace světla před vzorkem a na optických vlastnostech a tloušťce vrstvy prostředí v průběhu jejího stárnutí. Je také provedena korelace změn polarizace na čerstvosti masa, i popis dynamického chování polarizace při stárnutí masa.
|
|
|
Determination of collagen degradation degree using spectroscopy
Fišerová, Kateřina ; Márová, Ivana (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá charakterizací vlastností kolagenu po působení různých fyzikálních a chemických podmínek. Jejím cílem je popsat změny struktury kolagenu způsobené jeho modifikací, zhodnotit dopad těchto změn na další použití kolagenu a výběr vhodné metody pro determinaci vlastností kolagenu. V literární rešerši je popsána chemická struktura kolagenu, jeho využití jako biomateriálu, stabilita kolagenu a způsoby určení stupně porušení nativní kolagenní struktury. V experimentální části jsou vodné roztoky hovězího kolagenu typu I modifikovány působením různých podmínek - různé intenzity a délky dezintegrace (1 minuta při 6 000 otáčkám až 5 minut při 14 000 otáčkách), různé teploty přípravy (4 °C, pokojová teplota a 30 °C), různou dobou přípravy (1 až 5 dní), působením světla (1 až 14 dní) a úpravou pH (4 až 8). Za účelem popsání struktury kolagenu a změn, k nimž došlo během modifikace kolagenních vzorků působením různých podmínek jsou kolagenní roztoky analyzovány UV VIS spektrometrií a infračervenou spektrometrií. UV-VIS spektrometrií byly analyzovány barevné produkty reakce volných aminoskupin přítomných v kolagenu s vhodným činidlem. Jako činidlo byl použit vodný roztok kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové a roztok ninhydrinu v alkoholu. V případě FT-IR spektrometrie byly kolagenní vzorky analyzovány buď v podobě KBr tablet nebo pomocí ATR techniky v podobě filmů. Pro vyhodnocení změn ve struktuře kolagenu byla využita dekonvulace amidu I, jednoho z charakteristických pásů v infračerveném spektru kolagenu, který leží v oblasti 1590 - 1720 cm-1. Na základě snímků pořízených pomocí SEM byla porovnána morfologie kolagenních vzorků. V souladu s teoretickými předpoklady bylo zjištěno, že k nejvýraznějšímu porušení kolagenní struktury dochází při dlouhodobém stání kolagenního roztoku na světle. Podstatné změny způsobuje i zvýšení teploty a téměř žádný vliv na strukturu kolagenu nemá intenzita dezintegrace kolagenního roztoku. V případě zvýšení pH, byly vzorky do pH 5 stabilní a homogenní, ale poté docházelo k oddělení kolagenní fáze a srážení kolagenu, což ovlivnilo a zkreslilo UV-VIS analýzu. Nejlepších vlastností dosahují vzorky zamražené čerstvě po přípravě, dezintegrované 4 minuty při 14 000 otáčkách při 30 °C a beze změny pH. Na základě výsledků analýz se jako vhodné metody pro stanovení stupně porušení kolagenní struktury ukázala UV VIS spektrometrie s využitím kyseliny 2,4,6 trinitrobenzensulfonové v kombinaci s infračervenou spektrometrií kolageních filmů.
|
|
|
Resistance of bituminous binder to ageing
Rous, Vojtěch ; Frýbort, David (referee) ; Kudrna, Jan (advisor)
Asphalt binder ageing and experiences with various ageing methods from abroad are described in this thesis. The practical part deals with the RTFOT aging and with the influence of the duration of this test. The comparison of test results is conducted before and after the aging by values of needle penetration, elastic recovery, softening point and resilience tests are evaluated and compared.
|
|
|
Green Roofs Using Hydrophilic Mineral Wool
Vacek, Petr ; Moudrý, Ivan (referee) ; Šrámek,, František (referee) ; Matějka, Libor (advisor)
The thesis deals with the use of hydrophilic mineral wool in green roof structures. In the first part of the thesis, based on current legislation, there are summarized relevant technical properties of the hydrophilic wool. Specific demands on the green roof parts were classified and the work was consequently updated by the research of available products from the national market. A large part of the thesis consists of the extended documentation of technical properties of new products and also the changes that are associated with ageing after the material incorporation into the structure. Not only the laboratory properties of the material itself, but also properties of the material embedded in green roof structure were measured, for example an acoustic capabilities. Water accumulation properties of the mineral wool were documented on the real roof models too. Various impacts were observed by using mineral wool in comparison with substrate assemblies. Additional experiments were applied on using different types of mineral wool for an assessment of specific green roof vegetation adaptation. The environmental product declarations for each mineral wool product were calculated with the specific software using LCA methodology. In this way, the environmental impacts of mineral wool could be compared with other materials, such as artificial substrates, foils, etc. As a conclusion of the research results were summarized and reported demands for the hydrophilic mineral wool use in the green roof structures.
|
|
| |
|
| |
|
|
Forensic Identification of Child Faces
Klíma, Ondřej ; Španěl, Michal (referee) ; Beran, Vítězslav (advisor)
This thesis is focussed on children's faces comparison. Its aim is to create the application providing functions for photocomparison and ageing. Both these parts work with portrait photos of children. Photocomparison purpose is a metric expression of similarity of two portraits independently on their age. Ageing is a tool for the simulation of an individual's growing old on the photo. Principles of both functions are based on geometric morphometry methods, particulary on procrustes analysis and thin-plate spline aproximation.
|
guest ::
