Molecular modeling of ZnS nanoparticles on kaolinite surface

Diplomová práce je zaměřena na charakterizaci struktury nanokompozitu na bázi kaolinitu s nanočásticemi sulfidu zinečnatého. Skutečnost, že v rámci simulací v podobě modelů existuje veliké množství, v jaké poloze, vzdálenosti nebo natočení lze nanočástice vůči kaolinitu usadit, je nutné kombinovat více přístupů k řešení dané problematiky. Molekulární modelování nanokompozitu probíhalo v prostředí modelovacího programu Materials Studio. Studovány byly především interakční energie mezi nanočásticemi a povrchem kaolinitu, v závislosti na typu daného povrchu, velikosti a umístění nanočástic. Dále bylo provedeno hodnocení strukturní kompatibility pomocí softwarových nástrojů ve výpočetním prostředí MatLab a následné porovnání výsledků těchto dvou přístupů. Oba přístupy k řešení byly navíc srovnány s analýzou reálného vzorku nanokompozitu pomocí analýzy HRTEM. Výsledky této práce mohou být nápomocny pro hlubší charakterizaci nanokompozitů typu nanočástice/fylosilikát.The thesis is focused on characterization of nanocomposite structure based on kaolinite with zinc sulphide nanoparticles. Since large number of options in which location, distance or rotation the nanoparticle can be positioned on the kaolinite, combination of various approaches is needed to solve the problem. The molecular modeling was performed in the Materials Studio modeling environment. In particular, the interaction energies between the nanoparticles and the kaolinite surface in dependence on the type of surface, size, and location of the nanoparticles were studied. Furthermore, structure compatibility was determined using software tools in MatLab environment, and both approaches were compared. Moreover, results of these approaches were compared with HRTEM analysis of real sample of the nanocomposite. Results of the thesis can be helpful for deeper characterization of nanoparticle/phyllosilicate nanocomposites.9360 - Centrum nanotechnologiívýborn

THE MAITENANCE OF THE TEXTILE PRODUCT AND IT´S LIFESPAN

katedra: KHT; rozsah: 82 s.Diploma thesis occupies with the evaluation of the textile lifetime period. The lifetime period is understood as the consumer using time according to time designed its production. The lifetime of products is generally defined at the beginning of the first part of the thesis. Next it is aimed to the textile goods. Visual aspect and comfort is affected by characteristics which are described in first part too. Then there is a describtion of visual characteristic of textile. These are the most influenced by maintenance. Measuring methods are also mentioned in this part. In the experimental part the lifetime period of the flanel bedlinen is examined. The questionnaire survey was made for gaining entry information. The chosen type of textile product was put to the test, similar to commonplace household maintenance. The wear hardness was observed and evaluated by the objective and subjective methods.The experimental data were statistically used. The lifetime period data of products gained after household using were achieved by combination of the subjective and objective evaluation.Diplomová práce se zabývá hodnocením životnosti textilií. Životnost v této práci je chápána jako doba, po kterou spotřebitel užívá textilii v souladu, pro který byla textilie navržena. V první části práce je definována životnost výrobku obecně, dále je vztažena na textilní zboží. Vlastnosti ovlivňující vzhled a komfort textilií jsou popsány v první části práce. Poté následuje popis vzhledových charakteristik textilií, které nejvíce ovlivňuje údržba výrobku. Jsou zde popsány metody měření vzhledových a komfortních vlastností textilií. V experimentální části práce je prozkoumána životnost flanelového ložního prádla. Pro získání potřebných vstupních informací pro nastavení experimentu bylo provedeno dotazníkové šetření. Zvolený typ textilního výrobku byl podroben běžné domácí údržbě. Opotřebení textilií údržbou bylo sledováno a vyhodnoceno jak objektivní, tak subjektivní metodou. Data experimentální části práce byly statisticky zpracovány. Kombinací výsledků z objektivního a subjektivního hodnocení byl získán údaj o životnosti výrobku po domácí údržbě

Molecular modeling as a tool for the study of biodegradable copolymer / doxorubicin system

Import 02/11/2016Systém léčivo / lékový nosič ve složení doxorubicin / poly(trimethylenkarbonát)-poly(glutamová kyselina) byl studován pomocí molekulárního modelování v modelovacím prostředí Materials Studio. V této práci bylo popsáno chování klastrů léčivo/nosič v bezvodém i vodním prostředí, bylo stanoveno místo uchycení léčiva na řetězci nosiče a byl studován vliv množství molekul doxorubicinu na strukturu nosiče. V části věnované modelům klastrů léčivo/nosič ve vodném prostředí byly testovány dvě metody přípravy iniciálních modelů, z nichž však jen jedna vedla k realistickým výsledkům. V závěru práce bylo ukázáno, jak znalost struktury na molekulární úrovni může být užitečná při odhadu struktury reálných klastrů systému léčivo / lékový nosič.Drug / drug carrier system with the composition doxorubicin / poly(trimethylene carbonate)-poly(glutamic acid) was studied using molecular modeling in the Materials Studio modeling software. Behaviour of drug / drug carrier clusters in anhydrous and aqueous environment was described, the site where the drug molecule is the most strongly anchored on carrier was determined, and influence of the number of doxorubicin molecules on structure of carrier was studied. Two methods of preparation of initial models were tested in the part focused on drug / drug carrier clusters in aqueous environment but only one of them led to realistic results. In the final part of this work it was shown how knowledge of the structure at the molecular level may be useful in estimating the tructure of drug / drug carrier clusters obtained from real sample.9360 - Centrum nanotechnologiívelmi dobř

Preparation of clay-containing nanofibrous layers by electrostatic spinning.

Cílem diplomové práce bylo připravit samonosné homogenní nanovlákenné vrstvy s obsahem jílových minerálů vermikulitu, kaolinitu a těchto minerálů modifikovaných antibakteriální látkou chlorhexidin acetátem (CH). Nanovlákna byla připravena z hydrofobních polymerů, polyuretanu a polykaprolaktonu. Byly připraveny polymerní suspenze s obsahem 2, 5 a 8 hm. % jílu (vzhledem k celkové váze suspenze), které byly vlákněny pomocí přístroje 4SPIN LAB. Morfologie připravených nanovlákenných vrstev byla charakterizována pomocí digitální a skenovací elektronové mikroskopie, bylo použito EDX mapování a Ramanova spektroskopie pro potvrzení přítomnosti jílových minerálů ve vrstvě a také pro analýzu jejich distribuce. Průměr vláken po přidání jílu poklesl a pohyboval se v rozmezí od 600 nm do 5 μm. CH byl nalezen jak v jílové matrici, tak samostatně ve vláknech jako důsledek nedokonalé interkalace. Vzorky obsahující CH vykazovaly dobrou antibakteriální aktivitu vůči Staphylococcus aureus, závislou na míře uvolňování CH z nanovláken.The aim of this diploma thesis was to prepare self-supporting homogenous nanofibrous layers with a presence of clay minerals vermiculite and kaolinite and these clay minerals modified by antibacterial agent chlorhexidine acetate (CH). Nanofibers were made of hydrophobic polymers, polyurethane and polycaprolactone. Polymer suspensions for electrospinning contained 2, 5 and 8 wt. % (according to the total weight of the suspension) of clay or CH/clay and were electrospun using 4SPIN LAB. Morphology of prepared nanofibrous layers was characterized using digital microscopy and scanning electron microscopy, EDX mapping and Raman spectroscopy was used to confirm the presence of clay minerals in the layer and their distribution. Fibre diameter decreased after adding the clay and was ranging from 600 nm to 5 μm. Antibacterial CH was found in the clay matrix as well as separately in the fibres (result of imperfect intercalation). Samples containing CH had good antibacterial activity against Staphylococcus aureus dependent upon CH release from the nanofiber mat.9360 - Centrum nanotechnologiívýborn

Combined Electron Beam Lithography

Tato práce se zabývá reliéfní elektronovou litografií a přípravou difrakčních optických elementů. Řešena jsou tři témata. Prvním tématem je reliéfní kombinovaná elektronová litografie, kde je cílem zkombinovat expozice dvou systémů s rozdílnou energií elektronů primárního svazku. Kombinovaná technika vede k efektivnějšímu využití jednotlivých systémů, kdy se různé struktury lépe připravují jinými energiemi elektronů v primárním svazku. Dalším tématem je optimalizace hranic objektů exponovaných struktur, které jsou definovány obrazovými vstupy. Zkoumá se vliv této optimalizace na rychlost přípravy expozičních dat, na dobu expozice a na optickou odezvu testovaných struktur. Třetím tématem je zkoumání možností přípravy hlubokých víceúrovňových difrakčních optických elementů do bloků plexiskla, jako náhrada soustavy rezist/substrát. S tím se pojí nový způsob zápisu, který minimalizuje teplotní zátěž na plexisklo během expozice elektronovým svazkem a zároveň zvyšuje homogenitu výsledného motivu. V této části byla dále navržena metoda výpočtu expozičních dávek specifických víceúrovňových struktur vycházející z existujících modelů pro výpočet korekcí jevu blízkosti, která minimalizuje čas výpočtu expozičních dávek.This thesis deals with grayscale e-beam lithography and diffractive optical elements fabrication. Three topics are addressed. The first topic is combined grayscale e-beam lithography. The goal of this task is combining exposures performed by two systems with various beam energies. This combined technique leads to a better usage of both systems because various structures can be more easily prepared by one electron beam energy than by the other. The next topic is the optimization of shape borders of exposing structures that are defined by image input. The influence of such optimization on exposure data preparation is evaluated, as well as the exposure time and the change of optical properties of testing structures. The possibility of deep multilevel diffractive optical element fabrication in plexiglass blocks is researched as the third topic. Plexiglass can replace the system of a resist and a substrate. A new approach to writing down the structures by electron beam is presented, minimizing thermal stress on the plexiglass block during the exposure. The writing method also improves the homogeneity of exposed motifs. A method for computing the exposure dose for specific multilevel structures was designed. This method is based on the existing model of proximity effect computation and it minimizes the computing time necessary to obtain the exposure doses.

Grading of yarn appearance and monitoring its quality on the planiskop

66 s., 8 s. příl. :obr., tab., grafy +CD ROMPráce se zabývá objektivním hodnocením vzhledu přízí na planiskopu s použitím nástrojů obrazové analýzy. Na základě obecných poznatků popsaných v teoretické části je navržen postup pro objektivní hodnocení defektů u přízí s rozdílnou délkovou jemností. Pomocí dvourozměrné diskrétní Fourierovy transformace je obraz rozložen na obraz periodický, skládající se z textury příze a obraz neperiodický s náhodným šumem obsahující defekty příze, neboli nežádoucí objekty vyskytující se na planiskopové desce příze. Následně se u obrazu neperiodické struktury provede mediánová filtrace pro odstranění zbytkové struktury příze a oddělení objektů od pozadí obrazu pomocí segmentace, například globálním prahovaním. Ze získaných objektů jsou vypočteny tvarové charakteristiky objektů, které jsou klíčové pro zařazení jednotlivých vzorků do příslušných tříd etalonů příze. Výsledky tohoto objektivního hodnocení jsou porovnány s výsledky získanými hodnocením subjektivním