Předmět: Interakce biomateriálů s vodou

» Seznam fakult » FP » KCH
Název předmětu Interakce biomateriálů s vodou
Kód předmětu KCH/IBV
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kuželová Košťáková Eva, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Kapilarita - deformace rozhraní (povrchové napětí a povrchová energie). 2. Laplacův kapilární tlak, Adheze a adhezní energie. 3. Smáčení - kontakt mezi třemi fázemi, rozstírací koeficient, měření kontaktních úhlů (úvod). 4. Měření kontaktních úhlů - podmínky, problematika hrubých a porézních povrchů, dynamické kontaktní úhly, hystereze kontaktních úhlů. 5. Dokonalé smáčení - podmínky. 6. Kapilární délka, velikosti kapek a režimy smáčení pevných povrchů, meniskus a jeho charakterizace. 7. Rayleigh-Plateau nestabilita. 8. Lucas-Washburnova rovnice - dynamika smáčení porézních materiálů při různým úhlu natočení směrem k pronikající kapalině. 9. Washburnova metoda odhadu kontaktního úhlu pro porézní materiály a pro porézní botnající materiály (vlákenné materiály, prášky, pěny atd.). 10. Smáčení texturovaných povrchů - rovnovážný kontaktní úhel na povrchu porézního materiálu. 11. Transportní jevy - chemický gradient, teplotní gradient, reaktivní smáčení, transport elektrickým polem. 12. Biomateriály v problematice smáčení, metody charakterizace povrchů biomateriálů. 13. Smáčení biomateriálů - vliv povrchových charakteristik, voda v biomateriálech. 14. Simulace smáčení porézních materiálů (Isingův model). Cvičení: Na cvičeních bude procvičována látka vyložená na přednáškách.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška, Cvičení
  • Kontaktní výuka - 56 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 48 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět je zaměřen na seznámení studentů se základy kapilárních, povrchových a mezipovrchových jevů. Cílem je lepší pochopení souvislostí mezi povrchy biomateriálů a jejich projevy či charakteristikami zejména v kontaktu s buněčnými kulturami jak v testech typu in-vitro či in-vivo tak v konečné aplikaci. Studenti jsou od základu seznamováni s pojmy povrchových a mezipovrchových napětí a energií, jejich měřením a ovlivňováním. Studentům jsou představovány podmínky pro částečné a dokonalé smáčení i pro dokonalou hydrofobicitu. Popisovány i hydrodynamické nestability při smáčení biomateriálů různými kapalinami.

Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Účast na cvičeních, písemná a ústní zkouška.
Doporučená literatura
  • De GENNES P.-G. BROCHARD-WYART F. QUERE D. Capillarity and Wetting Phenomena. Springer, 2004. ISBN 0-387-00592-7.
  • PAN N. GIBSON P. Thermal and moisture transport in fibrous materials. Woodhead Publishing Limited, Cambridge. ISBN 978-1-84569-057-1.
  • RARTNER B. D., HOFFMAN A. S. SCHOEN F. J. LEMONS J. E. Biomaterials Science: An Introduction to Materials in medicine. Elsevier Academic Press, 2004. ISBN 012-582463-7.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr