Ne (10387)
Počet nalezených dokumentů:
10387
Publikováno od
do
Návrh nových elektrodových materiálů s katalyzátorem pro elektrochemické snímání a energetické aplikace
Kandambath Padinjareveetil, Akshay Kumar; Escarpa, Alberto; Vidal, Salvador Pané; Pumera, Martin
2024 - anglický
Exponenciální nárůst potřeby energie spolu s rostoucími nároky na zdravotnický sektor způsobuje velká rizika pro přežití lidstva na Zemi. V současné době probíhá intenzivní výzkum s cílem nalézt ideální řešení k překonání těchto globálních výzev. Využití elektrochemických energetických technologií je velmi žádané pro zmírnění rostoucích energetických požadavků ve spojení s výrobou novějších elektrokatalyzátorů, které jsou levné, účinné a odolné pro využití takových zařízení pro komerční aplikace ve velkém měřítku. Ačkoli se opakovaně studuje několik katalytických materiálů, existuje potřeba dalšího výzkumu katalyzátorů. V této studii jsou představeny nové techniky přípravy katalyzátorů pro vývoj aplikací těchto katalyzátorů pro výrobu vodíku a amoniaku. S rozšiřujícím se rozsahem technologie 3D tisku je také podrobně diskutována výroba elektrokatalyzátorů prostřednictvím této technologie s důrazem na elektrokatalytické aplikace, jako je výroba vodíku, syntéza amoniaku a redukce oxidu uhličitého. Kromě katalýzy tato práce také hodnotí potenciální možnosti využití technologie 3D tisku pro biomedicínské aplikace, jako jsou elektrochemické sensory. V sourhnu, práce si klade za cíl výzkum pokročilých elektrokatalůyzátorů spolu s poskytnutím vhledu do navrhování a konstrukci materiálů aktivních elektrod pro přeměnu energie a aplikace elektrochemických sensorů. The exponential increase in energy crises along with rising health issues is causing enormous risks to the survival of human life on Earth. Immense research is being undertaken currently to find an ideal solution to overcome these global challenges. Employing electrochemical energy technologies are thus in high demand to mitigate the growing energy requirements along with fabricating newer electrocatalysts that are cheap, efficient, and durable for utilization of such devices for large-scale commercial applications. Although several catalyst materials are being periodically studied, there is a need for more advanced studies in this direction. In the present study, newer catalyst fabrication techniques are introduced to develop application-specific catalysts for hydrogen and ammonia production. Also, with the broadening scope of the 3D-printing technology in recent times, electrocatalysts fabrication via this technology towards electrocatalytic applications such as hydrogen production, ammonia synthesis, and carbon dioxide mitigation are discussed in detail. In addition to catalysis, the current thesis also evaluates the potential possibilities of using 3D-printing technology for healthcare applications such as electrochemical sensors and emergency applications. In short, the thesis aims to provide an understanding of the recent advancements in electrocatalyst fabrications along with providing a fundamental foundation in designing, and engineering active electrode materials for energy conversion and electrochemical sensing applications.
Klíčová slova:
Electrocatalysts; 3D-printing; hydrogen evolution reaction; ammonia production; sensing; doping; dip-coating; graphene; MXene; MAX; TMDs; MOF; Elektrokatalyzátory; 3D tisk; Uývoj vodíku; výroba amoniaku; detekce; dopování; pokovování; grafen; MXen; MAX; TMD; MOF
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Návrh nových elektrodových materiálů s katalyzátorem pro elektrochemické snímání a energetické aplikace
Exponenciální nárůst potřeby energie spolu s rostoucími nároky na zdravotnický sektor způsobuje velká rizika pro přežití lidstva na Zemi. V současné době probíhá intenzivní výzkum s cílem nalézt ...
Heterogenní katalytická transformace organických látek a produkce vodíku
Tinoco Navarro, Lizeth Katherine; Lapčík,, Lubomír; Pinkas,, JIří; Cihlář, Jaroslav
2024 - anglický
Tato práce zahrnuje čtyři komplexní studie zaměřené na syntézu, strukturu a fotokatalytické vlastnosti materiálů na bázi TiO2, které přispívají k pokroku v udržitelné výrobě energie a sanaci životního prostředí. Výzkumy se ponoří do přizpůsobených syntetických přístupů, tvorby heterofázových spojů a složité souhry mezi vlastnostmi materiálu a fotokatalytickou aktivitou. První studie zkoumá vliv molárních poměrů kyseliny mléčné (LA)/Ti na syntézu komplexu nanočástic TiO2. Řízením poměrů LA/Ti se navrhují fázové složení a mezoporézní struktury, které významně ovlivňují fotokatalytický výkon při výrobě vodíku. Druhý výzkum zkoumá vliv substituovaných octových kyselin (SAA) na "mostovou" syntézu nanočástic TiO2 a odhaluje, jak SAA usnadňují vytváření heterofázových spojení mezi anatasem (A) a brookitem (B). Manipulace s elektronegativními skupinami SAA vytváří krátké můstky, které podporují kondenzaci, což vede ke zvýšené fotokatalytické aktivitě pro produkci vodíku. Na základě toho třetí výzkum analyzuje syntézu nanočástic anatasu/brookitu pomocí kyseliny monochloroctové (MCAA) a zkoumá vliv teploty kalcinace na jejich tvorbu heteropřechodů a fotokatalytické chování přítomnost Ti3+, Ti4+, Ti-O a Ti-OH. hydroxylové skupiny hrály významnou roli v procesu degradace. Komplexní analýzou fázových přechodů (anatas a brookit), velikostí krystalů (5 nm až 11 nm) a specifických povrchových ploch (180 až 70 m2 .g-1) tato studie odhaluje složitou souhru mezi strukturou a fotokatalytickou aktivitou. Čtvrtý výzkum zkoumá dopované aerogely TiO2. Studie syntetizuje aerogely dotované Ni-, Co-, Cu- a Fe a zkoumá jejich struktury a fotokatalytické aktivity během fotodegradace AO7. Přítomnost příměsí ve spojení s řízenými krystalickými fázemi a morfologiemi vede k mezoporézním aerogelům a vysokému specifickému povrchu 130 až 160 m2.g-1, s výjimečným fotokatalytickým výkonem aerogelů Ni-TiO2 a Cu-TiO2 kalcinovaných při 500 ° C. A konečně, tyto studie společně poskytují cenné poznatky o přizpůsobeném designu materiálů na bázi TiO2 pro vylepšené fotokatalytické aplikace. Výzkumy ukazují význam heterofázových spojů, řízených fázových složení a optimalizovaných povrchových struktur při podpoře separace náboje a minimalizaci rychlosti rekombinace. Souhrnné poznatky nejen prohlubují naše chápání fotokatalýzy, ale také přispívají k vývoji udržitelných a účinných materiálů se slibnými aplikacemi při výrobě obnovitelné energie a sanaci životního prostředí. This thesis encompasses four comprehensive studies focusing on the synthesis, structure, and photocatalytic properties of TiO2-based materials, contributing to the advancement of sustainable energy production and environmental remediation. The investigations delve into tailored synthesis approaches, heterophase junction formation, and the intricate interplay between the material properties and photocatalytic activity. The first study investigates the impact of lactic acid (LA)/Ti molar ratios on TiO2 nanoparticles' complex synthesis. By controlling LA/Ti ratios, phase compositions and mesoporous structures are designed, significantly affecting photocatalytic performance for hydrogen production. The second investigation explores the influence of substituted acetic acids (SAAs) on the "bridge" synthesis of TiO2 nanoparticles, revealing how SAAs facilitate the creation of heterophase junctions between anatase (A) and brookite (B). The manipulation of SAAs' electronegative groups produces short bridges that promote condensation, resulting in enhanced photocatalytic activity for hydrogen production. Building on this, the third research analyzes the synthesis of anatase/brookite nanoparticles using monochloracetic acid (MCAA) and investigates the influence of calcination temperature on their heterojunction formation and photocatalytic behavior the presence of Ti3+, Ti4+, Ti-O, and Ti-OH hydroxyl groups played a significant role in the degradation process. By comprehensively analyzing phase transitions (anatase and brookite) crystal sizes (5 nm to 11 nm), and specific surface areas (180 to 70 m2 .g-1), this study unravels the intricate interplay between structure and photocatalytic activity. The fourth investigation explore into doped TiO2 aerogels. The study synthesizes Ni-, Co-, Cu-, and Fe-doped aerogels, examining their structures and photocatalytic activities during AO7 photodegradation. The presence of dopants, coupled with controlled crystalline phases and morphologies, results in mesoporous aerogels and high specific surface area of 130 to 160 m2.g-1, with the exceptional photocatalytic performance of Ni-TiO2 and Cu-TiO2 aerogels calcined at 500 °C. Lastly, these studies together provide valuable insights into the tailored design of TiO2-based materials for enhanced photocatalytic applications. The investigations display the significance of heterophase junctions, controlled phase compositions, and optimized surface structures in promoting charge separation and minimizing recombination rates. The collective findings not only deepen our understanding of photocatalysis but also contribute to the development of sustainable and efficient materials with promising applications in renewable energy production and environmental remediation.
Klíčová slova:
Titanium Dioxide-TiO2; substituted acetic acids (SAAs); heterophase junctions; Anatase (A); Brookite (B); doped TiO2 aerogels; Ni-; Co-; Cu-; and Fe-dopants; photocatalytic activity; hydrogen production; AO7 photodegradation; Oxid titaničitý-TiO2; substituované kyseliny octové (SAA); heterofázové přechody; anatáza (A); brookit (B); dopované aerogely TiO2; dopanty Ni-; Co-; Cu- a Fe; fotokatalytická aktivita; produkce vodíku; AO7 fotodegradace
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Heterogenní katalytická transformace organických látek a produkce vodíku
Tato práce zahrnuje čtyři komplexní studie zaměřené na syntézu, strukturu a fotokatalytické vlastnosti materiálů na bázi TiO2, které přispívají k pokroku v udržitelné výrobě energie a sanaci životního ...
Stabilita v moderních elektrických sítích
Koudelka, Jan; Schürhuber, Robert; Braciník,, Peter; Toman, Petr
2024 - anglický
Disertační práce se zabývá problematikou stability v moderních elektrizačních soustavách, které jsou typické nárůstem podílu obnovitelných zdrojů a integrací nových technologií. Práce je koncipována jako soubor vysvětlivek, komentářů a poznámek k recenzovaným článkům publikovaným autorem v konferenčních sbornících a časopisech. Vybrané publikace, prezentované v práci, se týkají tří tematických kategorií: dynamická (úhlová) stabilita elektrizační soustavy, frekvenční stabilita elektrizační soustavy a frekvenční odlehčování. Stěžejní prezentovaná témata jsou výpočty kritického času jako ukazatele dynamické stability a možnosti využití nových technologií jako jsou nabíjecí stanice pro elektromobily pro podporu soustavy v nouzovém stavu. Základní používanou metodou analýzy jsou dynamické simulace na zjednodušených modelech soustav. The thesis deals with the issue of stability in modern power systems, which are characterized by an increase in the share of renewable sources and the integration of new technologies. The thesis is conceived as a set of explanatory notes, comments and remarks to peer-reviewed papers published by the author in proceedings and journals. The selected papers presented in the thesis concern three categories: transient (rotor angle) stability of the power system, frequency stability of the power system and under-frequency load shedding. The main topics presented are calculation of critical clearing time as an indicator of transient stability and the possibility of using new technologies, such as charging stations for electric vehicles, to support the system in an emergency state. The fundamental method used for analysis is dynamic simulations on simplified models of power systems.
Klíčová slova:
power system stability; transient stability; frequency stability; under-frequency load shedding; dynamic models; stabilita elektrizační soustavy; dynamická stabilita; frekvenční stabilita; frekvenční odlehčování; dynamické modely
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Stabilita v moderních elektrických sítích
Disertační práce se zabývá problematikou stability v moderních elektrizačních soustavách, které jsou typické nárůstem podílu obnovitelných zdrojů a integrací nových technologií. Práce je koncipována ...
Produkce extracelulárních polysacharidů u extrémofilních prokaryot
Bystrická, Klaudia; Smilek, Jiří; Obruča, Stanislav
2024 - anglický
Predložená diplomová práca sa zaoberá štúdiom biotechnologickej produkcie extracelulárnych polysacharidov (EPS) vybraných termofilných a halofilných mikroorganizmov. Po primárnom screeningu vybraných kultúr bola experimentálna časť tejto práce ďalej venovaná halofilnému archea Haloferax mediterranei. Cieľom tejto práce bola produkcia a charakterizácia polymérov a posúdenie biotechnologického potenciálu použitých extremofilných kultúr ako producentov EPS. Počas kultivácie H. mediterranei boli použité 3 základné média, ktoré boli následne optimalizované v prospech produkcie EPS. Získané precipitáty boli podrobené analýze pomocou GPC, FTIR a UHPLC-UV-ESI-MS/MS, na základe čoho bolo možné bližšie charakterizovať získaný produkt. Tieto experimenty dokázali, že so stúpajúcou koncentráciou NaCl v médiu, klesá výťažok polysacharidov a ich produkciu nepodporujú ani vysoké koncentrácie MgSO4 a KCl v médiu. Hlavnou komponentou polysacharidov vyprodukovaných H. mediterranei, je manóza, no v závislosti od použitého média môže obsahovať aj glukózu, galaktózu, ribózu alebo N-acetylglukosamin. The presented master's thesis focuses on studying the biotechnological production of extracellular polysaccharides (EPS) by selected thermophilic and halophilic microorganisms. Following the primary screening of selected cultures, the experimental part of this work further investigated the halophilic archaeon Haloferax mediterranei. The aim of this study was to produce and characterize polymers and assess the biotechnological potential of the extremophilic cultures used as EPS producers. During the cultivation of H. mediterranei, three fundamental media were employed, which were subsequently optimized for EPS production. The obtained precipitates underwent analysis using GPC, FTIR, and UHPLC-UV-ESI-MS/MS, allowing for a closer characterization of the acquired product. These experiments demonstrated that with increasing NaCl concentration in the medium, the yield of polysaccharides decreases, and high concentrations of MgSO4 and KCl in the medium did not promote their production as well. The predominant component of the polysaccharide produced by H. mediterranei is mannose, although depending on the medium, it may also contain glucose, galactose, ribose, or N-acetylglucosamine.
Klíčová slova:
Exopolysaccharides; extremophilic prokaryotes; Haloferax mediterranei; halophiles; thermophiles; Aneurinibacillus; Bacillus; Geobacillus; screening; Exopolysacharidy; extremofilné prokaryoty; Haloferax mediterranei; halofily; termofily; Aneurinibacillus; Bacillus; Geobacillus; screening
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Produkce extracelulárních polysacharidů u extrémofilních prokaryot
Predložená diplomová práca sa zaoberá štúdiom biotechnologickej produkcie extracelulárnych polysacharidov (EPS) vybraných termofilných a halofilných mikroorganizmov. Po primárnom screeningu vybraných ...
Kroky ke zlepšení metod počítačového vidění pro analýzu dopravy
Špaňhel, Jakub; Sablatnig, Robert; Šikudová, Elena; Herout, Adam
2024 - anglický
Rostoucí urbanizace a zvyšující se počet vozidel na silnicích přetěžují tradiční systémy řízení dopravy na hranici jejich možností. Řešení nabízejí inteligentní dopravní systémy (ITS), které využívají pokročilé technologie ke zvýšení plynulosti a bezpečnosti dopravy. Zásadní oblastí, kterou je třeba zlepšit, však zůstává robustnost metod počítačového vidění v rámci ITS, které jsou nezbytné pro analýzu dopravy. Tato práce přispívá k této oblasti, konkrétně se zaměřuje na přesné (fine-grained) rozpoznávání vozidel, reidentifikaci vozidel, rozpoznávání registračních značek a monokulární měření rychlosti vozidel. Bylo představeno několik nových datových sad, vysoce ceněných výzkumnou komunitou, které rozšiřují hodnocení a zkoumání v každé z výše uvedených oblastí. Hlavní přínosy lze shrnout následovně: Nové technicky augmentace pro přesné rozpoznávání vozidel & rozšíření dříve publikované datové sady. Nová metoda agregace vizuálních znaků pro re-identifikaci vozidel & datová sada. Inovativní přístup k rozpoznávání registračních značek pomocí zarovnání registrační značky a holistického rozpoznávání & tři publikované datové sady. Největší datová sada pro měření rychlosti vozidel & stanovení výchozího vyhodnocení s dostupnými metodami vizuálního meření rychlosti. Klíčová zjištění této práce prokazují významné zvýšení přesnosti, účinnosti a robustnosti metod počítačového vidění aplikovaných na analýzu dopravy. Přínosy tohoto výzkumu byly oceněny na nejvýznamnějších konferencích a v časopisech v oblasti ITS a stanovují nové standardy pro budoucí práci. Tím, že tato práce posunula současný stav ITS a přispěla cennými zdroji pro probíhající výzkum, představuje zásadní krok směrem k udržitelnějším, efektivnějším a inteligentnějším dopravním systémům. Má důsledky pro řízení dopravy a širší společenský cíl vytvořit citlivější a přizpůsobivější městské prostředí. The rapid urbanization and increasing number of vehicles on the roads have stretched traditional traffic management systems to their limits. Intelligent Transportation Systems (ITS) offer a solution, utilizing advanced technologies to enhance traffic flow and safety. The robustness of computer vision methods within ITS, essential for traffic analysis, remains a crucial area for improvement. This thesis substantially contributes to this field, specifically focusing on Vehicle Fine-Grained Recognition, Vehicle Re-Identification, License Plate Recognition, and Monocular Vehicle Speed Measurement. Several new datasets, highly appreciated by the research community, were introduced, enhancing the evaluation and exploration within each domain mentioned earlier. The main contributions can be summarized as follows: Novel method for aggregation of visual features for vehicle re-identification & dataset. Innovative approach to license plate recognition using alignment of the license plate and holistic recognition & three published datasets. Novel augmentation techniques for vehicle fine-grained recognition & extension of previously published dataset. The biggest dataset for vehicle speed measurement & baseline evaluation with state-of-the-art methods. The key findings of this work demonstrate a significant enhancement in the accuracy, efficiency, and robustness of computer vision methods applied to traffic analysis. This research's contributions have been recognized at top conferences and journals in ITS, setting new standards for future work. By advancing the current state of ITS and contributing valuable resources for ongoing research, this thesis represents a step towards more sustainable and efficient intelligent transportation systems.
Klíčová slova:
traffic analysis; computer vision; vehicle fine-grained recognition; vehicle re-identification; vehicle speed measurement; license plate recognition; license plate alignment; analýza dopravy; počítačové vidění; rozpoznávání typu vozidel; re-identifikace vozidel; měření rychlosti vozidel; rozpoznávání registračních značek; zarovnání registračních značek
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Kroky ke zlepšení metod počítačového vidění pro analýzu dopravy
Rostoucí urbanizace a zvyšující se počet vozidel na silnicích přetěžují tradiční systémy řízení dopravy na hranici jejich možností. Řešení nabízejí inteligentní dopravní systémy (ITS), které využívají ...
Numerická metoda vyššího řádu v modelování a řízení
Veigend, Petr; Horák, David; Schirrer, Alexander; Šátek, Václav
2024 - anglický
Systémy pro řízení a regulaci jsou používány téměř ve všech průmyslových oblastech. Pro jejich modelování se často používají diferenciální rovnice, které popisují dynamické chování těchto systémů a umožňují je detailněji analyzovat z hlediska přesnosti, stability, výkonu a reakcí těchto systémů v reálném čase. V této oblasti se běžně nepoužívají metody vyšších řádů, protože vykonávají velké množství operací. Tato práce zkoumá numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic s použitím metody s proměnným řádem a proměnnou velikostí kroku, která je založena na Taylorově řadě. Metoda je navržena jak pro lineární, tak pro nelineární problémy a jsou implementovány její optimalizace pro snížení výpočetního času bez degradace jejích vlastností. Pozitivní vlastnosti metody jsou demonstrovány na sadě příkladů z technické praxe. Výsledky práce ukazují, že metoda založena na Taylorově řadě může být použita v oblasti řízení a regulace a má lepší vlastnosti než běžně používané metody. Control systems are widely used as they enable precise management and regulation of complex processes across various industries. Ordinary differential equations are widely used in control theory because they provide a mathematical framework to describe the dynamic behaviour of control systems. They allow stability analysis, have good performance characteristics and can effectively regulate and optimise systems responses in real-time. The high-order numerical methods are not often used in the real-time context because of the large number of operations. The thesis deals with the numerical solution of ordinary differential equations using a higher-order variable-step variable-order numerical method based on the Taylor series. The method is defined for linear and non-linear problems, and several optimisations to increase its performance are introduced. The positive properties of the method are thoroughly analysed and demonstrated on a set of real-world technical problems. The results show that the Taylor-series-based method can be used in the area of control and regulation and outperforms the state-of-the-art methods in terms of speed and accuracy of the calculation.
Klíčová slova:
ordinary differential equations; higher-order numerical methods; Taylor series; technical initial value problems; control; regulation; modelling; controllers; regulators; obyčejné diferenciální rovnice; numerické metody vyššího řádu; Taylorova řada; technické počáteční úlohy; řízení; modelování; regulátory
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Numerická metoda vyššího řádu v modelování a řízení
Systémy pro řízení a regulaci jsou používány téměř ve všech průmyslových oblastech. Pro jejich modelování se často používají diferenciální rovnice, které popisují dynamické chování těchto systémů a ...
Biomimetické vzory ve 3D tištěných auxetických metamateriálech
Bečka, Filip; Vozárik, Andrej; Lepcio, Petr
2024 - anglický
Diplomová práce se zabývá implementací biomimetických vzorů do 3D tištěných struktur s důrazem na studium auxetického chování a mechanických vlastností. Za tímto účelem bylo navrženo a technikou depozice taveniny připraveno šest typů struktur. Jako materiál byl zvolen polyethylentereftalát glykol (PET-G). Pro mechanické testování byla použita statická zkouška v tlaku doplněna o video záznam, který sloužil pro stanovení Poissonova poměru a pro sledování vlivu implementovaného vyztužení na deformační chování struktur. Navržené biomimetické vyztužení ještě více zvýšilo již tak dobrou účinnost auxetické struktury absorbovat energii. U nejvyššího stupně vyztužení byla navíc pozorována výrazně rovnoměrnější makroskopická deformace struktury. Vyztužení vedlo rovněž ke zvýšení napětí na mezi kluzu a specifického modulu pružnosti u auxetických struktur, zatímco u neauxetických struktur vedl přídavek vyztužení naopak ke snížení specifického modulu. Nakonec byl sledován vliv vyztužení na auxetické chování struktury. Zapojení vyztužujících prvků vedlo ke zvýšení Poissonova poměru, nikoliv však k překlopení do kladných hodnot. U struktur byl pozorován výrazný efekt hranic, kdy byly naměřeny různé hodnoty Poissonova poměru v různých částech připravených struktur. The master’s thesis deals with the implementation of biomimetic patterns into 3D printed structures, focusing on the study of auxetic behaviour and mechanical properties. For this purpose, six types of structures were designed and prepared using fused deposition modelling. Polyethylene terephthalate glycol (PET-G) was chosen as the printing material. Mechanical testing involved static compression tests supplemented with video recordings, which served to determine Poisson's ratio and to study the effect of implemented reinforcement on the deformation behaviour of the structures. The proposed biomimetic reinforcement further increased the already good energy absorption efficiency of the auxetic structures. At the highest level of reinforcement, significantly more uniform macroscopic deformation of the structure was observed. The reinforcement also led to an increase in the yield stress and specific modulus in auxetic structures. In contrast, in non-auxetic structures, the addition of reinforcement resulted in a decrease in specific modulus. Finally, the influence of reinforcement on the auxetic behaviour of the structure was examined. The incorporation of reinforcing elements led to an increase in Poisson's ratio, but not to a transition to positive values. A significant boundary effect was observed in the structures, with different values of Poisson's ratio measured in different parts of the prepared structures.
Klíčová slova:
Auxetic metamaterials; biomimetic structures; re-entrant auxetic structures; negative Poisson’s ratio; 3D printing; specific energy absorption; Auxetické metamateriály; biomimetické struktury; re-entrantní auxetické struktury; Poissonův poměr; 3D tisk; specifická absorpce energie
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Biomimetické vzory ve 3D tištěných auxetických metamateriálech
Diplomová práce se zabývá implementací biomimetických vzorů do 3D tištěných struktur s důrazem na studium auxetického chování a mechanických vlastností. Za tímto účelem bylo navrženo a technikou ...
Mechanismy poškození při multiaxiální únavě
Poczklán, Ladislav; Kunz,, Ludvik; Spätig, Philippe; Kruml, Tomáš
2024 - anglický
Práce se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: in-phase (ve fázi) a out-of-phase (mimo fázi). Všechny zkoušky byly provedeny v režimu řízení celkové deformace za pokojové teploty. Výsledky únavových zkoušek naznačují, že cyklování v módu tah/tlak způsobuje nejrychlejší růst trhliny a nejkratší životnost. Naproti tomu torzní mód vedl k nejpomalejšímu šíření únavových trhlin a k nejdelším životnostem. Oba víceosé módy se ukázaly být podobně poškozující. Detailně byly studovány dva aspekty mikrostrukturních změn: vzniklé dislokační struktury a deformačně indukovaná martenzitická transformace. Oba jevy byly analyzovány pomocí elektronové mikroskopie. In-phase zatěžování stejně jako oba jednoosé módy vedly k vytvoření podobných dislokačních struktur odlišných od těch pozorovaných v out-of-phase módu což vedlo k odlišné mechanické odezvě. Stabilita austenitu během cyklování byla závislá na zatěžujícím módu a amplitudě deformace. Rozložení indukovaného martenzitu v torzním a out-of-phase módu se ukázalo být silně heterogenní. Měření jeho obsahu pomocí feritoskopu na vnějším povrchu může v některých případech vést k zavádějícím výsledkům. Nejnižší množství martenzitu bylo pozorováno v módu tah/tlak. Odolnost vůči únavovému lomu a úhel náklonu únavové trhliny byly predikovány pomocí modelů založených na principu kritické roviny. Počet cyklů do lomu byl nejpřesněji předpovězen kritériem, které navrhnul Fatemi a Socie. Model Smith Watson Topper vedl k nejlepším odhadům orientace únavové trhliny. Kinetika růstu trhlin byla analyzována metodou navrženou Polákem a dále také pomocí plastické části J-integrálu. Druhý způsob vedl k univerzálnímu popisu rychlosti růstu trhlin ve všech zatěžujících módech s výjimkou out-of-phase, kde výpočet plastické části J-integrálu nebyl proveden. The manuscript is focused on multiaxial fatigue of austenitic stainless steel 316L. The material was cyclically tested in tension/compression and pure torsion as well as in two multiaxial modes formed by their in-phase and 90° out-of-phase combination. All tests were performed in total strain-controlled mode at ambient temperature. Results of fatigue tests suggest that cycling in tension/compression mode causes the fastest crack growth rate and the shortest fatigue life. Torsional mode, on the contrary, led to the slowest propagation of fatigue cracks and the longest fatigue lives. Both multiaxial modes proved to be comparably damaging. Two aspects of microstructural changes were studied in detail: developed dislocation structures and strain-induced martensitic transformation. Electron microscopy was utilized for analyzing both features. In in-phase and both uniaxial modes similar dislocation structures distinguished from those observed in out-of-phase mode were formed which results in the distinct mechanical response observed in the case of out-of-phase loading path. The stability of austenite during cycling was dependent on the loading mode and strain amplitude. The distribution of induced martensite in torsional and out-of-phase modes was strongly heterogeneous. Measuring its content on the outer surface with the Feritscope may give misleading results in some cases. The lowest amount of martensite was observed in tension/compression mode. The endurance against fatigue fracture as well as the tilt angle of the fatigue crack path were predicted using models based on the critical plane approach. The number of cycles to failure was predicted the most precisely by the criterion proposed by Fatemi and Socie. The Smith-Watson-Topper yielded the best predictions of the fatigue crack orientation. The analysis proposed by Polák and the method using the plastic part of the J-integral were applied to investigate the crack growth kinetics. The later approach provided a versatile description of the crack growth rate under all loading paths except out-of-phase mode.
Klíčová slova:
Austenitic steel; Multiaxial fatigue; Strain-induced martensite; Dislocation structure; Critical plane; Crack growth rate; Austenitická ocel; víceosá únava; deformačně indukovaný martenzit; dislokační struktura; kritická rovina; rychlost růstu trhliny
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Mechanismy poškození při multiaxiální únavě
Práce se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: ...
Studium interakce rizikový kov – mikroplast
Sinčáková, Lenka; Řezáčová, Veronika; Doležalová Weissmannová, Helena
2024 - anglický
Mikroplasty, široko zastúpené vo vodnom prostredí, slúžia ako vektor širokej škály kontaminantov, vrátane ťažkých kovov. Táto práca sa zaoberá adsorpciou piatich ťažkých kovov (Pb, Hg, Zn, Cu and Cd) na polyetylén tereftalát (PET), rozšírený polutant riek a morí. Pokiaľ ide o vplyv veľkosti mikroplastov na proces adsorpcie, nebol zistený jasný trend. Salinita prostredia má značný vplyv na adsorpčný proces s pozorovateľným poklesom adsorbovaných množstiev v prostredí s vysokou iónovou silou. Analyzované ťažké kovy boli zoradené vzostupne podľa ich schopnosti adsorpcie na PET nasledovne: Hg Microplastics are ubiqitous in the aquatic environmet and serve as a vector of wide range of contaminants, including heavy metals. This thesis aimed to examine the adsorption processes of five heavy metals (Pb, Hg, Zn, Cu and Cd) onto polyethylene terephtalate (PET), common river and sea pollutant. There has not been found a clear trend with regard to the influence of the size of the microplastics on the adsorption process. The salinity of the environment, on the other hand, has been found to have a profound impact on the adsorption process, with the observable decline of the adsorbed amounts in the environment with high ionic strength. The analysed heavy metals have been sorted in ascending order by its adsorption on PET as follows: Hg
Klíčová slova:
microplastics; MPs; polyethylene terephtalate; PET; heavy metals; HMs; pollution; Pb; Hg; Zn; Cu; Cd; adsorption; atomic absorption spectrometry; AAS; Fourier transform infrared spectrometry; FTIR; fresh water; sea water; Langmuir isotherm; Freundlich isotherm; Temkin isotherm; mikroplasty; MPs; polyetylén tereftalát; PET; ťažké kovy; HMs; znečistenie; Pb; Hg; Zn; Cu; Cd; adsorpcia; atómová absorpčná spektrometria; AAS; infračervená spektrometria s Fourierovou transformáciou; FTIR; sladká voda; morská voda; Langmuirova izoterma; Freundlichova izoterma; Temkinova izoterma
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Studium interakce rizikový kov – mikroplast
Mikroplasty, široko zastúpené vo vodnom prostredí, slúžia ako vektor širokej škály kontaminantov, vrátane ťažkých kovov. Táto práca sa zaoberá adsorpciou piatich ťažkých kovov (Pb, Hg, Zn, Cu and Cd) ...
Studium biodegradace syntetických polyesterů
Guziurová, Pavlína; Sedláček, Petr; Obruča, Stanislav
2024 - anglický
Tato práce se zabývá degradačními vlastnostmi polyesterových polymerů (PBS s inkorporovaným dilinoleovým sukcinátem v různých hmotnostních procentech) v simulovaných tělních tekutinách a odhaluje menší změny vlastností. Byla zkoumána také bakteriální degradace a analýza ukazuje významnější rozdíly ve výsledcích gelové permeační chromatografie (GPC) a skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Zatímco převažuje abiotická degradace, bakteriální prostředí vede k vyšším úrovním degradace než simulované tělní tekutiny, což naznačuje potenciální využití v obalové technice nebo zemědělství. Nižší náchylnost na abiotickou degradaci však otevírá nové možnosti pro další výzkum mechanismů bakteriální a enzymatické degradace pro ekologicky udržitelné alternativy v různých průmyslových odvětvích. This thesis investigates the degradation characteristics of polyester polymers (PBS with incorporated dilinoleic succinate in different %wt.) in simulated body fluids, revealing minor changes in properties. Bacterial degradation was also investigated and analysis shows more significant differences in Gel Permeation Chromatography (GPC) and scanning electron microscope (SEM) results. While abiotic degradation predominates, bacterial environments lead to higher degradation levels than simulated body fluids, suggesting potential applications in packaging or agriculture. However, lower sensitivity to abiotic degradation opens new possibilities for further research into exploring bacterial and enzymatic degradation mechanisms for environmentally sustainable alternatives across industries.
Klíčová slova:
Degradation; poly(butylene succinate); poly(butylene succinate)-(dilinoleic succinate); microbial degradation; Caldimonas thermodepolymerans; simulated body fluids; gastroenterological fluid; colonic fluid; Degradace; poly(butylene sukcinát); poly(butylene sukcinát)-(dilinoleát sukcinát); mikrobiální degradace; Caldimonas thermodepolymerans; simulované tělní tekutiny; žaludeční šťáva; střevní tekutina
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Studium biodegradace syntetických polyesterů
Tato práce se zabývá degradačními vlastnostmi polyesterových polymerů (PBS s inkorporovaným dilinoleovým sukcinátem v různých hmotnostních procentech) v simulovaných tělních tekutinách a odhaluje ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze