|
|
Energy harvester working on epidermis
Fecko, Peter ; Prášek, Jan (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
This work focuses on theoretical designing of a device harvesting energy from perspiration on human epidermis. Chemical composition of the human sweat was researched from articles and publications dealing with this problem. Following their results the approximate concentration values of ionic salts (and other substances) were established, also an adequate combination of electrode metals were examined, theoretically making the energy harvester functional. Next proposal described a draft and production procedures towards manufacturing the harvester. Evaluation of voltage stability and dependency was made on changes in ionic concentrations of the electrolyte, representing human sweat. Finally, the harvester cell was produced according to proposed manufacturing methods and the cell performance was measured.
|
|
|
Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií
Čudek, Vladimír ; Dzimko, Marián (oponent) ; Navrátil, Karel (oponent) ; Dobeš, Petr (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím spektroskopické reflektometrie v oblasti studia mazacích filmů v EHD kontaktu. Jedná se o optickou metodu, pomocí které je možné studovat u tenkých vrstev jejich tloušťku i index lomu. Hlavní myšlenka práce navazuje na několik publikací, zabývajících se nalezením vhodného uspořádání i matematického modelu pro měření tloušťky maziva nejen v centrální oblasti EHD kontaktu. Výhodou této měřicí techniky je také možnost studovat v budoucnu rozložení tlaku v kontaktní oblasti, který lze odvodit ze změny indexu lomu maziva.
|
|
|
Tenkovrstvé elektrody pro elektrochromní prvky
Macalík, Michal ; Kadlec, Jaromír (oponent) ; Nováková,, Sabina (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Práce se zabývá depozicí vrstev pro elektrochromní prvek různými metodami. Transparentní elektricky vodivé vrstvy SnO2 byly deponovány pyrolytickým rozkladem peroxocíničitanového roztoku. Přidání peroxidu vodíku do výchozího roztoku přispívá k oxidaci při procesu růstu vrstvy a tím zvýšení elektrické vodivosti. Aktivní elektrochomní vrstvy WO3 byly deponovány elektrolyticky z roztoku peroxowolframové kyseliny. Byla nalezena optimální doba depozice a optimální teplota žíhání deponovaných vrstev. Pasivní elektrochromní vrstva V2O5 byla deponována metodou dip-coating z peroxovanadičitanového roztoku. Byl zjištěn pozitivní přínos ředění roztoku destilovanou vodou. Nalezené výsledky byly použity pro konstrukci kompletního elektrochromního prvku s polymerním gelovým elektrolytem.
|
|
|
Fotokatalytická aktivita hybridních vrstev oxidu titaničitého opracovaných plazmochemicky
Koukolová, Anna ; Králová, Marcela (oponent) ; Veselý, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá fotokatalytickou aktivitou tenkých vrstev oxidu titaničitého imobilizovaných na PET fólii a následně opracovaných plazmochemicky. Bylo řešeno stanovení fotokatalytické aktivity dvěma způsoby, a to degradací barviva Acid Orange 7 a degradací kyseliny benzoové. V teoretické části byly studovány metody pro vyhodnocení fotokatalytické aktivity a techniky nanášení tenkých vrstev fotokatalyzátorů. Bylo zjištěno, že plazmochemické opracování nemá významný vliv na fotokatalytickou aktivitu připravených tenkých vrstev. Metoda s degradací Acid Orange 7 je vhodná pro měření fotokatalytické aktivity. Stanovení fotokatalytické aktivity měřením intenzity fluorescence degradačních produktů kyseliny benzoové není vhodné pro fotokatalyzátory na PET fólii.
|
|
|
Optimalizace tvorby tenkých vrstev kovových materiálů
Čejka, Marek ; Kadlec, Michal (oponent) ; Šubarda, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá optimalizací tvorby tenkých vrstev kovových materiálů. V rámci teoretické části byl zpracován přehled realizace tvorby tenkovrstvé struktury, zejména pomocí vakuových technik. Chemické a fyzikální depozice. Byly popsány metody předúprav tenkých vrstev. Na závěr byly rozebrány metody kontroly předupraveného povrchu, kontroly kvality pokovení a vzájemné přilnavosti vrstev. V experimentální části byly zvoleny metody předúprav a aplikovány na vybrané substráty. Předúpravy byly vyhodnoceny pomocí kontroly povrc hu metodou smáčecích úhlů a metodou mikroskopie atomárních sil. Poté byla vytvořena kovová struktura mědi na předupravených substrátech. Realizace byla provedena pomocí magnetronového naprašování. Přilnavost vrstev byla kontrolována pomocí zkoušky povrchu mříţkovou metodou. Kvalita byla pozorovaná skenovací elektronovou mikroskopií. Výsledky byly pouţity pro návrh technologického postupu vytváření kovových vrstev.
|
|
|
Senzor plynů založený na uhlíkových nanočásticích
Morávek, Petr ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakterizací senzorů plynů na bázi uhlíkových nanostruktur. Teoretická část pojednává o základních pojmech spojených s problematikou detekce plynů, vlastnostech uhlíkových nanostruktur a o metodách jejich přípravy. V praktické části práce je vyhodnocena odezva vzorků na amoniak, vliv žíhání na jejich odezvu a srovnání čistých vzorků a jejich modifikací.
|
|
|
Diagnostika bariérových vlastností tenkých vrstev
Horák, Jakub ; Mazánková, Věra (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na charakterizaci vlastností tenkých SiOx vrstev připravených metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Vrstvy byly charakterizovány s ohledem na budoucí možné použití pro ochranu muzejních archiválií proti korozi. Jako výchozí látka pro depozici byl použit kapalný hexamethyldisiloxan a testovacím substrátem pro charakterizaci vlastností vrstev byly polypropylénové fólie a křemíkové substráty. Pro korozní zkoušky pak byly zvoleny kovové plechy. Pro charakterizaci vrstev byly použity metody měření permeační rychlosti kyslíku (OTR), infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR), skenovací elektronová spektroskopie (SEM), rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS), elipsometrie a jednoduché korozní testy kovových plechů nepovlakovaných a povlakovaných tenkými vrstvami SiOx.
|
|
|
Využití metody konečných prvků k určování napětí ve vrstvách pro optické aplikace
Tesařová, Anežka ; Ohlídal, Miloslav (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá mechanickým napětím vznikajícím v tenkých vrstvách nanášených na podložku. Nanášení probíhá při vysokých teplotách a vlivem rozdílných teplotních roztažností materiálů dochází k deformaci vzorku, a tím i ke generování napětí. První část práce obsahuje odvození Stoneyho formule pro uniaxiální a biaxiální napětí ve vrstvě. Dále byly vypracovány analytické výpočty normálového napětí ve vrstvě pro zjednodušený případ prutu a smykového napětí na rozhraní vrstev. Hlavní část práce tvoří řešení problému pomocí MKP modelování. Protože reálné teplotní průběhy při nanášení vrstvy nebyly známé, bylo jako vstup použito fiktivní teplotní zatížení. Pro vzorky potom byly hledány takové hodnoty teplotní roztažnosti vrstvy, aby při daném teplotním zatížení výsledný průhyb odpovídal experimentálním datům. V práci byly vytvořeny tři typy modelů, a to model prutového tělesa, axisymetrický model a objemový model. Axisymetrický model sloužil pro výpočet vzorků tvořících kruhové izolinie při deformaci a objemový model pro vzorky tvořící eliptické izolinie. Výsledkem MKP výpočtů byla normálová napětí v nanesených vrstvách, pro které byly za pomoci regresní analýzy vytvořeny odpovídající vztahy.
|
|
|
Bariérové vrstvy na bázi polyparaxylylenu pro aplikace v kosmickém výzkumu
Horák, Jakub ; Zahoranová, Anna (oponent) ; Mráček, Aleš (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Titan, měsíc planety Saturn, je pro mnoho výzkumníků zajímavý pro svou hustou atmosféru, která je stejně jako jeho povrch složena převážně z dusíku (95 %) a metanu (5 %) se zastoupením různých uhlovodíků, a také protože díky podmínkám, které na Titanu panují, je považován za model Země v době před vznikem života. Aby bylo možné sledovat procesy, které probíhají na různých vesmírných tělesech, je třeba k nim úspěšně dopravit výzkumnou sondu a důkladně ochraňovat elektroniku, na kterou po dobu vzletu, letu a přistání působí mnohé nepříznivé vlivy jako tepelné výkyvy, různé záření či atmosféra vesmírného tělesa, jíž může být elektronika vystavena, dojde-li k narušení integrity pláště sondy (například u přistávacích modulů). Parylenové vrstvy se již ve vesmírném výzkumu využívají a cílem této práce je hlubší pochopení změn jejich mechanických, chemických a fyzikálních vlastností po jejich vystavení simulované atmosféře Titanu a UV záření. Byly připraveny dvě tloušťkové sady parylenových vrstev (2 a 6µm), které byly následně vystaveny působení vlivu simulované atmosféry se zastoupením metanu v plynné směsi 1, 3 a 5 % – za laboratorní a snížené teploty (chlazení pomocí kapalného dusíku). V každé sadě byly vždy vzorky duplikovány díky čemuž jsme získali dvě sady vzorků – na první působily pouze podmínky použité při simulaci atmosférických dějů na Titanu (reakční produkty a použitý výboj) a druhou sadu, která byla navíc následně degradována pomocí UV záření (možný vliv fotonů z okolí Titanu). Změny, které na vrstvách proběhly, byly charakterizovány pomocí FTIR a dalších analytických metod. Ukazuje se, že už při vystavení podmínkám simulované atmosféry dochází pro většinu vzorků vystaveným směsi s největším zastoupením metanu k fotooxidaci. Ta u některých vzorků vedla ke snížení pozdějšího vlivu použitého UV záření a jde patrně o důsledek zesíťování dané vrstvy parylenu. Pomocí AFM bylo potvrzeno, že reakce probíhající na vrstvách při simulaci atmosféry zvyšují jejich drsnost, a že po vystavení UV záření dochází u vrstev vystavených atmosféře Titanu za laboratorní i snížené teploty k silné degradaci povrchu. To se potvrdilo i při nanoindentaci, kde vrstvy bez vlivu sekundárního UV záření nevykazovaly zvýšení tvrdosti či pružnosti, zatímco po ozáření UV byly hodnoty téměř dvojnásobné a také jejich nejistoty se významně zvýšily. Silný degradační vliv použitého UV záření byl pozorován i pomocí SEM – tyto vzorky bylo téměř nemožné dobře změřit kvůli silnému nabíjení a in-situ viditelné deformaci použitým elektronovým svazkem. Součástí práce byla i příprava nanočástic stříbra a mědi pro jejich pozdější cílené zabudování do parylenových vrstev. K přípravě nanočástic bylo využito výboje v kapalinách. Zatímco nanočástice stříbra byly kovové a sférického tvaru, u částic na bázi mědi byla pozorována jehlicovitá struktura a výrazná aglomerace. Povrch měděných částic nebyl kovový, ale byl tvořen oxidy a hydroxidy. Přímou aplikaci nanočástic do vrstev se nepodařilo realizovat.
|
|
|
Vliv teploty na plazmonické vlastnosti nanočástic
VOBRUBA, Jan
Tenké vrstvy na bázi nanočástic nacházejí využití v celé řadě aplikací, vycházejících z unikátních vlastností těchto nano-objektů. Pokud je kovová nanočástice osvícena správnou vlnovou délkou světla, lze v nanočástici vybudit kolektivní oscilace elektronů, což vede k enormnímu zesílení elektrické intenzity v blízkosti nanočástice, ale také k výrazné optické absorpci na dané vlnové délce. Tento jev lokalizované povrchové plazmonové rezonance (LSPR) silně závisí na materiálu, tvaru a množství nanočástic, ale také na optických vlastnostech okolního prostředí. Nanočásticové povrchy tak mohou být použity pro přípravu LSPR senzorů, či substrátů pro povrchově zesílenou Ramanovu spektroskopii. V této práci byly stříbrné nanočásticové vrstvy připravovány pomocí magnetronového naprašování, kdy bylo na skleněný substrát deponováno velmi malé množství materiálu, což vyústilo k tvorbě nanoostrůvků. Byl studovánn vliv depozičních podmínek na optické vlastnosti výsledných vrstev. V práci je ukázáno, že pomocí ladění depozičního času a teploty zahřívání lze měnit jak hloubku LSPR píku, tak jeho polohu.
|
host ::
RSS.