|
|
Interconnection of three-dimensional printing, material science and bone tissue engineering for creating ideal bone scaffolds
Šromová, Veronika
The interconnection of three-dimensional (3D) printing, material science, and bone tissue engineering holds immense promise in the realm of scaffold development for bone repair. This work delves into the intricate interplay between various factors influencing the success hydroxyapatite biomaterials in bone regeneration, including material selection, porosity, structural design, surface modification, and other mechanical characteristics. Our aim is the pursuit of ideal biomaterials possessing both favorable biological responses and mechanical integrity. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is used to analyze the chemical structure of the material, particularly the chemical bonds present. Using SEM, we were subsequently able to analyze the microstructure and nanostructure of the 3D printed hydroxyapatite sample.
|
|
|
SCARA robot as a 3D printer
Cviček, Pavel ; Benešl, Tomáš
This article focuses on the possibility of using a SCARA robot with an alternative Beckhoff control system for 3D printing. The technologies and components required for implementation will be listed. Furthermore, the detailed design of the control program to execute the g-code will be described, including shortcomings and possible solutions. Also included is a tutorial that will guide the user through the setup of the slicer and will specify the necessary subsequent modifications to the g-code in order to run it. Finally, the achieved results and further development possibilities will be presented.
|
|
|
2D materials for electrocatalysis and hydrogen generation as clean energy source
Sanna, Michela ; Kim, Daewoo (referee) ; Urso, Mario (referee) ; Pumera, Martin (advisor)
Elektrochemická výroba vodíku z vody získává stále více pozornosti jako čistý a obnovitelný zdroj energie v reakci na alarmující environmentální problémy způsobené těžbou fosilních paliv během posledních století. Proces však lze považovat za ekologicky šetrnou alternativu pouze tehdy, pokud je poháněn obnovitelnými zdroji energie, jako je solární energie, největší uhlíkově neutrální zdroj dostupný na naší planetě. Solární energie lze přeměnit na elektřinu pomocí solárních panelů a elektrická energie může být využita k rozkladu vody za pomocí elektrokatalyzátorů, jako je platina. Alternativně lze rozklad vody na vodík provádět přímo pomocí solární energie. Nicméně výtěžky přímého fotochemického rozkladu vody jsou nízké. Kombinace obou přístupů, nazývaná fotoelektrochemický rozklad vody, kombinuje nejlepší z obou světů - elektrokatalytický rozklad vody s pomocí fotonů. Z tohoto důvodu je studium nových materiálů založených na hojně se vyskytujících prvků, které lze použít jako fotoelektrokatalyzátory pro tvorbu vodíku, zásadní pro navádění společnosti k udržitelnější výrobě energie. Tato práce zkoumá potenciál těchto nových dvourozměrných (2D) materiálů a souvisejících sloučenin, spolu s výzkumem využití 3D tisku pro výrobu funkčních elektrod v oblasti fotoelektrochemie. Studium několika přechodných kovových selenofosfitů potvrdilo jejich potenciál jako fotoelektrokatalyzátorů pro tvorbu vodíku, zejména za působení viditelného světla. MAX fáze byly modifikovány expozicí fluorovému plynu a vlastnosti získaných fluorovaných MAX byly zkoumány, začínaje jejich morfologií až po jejich potenciál jako fotoelektrokatalyzátorů pro reakci vývoje vodíku. Fluorované fáze vykazovaly lepší výkony ve srovnání s neošetřenými fázemi MAX. Zlepšená katalytická aktivita byla přičítána fotoaktivním oxyfluoridům, které vznikaly v důsledku procesu fluorace. Fotoaktivita fází MAX byla dále zkoumána jak teoreticky, tak experimentálně, aby bylo možné porozumět původu fotokatalytického chování. Výsledky ukázaly, že přítomnost oxidových nečistot na fázích hraje klíčovou roli v fotoelektrochemické tvorbě vodíku. Role oxidů v fotokatalytické aktivitě těchto sloučenin inspirovala výrobu a zkoumání 3D tištěných elektrod a jejich modifikaci s oxidy deponovanými atomovou vrstvou (ALD), jako je TiO2, SiO2 a Al2O3. I v tomto případě přítomnost tenké vrstvy oxidu na povrchu elektrody významně přispěla ke zlepšení výkonu za působení viditelného světla. Získané výsledky prokázaly důležitost základního studia nových 2D materiálů pro aplikaci v fotoelektrochemické výrobě vodíku a otevřely nové pohledy na výrobu inovativních 3D tištěných vodivých zařízení, která lze modifikovat s funkčními materiály pro přeměnu energie.
|
|
|
The Use of 3D Digitization in Heritage Conservation
Plánková, Dominika ; Falátková, Michaela (advisor) ; Doležalová, Eva (referee)
This thesis focuses on the utilization of 3D technologies in the field of heritage conservation. The theoretical part is dedicated to a brief introduction to the topic of heritage conservation and the world of innovative technologies, specifically 3D scanning and softwares, which are used to create models, with an emphasis on photogrammetry. Drawing upon this knowledge, it introduces the basic methodological procedures for 3D scanning and the processing of the acquired data in respective softwares. The practical part applies these steps to a specific historical building and its historical context. Furthermore, the thesis explores the various approaches for the use of 3D models. Subsequently, it presents their contribution to the public, education and further research of historical reality. Accordingly, the thesis also presents the potential usages of virtual reality (VR), augmented reality (AR), 3D printing and virtual exhibitions.
|
|
|
Design of PET bottle recyclation device for creation of 3D printing filament
Huplík, Ondřej ; Kolomý, Štěpán (referee) ; Sedlák, Josef (advisor)
The rise in popularity of 3D printing and the increasing amount of plastic waste are putting an emphasis on finding new sustainable and environmentally friendly solutions. This thesis addresses the issue of recycling plastic materials and how PET plastic can be used in 3D printing. The theoretical part describes the current possibilities of plastic recycling. The practical part focuses on the design of a device that accepts a PET bottle strip and converts it into filament by bringing it above the glass transition temperature. The device is designed with cost and compactness in mind. The device can be further improved and adapted for different types of plastic materials.
|
|
|
Design of antenna for LoRaWAN module
Paulysko, Tomáš ; Láčík, Jaroslav (referee) ; Bednarský, Vojtěch (advisor)
This bachelor thesis focuses on the design, optimization, and implementation of compact antennas for LoRaWAN modules operating in the European 868 MHz frequency band. The goal is to create antennas that are not only effective and compact but also easily integrated into 3D printed enclosures of IoT devices. During the work, three different configurations of microwave structures containing antennas were designed and numerically modeled. These antennas were subsequently manufactured and tested. The measurements demonstrated their ability to achieve a reflection coefficient below -15 dB. The best structure achieved a realized gain of 1.13 dBi. The work also highlights the need for further tuning and adaptation of antennas to ensure optimal parameters in various applications.
|
|
|
Production preparation in business model
Čermáková, Lucie ; Videcká, Zdeňka (referee) ; Juřica, Pavel (advisor)
This master thesis deals with the design of technological preparation of production and product manufacturing together with the design of a model company established in the premises of the LAPROCO business process management laboratory. This model enterprise is intended to support the teaching of the Bachelor's degree programme in Process Management. The analysis describes the laboratory including its equipment and the curriculum and its content. The design part then deals with the outline of the model enterprise and its activities.
|
|
|
Assessment of 3D printing technology as an alternative in manufacturing
Balvín, Patrik ; Šafl, Pavel (referee) ; Binar, Tomáš (advisor)
This bachelor thesis is devoted to 3D printing. The main methods od 3D printing, widely used materials (their production, their properties and the advantages and disadvantages of using them), degradation due to enviromental conditions, other common methods of producing polymer parts and mechanical test are described in the theoretical part. This paper also compares the advantages of using 3D printing for prototyping. The experimental section is dedicated to measuring the impact of material degradation on the toughness, hardness, and tensile strength of PLA and PA6 CF15 materials. The case study focuses on the design of an engine spark coil holder and a mobile workstation for 3D printing.
|
|
| |
|
|
Powder feeder design for multi-material metal 3D printing
Kulda, Martin ; Malý, Martin (referee) ; Grygar, Filip (advisor)
This bachelor thesis deals with the issue of multi-material metal 3D printing, specifically the method of material transfer between containers and powder application on the work surface. The aim of this bachelor thesis is to design, implement and test a dispensing device for refilling the coating head for multi-material metal 3D printing and to optimize the design of the coating head itself. Based on the research, conceptual designs were developed and subjected to a series of tests. The results of these tests led to the development of a specific design solution, including both the coating head and the dispensing device. These solutions were subsequently implemented and tested for key functions. The implemented solution enables reliable material transfer between containers as well as to the work surface. It also allows easy and quick exchange of the magazines themselves in case of printing a different set of materials.
|
guest ::
