|
Vyučující
|
-
Pokorný Pavel, doc. Ing. Ph.D.
-
Kalous Tomáš, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Úvod do nanotechnologií obecně se zaměřením na nanovlákenné materiály. Rozdělení nanotechnologií a obsah přednášek kurzu. Výskyt nanomateriálů v přírodě, princip minimální spotřeby materiálu a energie při tvorbě nanomateriálů. 2. Úvod do elektrického zvlákňování. Energetické poměry při zvlákňování. Sledování změn procesu pomocí měření elektrického proudu procházejícího spinnerem. Parametry zvlákňovacího prostoru, vznik elektrického větru a jeho působení. 3. Stejnosměrné elektrické zvlákňování. Stručná historie oboru. Základní provedení zvlákňování. Produktivita a výrobnost procesu. Typy zdrojů stejnosměrného vysokého napětí. 4. Speciální kolektory a modifikace výrobního procesu. Dostupné zvlákňovací postupy a strojní zařízení. Technologická úskalí realizace procesu. 5. Střídavé elektrické zvlákňování. Podstata a rozdíly oproti stejnosměrnému zvlákňování. Dostupné zvlákňovací procesy a strojní zařízení. Produktivita a výrobnost procesu. Vliv prostředí na zvlákňování, elektrický vítr. Typy zdrojů střídavého vysokého napětí. 6. Zvaná přednáška. Fyzikální základy elektrického zvlákňování. Teoretická východiska. 7. Technologické provedení orientace nanovláken, bikomponentní a koaxiální nanovlákna. Speciální kolektory, koaxiální zvlákňování. Podstata a technické provedení spinerů. 8. Využití elektricky zvlákněných nanovláken. Příklady použití a modifikace zvlákňovacího procesu. 9. Výroba polymerních nanovláken s výjimkou elektrického zvlákňování. Výčet a technické provedení jednotlivých metod. Použitelnost takto vyrobených nanovláken. 10. Zvaná přednáška. Využití nanovláken ve tkáňovém inženýrství a drugdelivery systémech. 11. Zvaná přednáška. Uhlíkové nanotrubice, jejich rozdělení a struktura. Metody výroby a laboratorní příprava uhlíkových nanotrubic. Technické použití uhlíkových nanotrubic v kompozitních materiálech, jako sondy AFM mikroskopů apod. 12. Kompozitní nanomateriály. Kompozity vyztužené nanovlákennými materiály. Zvýšení odolnosti proti delaminaci. Praktické příklady provedení kompozitů a jejich využití. 13. Rizika nanomateriálů. Vliv distribuce rozměrů průmyslově vyrobených nanomateriálů na živé organismy. Dosud známé případy ohrožení živých organismů nanomateriály. Princip předběžné opatrnosti. 14. Krátká nanovlákna - jejich výroba a uplatnění. Praktická cvičení: Ve cvičeních jsou studenti přímo seznamování s teoretickou a technickou podstatou jednotlivých přednášených výrobních metod. V závěrečném cvičení studenti sestavují zvlákňovací zařízení aktuálně zkoumané na KNT a vyrábějí určité množství definovaného materiálu.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednáška, Cvičení, E-learning
|
|
Výstupy z učení
|
Nadstavbový technologický předmět se zabývá prohloubením znalostí problematiky vlákenných nanomateriálů a to z hlediska jejich výroby, rozdělení, testování a uplatnění. Technologie výroby nanovláken zahrnuje soubor technologických poznatků napříč mnoha technickými obory. Studenti se na konkrétních příkladech seznamují s aktuálními řešeními technologických postupů směřujících k dosažení žádaných výrobků.
Student získá detailní znalosti problematiky v oblasti podle schválení oborovou radou
|
|
Předpoklady
|
Nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
|
|
Doporučená literatura
|
-
LUKÁŠ, D., SARKAR, A., MARTINOVÁ, L., et al. Physical Principles of Electrospinning. Textile Progres. 41(2), 59-140, 2009. ISBN 9780415558235.
-
RAMAKRISHNA S. et al. An Introduction to Electrospinning and Nanofibers. Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2005. ISBN 981-256-415-5.
-
RENEKER, D.H., YARIN A.L. Electrospinning Jets and Polymer Nanofibres. Polymer. 49(10), 2387-2425, 2008.
-
TONG L., XUNGAI W. Needleless Electrospinning of Nanofibers,Technology and Applications, Taylor & Francis Group, LLC, 2013, ISBN 978-981-4316-84-2. Oxfordshire: Taylor & Francis Group, 2013. ISBN 978-981-4316-84-2.
|