|
|
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.
|
|
|
3D analysis of dental and skeletal changes after dental and orthodontic treatment
Nocar, Adam ; Dostálová, Taťjana (advisor) ; Hubálková, Hana (referee) ; Koberová Ivančaková, Romana (referee)
3D analýza dentálních a skeletálních změn po zubní a ortodontické terapii Abstrakt Předkládaná disertační práce popisuje možnost využití 3D analýzy a 3D technologií ve stomatologické a ortodontické praxi. Analýza změn je dále popsána ve dvou konkrétních pracích, a to přesně zabývající se laserově tvrzenými 3D vytištěnými modely v ortodoncii a změnami po laserovém bělení zubů. Cílem první práce je analýza změn po ortodontické terapii z pohledu stability modelů vytištěných stereolitografií (SLA) ve srovnání s tradičními sádrovými odlitky po dobu tří let. Experimentální soubor dat se skládal z 36 ortodontických pacientů, z nichž každý měl modely vytištěné pomocí SLA a sádrové odlitky pro horní i dolní čelist, což vedlo k získání celkem 72 skenů ve formě souborů Standard Template Library (STL) a 72 tradičních otisků. Modely horního zubního oblouku byly zkonstruovány pomocí 3D tiskárny SLA, využívající fialový laserový paprsek o vlnové délce 405 nm ke ztuhnutí tekutého polymeru. Klasické sádrové odlitky byly připraveny v zubní laboratoři. K vyhodnocení rozdílů mezi zubními modely byl použit laboratorní skener k vytvoření virtuálních odlitků. Výsledky z 22 experimentálních souborů dat ukázaly vysokou míru shody mezi sádrovými odlitky a virtuálními povrchy s průměrným absolutním rozdílem 0,018 mm a směrodatnou...
|
|
|
Electrochemical study of novel materials for energy conversion application
Novčić, Katarina ; Rees, Neil (referee) ; Kim, Daewoo (referee) ; Pumera, Martin (advisor)
Slibnou alternativou k řešení současné energetické a environmentální krize spočívá v využití elektrochemického rozkladu vody pomocí reakce na vývoj vodíku (HER). Proto existuje naléhavá potřeba zkoumat a vyvíjet nové elektrokatalyzátory pro aplikaci přeměny energie a HER jako součást tohoto procesu. Různé nové materiály se ukázaly jako slibní elektrokatalyzátory pro HER. Mezi nimi mají dvourozměrné (2D) materiály, jako jsou dichalkogenidy přechodových kovů (TMD), MAX fáze a MXeny, velkou pozornost díky svým slibným elektrochemickým vlastnostem. Navíc tisk ve 3D otevřel cestu k rychlému prototypování a výrobě elektrodových zařízení, a jejich kombinace s různými 2D materiály zůstává výzvou. Tato práce se zabývá elektrochemickým studiem různých nových materiálů pro aplikace přeměny energie a čisté výroby vodíku. Představuje studium makroskopické a mikroskopické elektrochemické výkonnosti upravených 3D-tisknutých nanouhlíkových elektrod a elektrokatalyzátorů TMD, MAX fáze a MXen. Makroskopická elektrochemická aktivita je studována tradičními technikami, jako je voltametrie, poskytující informace o průměrném elektrochemickém výkonu materiálů. Kromě toho je jejich mikroskopická elektrochemická aktivita prováděna skenovací elektrochemickou mikroskopií (SECM), která poskytuje vhled do místních rozdílů v elektrochemické aktivitě materiálů a informace o distribuci a rovnoměrnosti HER aktivních míst na površích materiálů. Tato práce má široké důsledky pro obecné porozumění elektrokatalytickému výkonu nových 2D materiálů, což je důležité pro jejich budoucí vývoj jako elektrokatalyzátorů.
|
|
|
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 manufacturing technology of a composite part using out of autoclave prepregs
Tellinger, Adam ; Gregor, Lukáš (referee) ; Kupčák, Radim (advisor)
This master’s thesis deals with the production of a composite part from prepregs using non-autoclave technology. The first part of the thesis is research of composite materials and composite manufacturing technologies. This is followed by a section that focuses on non-autoclave methods of manufacturing composite parts using prepregs. The practical part includes the design of several prototype production variants of the specified part and subsequent production of the part. The output is an evaluation of the achieved results, a comparison of the various production methods, the selection of a suitable production technology variant, and the creation of a technological guideline for this chosen method of composite part manufacturing.
|
|
|
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.
|
|
| |
guest ::
