Studovanou veličinou v návaznosti na tvorbu nanovláken bude chování impedance roztoků při určitých frekvencích. Impedanční charakterizace kapalin, polymerních roztoků a suspenzí v oblasti nízkých frekvencích může výrazně přispět k porozumění elektrostatického zvlákňování pomocí střídavých zdrojů. Zvlákňování polymerů pomáhá při tvorbě nanovlákna, které lze použít pro umělé nervy, šlachy nebo chrupavky. V této práci bude zprovozněna nová aparatura pro impedanční spektroskopii umožňující měření kapalných vzorků ve frekvenčním rozsahu od 0.1 Hz do 5 MHz. Práce se bude zabývat zejména zprovozněním měření, analýzou známých vzorků a vyhodnocením parazitních vlivů na samotné měření kapalin. Cílem práce je vytvořit metodiku práce pro měření impedanční spektroskopie kapalin určených pro tvorbu nanovlákem pro biomedicínské účely.
Anotace v angličtině
The studied quantity in relation to the formation of nanofibers will be the behaviour of the impedance of solutions at certain frequencies. Impedance characterization, of liquids, polymer solutions and suspensions in the low frequency region can contribute significantly to the understanding of electrostatic softening using AC sources. The softening of polymers helps in the formation of nanofibers that can be used for artificial nerves, tendons or cartilage. In this work, a new impedance spectroscopy apparatus will be commissioned to measure liquid samples in the frequency range from 0.1 Hz to 5 MHz. In particular, the work will deal with the commissioning of the measurements, the analysis of known samples and the evaluation of parasitic effects on the liquid measurement itself. The aim of this work is to develop a methodology for the measurement of impedance spectroscopy of liquids intended for nanofiber formation for biomedical purposes.
spectroscopy, polymers, electrostatic softening, complex permittivity, polarisability of polymers
Rozsah průvodní práce
86
Jazyk
CZ
Anotace
Studovanou veličinou v návaznosti na tvorbu nanovláken bude chování impedance roztoků při určitých frekvencích. Impedanční charakterizace kapalin, polymerních roztoků a suspenzí v oblasti nízkých frekvencích může výrazně přispět k porozumění elektrostatického zvlákňování pomocí střídavých zdrojů. Zvlákňování polymerů pomáhá při tvorbě nanovlákna, které lze použít pro umělé nervy, šlachy nebo chrupavky. V této práci bude zprovozněna nová aparatura pro impedanční spektroskopii umožňující měření kapalných vzorků ve frekvenčním rozsahu od 0.1 Hz do 5 MHz. Práce se bude zabývat zejména zprovozněním měření, analýzou známých vzorků a vyhodnocením parazitních vlivů na samotné měření kapalin. Cílem práce je vytvořit metodiku práce pro měření impedanční spektroskopie kapalin určených pro tvorbu nanovlákem pro biomedicínské účely.
Anotace v angličtině
The studied quantity in relation to the formation of nanofibers will be the behaviour of the impedance of solutions at certain frequencies. Impedance characterization, of liquids, polymer solutions and suspensions in the low frequency region can contribute significantly to the understanding of electrostatic softening using AC sources. The softening of polymers helps in the formation of nanofibers that can be used for artificial nerves, tendons or cartilage. In this work, a new impedance spectroscopy apparatus will be commissioned to measure liquid samples in the frequency range from 0.1 Hz to 5 MHz. In particular, the work will deal with the commissioning of the measurements, the analysis of known samples and the evaluation of parasitic effects on the liquid measurement itself. The aim of this work is to develop a methodology for the measurement of impedance spectroscopy of liquids intended for nanofiber formation for biomedical purposes.
spectroscopy, polymers, electrostatic softening, complex permittivity, polarisability of polymers
Zásady pro vypracování
Cíle práce :
Cílem práce je vytvořit metodiku pro vyhodnocování roztoků k přípravě nanovláken pro biomedicínské aplikace.
Teoretická východiska :
Metoda střídavého zvlákňování z roztoku zatím není zcela prozkoumána. Jeden z možných faktorů ovlivňující tento proces je elektrická charakteristika samotného roztoku. Budou provedeny základní elektrická měření roztoků. Cílem je zhodnotit vliv těchto měření na přípravu nanovláken pro biomedicínské aplikace.
Výzkumné předpoklady/výzkumné otázky :
1. Předpokládá se spojitost vlastností roztoků s možností přípravy nanovláken metodou střídavého zlákňování
Metoda:
Analýza a syntéza dostupných zdrojů
Technika práce, vyhodnocení dat :
Teoretická práce - zpracována v editoru Microsoft Office Word a Microsoft Office Excel
Místo a čas realizace výzkumu :
Bakalářská práce zahrnuje laboratorní měření vybraných typů roztoků a kapalin v laboratořích KFY.
Vzorek :
Roztoky vhodné i nevhodné pro střídavé zvlákňování
Rozsah práce :
Rozsah bakalářské práce činí 40-50 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část)
Zásady pro vypracování
Cíle práce :
Cílem práce je vytvořit metodiku pro vyhodnocování roztoků k přípravě nanovláken pro biomedicínské aplikace.
Teoretická východiska :
Metoda střídavého zvlákňování z roztoku zatím není zcela prozkoumána. Jeden z možných faktorů ovlivňující tento proces je elektrická charakteristika samotného roztoku. Budou provedeny základní elektrická měření roztoků. Cílem je zhodnotit vliv těchto měření na přípravu nanovláken pro biomedicínské aplikace.
Výzkumné předpoklady/výzkumné otázky :
1. Předpokládá se spojitost vlastností roztoků s možností přípravy nanovláken metodou střídavého zlákňování
Metoda:
Analýza a syntéza dostupných zdrojů
Technika práce, vyhodnocení dat :
Teoretická práce - zpracována v editoru Microsoft Office Word a Microsoft Office Excel
Místo a čas realizace výzkumu :
Bakalářská práce zahrnuje laboratorní měření vybraných typů roztoků a kapalin v laboratořích KFY.
Vzorek :
Roztoky vhodné i nevhodné pro střídavé zvlákňování
Rozsah práce :
Rozsah bakalářské práce činí 40-50 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část)
Seznam doporučené literatury
[1] A. K. Arof, S. Amirudin, S. Z. Yusof, a I. M. Noor, "A method based on impedance spectroscopy to determine transport properties of polymer electrolytes", Phys. Chem. Chem. Phys., roč. 16, č. 5, s. 1856-1867, led. 2014, doi: 10.1039/C3CP53830C.
[2] R. Dersch, M. Steinhart, U. Boudriot, A. Greiner, a J. H. Wendorff, "Nanoprocessing of polymers: applications in medicine, sensors, catalysis, photonics", Polym. Adv. Technol., roč. 16, č. 2-3, s. 276-282, 2005, doi: 10.1002/pat.568.
[3] Y. Zhang, C. T. Lim, S. Ramakrishna, a Z.-M. Huang, "Recent Development of Polymer Nanofibers for Biomedical and Biotechnological Applications", J. Mater. Sci. Mater. Med., roč. 16, s. 933-46, lis. 2005, doi: 10.1007/s10856-005-4428-x.
[4] M. A. Careem, I. S. M. Noor, a A. K. Arof, "Impedance Spectroscopy in Polymer Electrolyte Characterization", in Polymer Electrolytes, John Wiley & Sons, Ltd, 2020, s. 23-64. doi: 10.1002/9783527805457.ch2.
[5] S. Wang, J. Zhang, O. Gharbi, V. Vivier, M. Gao, a M. E. Orazem, "Electrochemical impedance spectroscopy", Nat. Rev. Methods Primer, roč. 1, č. 1, s. 41, čer. 2021, doi: 10.1038/s43586-021-00039-w.
[6] L. R. Manea, L. Hristian, A. L. Leon, a A. Popa, "Recent advances of basic materials to obtain electrospun polymeric nanofibers for medical applications", IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., roč. 145, s. 032006, srp. 2016, doi: 10.1088/1757-899X/145/3/032006.
[7] J. Lepšík, "Analýza vybraných parametrů při zvlákňování ligninu", srp. 2021, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dspace.tul.cz/handle/15240/160897
[8] X. Li a Y. Wang, "Complex impedance study on polymer-derived amorphous silicon carbonitride", Ceram. Int., roč. 43, č. 16, s. 13560-13564, lis. 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2017.07.062.
[9] A. Straka, "Vliv struktury povrchu zvlákňovací jednotky na odstředivé zvlákňování", lis. 2019, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dspace.tul.cz/handle/15240/154143
[10] M. Badošek, "Využití přírodních polymerů pro řízené uvolňování léčiv", The use of biopolymers for controlled release of drugs, 2018, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dk.upce.cz//handle/10195/71729
Seznam doporučené literatury
[1] A. K. Arof, S. Amirudin, S. Z. Yusof, a I. M. Noor, "A method based on impedance spectroscopy to determine transport properties of polymer electrolytes", Phys. Chem. Chem. Phys., roč. 16, č. 5, s. 1856-1867, led. 2014, doi: 10.1039/C3CP53830C.
[2] R. Dersch, M. Steinhart, U. Boudriot, A. Greiner, a J. H. Wendorff, "Nanoprocessing of polymers: applications in medicine, sensors, catalysis, photonics", Polym. Adv. Technol., roč. 16, č. 2-3, s. 276-282, 2005, doi: 10.1002/pat.568.
[3] Y. Zhang, C. T. Lim, S. Ramakrishna, a Z.-M. Huang, "Recent Development of Polymer Nanofibers for Biomedical and Biotechnological Applications", J. Mater. Sci. Mater. Med., roč. 16, s. 933-46, lis. 2005, doi: 10.1007/s10856-005-4428-x.
[4] M. A. Careem, I. S. M. Noor, a A. K. Arof, "Impedance Spectroscopy in Polymer Electrolyte Characterization", in Polymer Electrolytes, John Wiley & Sons, Ltd, 2020, s. 23-64. doi: 10.1002/9783527805457.ch2.
[5] S. Wang, J. Zhang, O. Gharbi, V. Vivier, M. Gao, a M. E. Orazem, "Electrochemical impedance spectroscopy", Nat. Rev. Methods Primer, roč. 1, č. 1, s. 41, čer. 2021, doi: 10.1038/s43586-021-00039-w.
[6] L. R. Manea, L. Hristian, A. L. Leon, a A. Popa, "Recent advances of basic materials to obtain electrospun polymeric nanofibers for medical applications", IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., roč. 145, s. 032006, srp. 2016, doi: 10.1088/1757-899X/145/3/032006.
[7] J. Lepšík, "Analýza vybraných parametrů při zvlákňování ligninu", srp. 2021, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dspace.tul.cz/handle/15240/160897
[8] X. Li a Y. Wang, "Complex impedance study on polymer-derived amorphous silicon carbonitride", Ceram. Int., roč. 43, č. 16, s. 13560-13564, lis. 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2017.07.062.
[9] A. Straka, "Vliv struktury povrchu zvlákňovací jednotky na odstředivé zvlákňování", lis. 2019, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dspace.tul.cz/handle/15240/154143
[10] M. Badošek, "Využití přírodních polymerů pro řízené uvolňování léčiv", The use of biopolymers for controlled release of drugs, 2018, Viděno: 20. listopad 2021. [Online]. Dostupné z: https://dk.upce.cz//handle/10195/71729
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.