|
Vyučující
|
-
Pokorný Pavel, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Historie tvorby nanovlákenných materiálů. 2. Úvod do elektrického zvlákňování jako příkladu technologie tvorby nanovláken. 3. Zákon zachování hmoty a energie a jeho obecná platnost. Termodynamické zákony. 4. Pojem elektrického pole, jeho zobrazení a funkce, pojem potenciálu. Gaussův zákon, Maxwelovy rovnice a jejich využití. 5. Základy elektrorheologie, viskozita roztoku, pojem makromolekulárního klubka a složení polymerního roztoku. 6. Taylorův kužel a kritické podmínky pro jehlové elektrické zvlákňování, úvod do elektrohydrodynamiky, základní terminologie. Stabilní a bičující část trysky. 7. Povrchové jevy na hladině kapaliny, elektrická dvojvrstva, povrchové napětí, tlak. 8. Elektrický tlak a jeho funkce při zvlákňování. 9. Neobvyklé jevy při elektrickém zvlákňování: elektrický vítr a zářivé jevy. 10. Modifikace elektrického zvlákňování: speciální kolektory, koaxiální zvlákňování, zvlákňování z taveniny. 11. Fyzikální podstata tažení individuálních nanovláken. 12. Fyzikální podstata odstředivého zvlákňování, odstředivá síla, využití mechanické energie pro tvorbu vláken analogicky k elektrickému zvlákňování. 13. Polymery a polymerní roztoky pro zvlákňování, fyzikálně chemické problémy přípravy roztoků pro zvlákňování 14. Buněčné procesy tvorby nanovláken.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Laboratorní praktika
- Příprava na zápočet
- 28 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 30 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 32 hodin za semestr
- Vypracování seminární práce v magisterkém studijním programu
- 40 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět seznamuje studenty se základními fyzikálními principy tvorby nanovláken následují-cími metodami: elektrické zvlákňování, tažení jednotlivých nanovláken, odstředivého zvlákňování a Melt-Blown. Pozornost je soustředěna především na zákon zachování hmoty a energie, na princip nejmenší akce, na pojem elektrického pole a proudu a další efekty spolupůsobící zejména při elektrickém zvlákňování nanovláken. Dále jsou v předmětu zmíněny další používané metody tvorby nanovláken včetně jejich výskytu v živočišných a rostlinných buňkách. Cílem předmětu je nabídnout studentům magisterských studijních programů (materiálově, technicky a technologicky zaměřených) hutný a ucelený kurz základů tvorby nanovláken vyráběných různými technologiemi.
Student si osvojí znalosti z vybraných partií nanotechnologií a nanovlákenných materiálů
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška, Prezentace osvojených vědomostí formou referátu
Zápočet: absolvování cvičení, vypracování všech protokolů ohodnocených známkou nejvýše dobře. Zkouška: písemná a ústní
|
|
Doporučená literatura
|
-
" Lukáš D Sarkar A Martinová L Vodseďálková K Lubasová D Chaloupek J Pokorný P Mikeš P Chvojka J Komárek M. Physical principles of electrospinning (Electrospinning as a nano-scale technology of twenty-first century), Textile Progress, 41 (2009), 59-140, ISSN 0040-5167, ISBN-13:978-0-415-55823-5..
-
Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M. Feynmanove prednášky z fyziky I.. Havlíčkův Brod: Fragment, 2000.
-
FEYNMANN, R.P., LEIGHTON, R.B., SANDS, M. Feynmannovy přednášky z fyziky 2. Havlíčkův Brod: Fragment, 2001.
-
S. Ramakrishna, K. Fujihara, W. Teo, T. Lim, and Z. Ma. An introduction to electrospinning and nanofibres, World Scientific Publishing Co., Singapor, 2005.
-
Y. Filatov, A. Budyka, and V. Kirichenko. Electrospinning of micro- and nanofibres: fundamentals in separation and filtration processes, Begell House Inc., Redding, 2007.
|