No (10424)
Number of found documents:
10424
Published from
to
Vliv povrchové úpravy na degradaci konstrukční desky na bázi dřeva vlivem působení vlhkosti
Kratochvílová, Erika; Schmid, Pavel; Petro,, Marek; Šlanhof, Jiří
2024 - Czech
Cílem disertační práce je optimalizace povrchových úprav OSB desek za účelem zvýšení jejich odolnosti proti vlhkosti. Jedná se o souhrn výzkumu, při kterém bylo experimentálně ověřováno, zda aplikace povrchové úpravy může mít významný vliv na snížení bobtnání a růstu hmotnosti OSB desky v příčinné souvislosti s absorpcí vody a také zpomalit vzlínání vody v OSB desce. Dále bylo ověřováno, zda by mohla aplikace povrchové úpravy pouze na řezné hrany výrazně ovlivnit pronikání vody do OSB desky. Některé použité zkušební metody vycházely z evropských technických norem, ale byly modifikovány, aby bylo možné stanovit, jaký vliv může mít aplikace povrchové úpravy na OSB desky z dlouhodobého hlediska. Také byla navržena a provedena alternativní metoda zkoušení, jejímž účelem bylo získat představu o vzlínání vody v OSB desce. Zkoušeno bylo celkem 8 druhů na trhu běžně dostupných povrchových úprav, které nevyžadovaly žádné speciální úpravy povrchu desky před jejich aplikací. Na základě získaných výsledků bylo provedeno vzájemné srovnání a vyhodnocení jejich účinků. The aim of this dissertation is the optimisation of surface finishes for application to oriented strand board (OSB) in order to increase its moisture resistance. This is a summary of research focused on experimental verification that the application of surface finish could have significant influence on reducing thickness swelling, increasing weight of OSB due to water absorption and slowing down the rise of water in OSB. There was also verified if application of surface finishes only on the cutting edges could significantly affect the penetration of water into the OSB board. Some of used test methods were based on European technical standards, but were modified in order to determine influence of surface finishes in the long term. Alternative test method was also designed and implemented. The essence of this test method was to determine how high the water can rise in OSB. The research covered 8 different types of surface finishes available on the market. The selected finishes did not require any special treatments to be applied to the surface of the OSB itself. Based on the results, a mutual comparison and evaluation of their effects was carried out.
Keywords:
Lepený sendvičový panel; OSB deska; vlhkost; povrchová úprava; hydroizolace; absorpce vody; bobtnání; Structural insulated panel; oriented strand board; moisture; surface finish; waterproofing; water absorption; thickness swelling.
Available in a digital repository NRGL
Vliv povrchové úpravy na degradaci konstrukční desky na bázi dřeva vlivem působení vlhkosti
Cílem disertační práce je optimalizace povrchových úprav OSB desek za účelem zvýšení jejich odolnosti proti vlhkosti. Jedná se o souhrn výzkumu, při kterém bylo experimentálně ověřováno, zda aplikace ...
Privacy-Enhancing Technologies and Privacy-Enhancing Cryptography for Wearables
Casanova-Marqués, Raúl; Pendo,, Cristiano Gonçalves; PhD, Lukasz Michal Chmielewski,; Hajný, Jan
2024 - English
The increasing concern surrounding privacy and the safeguarding of digital identities has emphasized the pressing necessity of establishing secure and confidential communication channels. This concern has led to the development of cryptographic mechanisms aimed at facilitating impervious information exchange. Nevertheless, traditional cryptographic approaches are proving insufficient in dynamic and resource-constrained environments, such as wearable devices. As a result, attribute-based credential schemes have emerged as a promising solution, offering fine-grained access control to digital services based on user-specific attributes. This doctoral thesis examines the efficacy and scalability of attribute-based anonymous credential schemes in ensuring the authenticity and security of users within dynamic architectures of wearable devices. It also explores enhancements to these schemes, with a primary focus on incorporating user revocation while maintaining privacy. Additionally, the thesis presents devised mechanisms to enable attribute-based authentication protocols on smart cards with limited support for elliptic curve cryptography. It addresses specific challenges associated with the usability of smart cards. Moreover, the thesis investigates the integration of anonymous authentication schemes in collaborative indoor positioning systems, aiming to provide privacy and security. Lastly, it explores the implementation of attribute-based authentication schemes in resource-constrained environments, with an emphasis on Internet of Things devices, and evaluates their feasibility within the dynamic architectures of wearable devices. The first contribution of this thesis introduces a purposefully designed protocol for anonymous authentication on smart cards. This protocol combines attribute-based credentials and user revocation while ensuring computational efficiency. To facilitate effective implementation and evaluation, the thesis employs smart cards equipped with the MULTOS operating system. The second contribution focuses on optimizing the capabilities of smart cards using Java Card technology for the implementation of attribute-based credential schemes. These smart cards are presented as a more accessible alternative for a wider consumer base. To overcome limitations in their application programming interface, the thesis devises strategies to augment the constrained support for elliptic curve cryptography and effectively implement such schemes. The third contribution presents the Privacy-Enhancing Authentication System, a robust solution compatible with smart cards, smartphones, and smartwatches. This system addresses the functional challenges associated with smart cards, including the absence of a graphical interface and limited user control over attribute disclosure. Consequently, it offers a practical and deployable solution for real-world scenarios. Finally, the thesis proposes a groundbreaking scheme to safeguard collaborative indoor positioning systems by addressing both privacy and security concerns. This scheme ensures the preservation of privacy and security by eliminating centralized architectures and employing encryption techniques for positioning information. The thesis includes comprehensive details such as protocol use cases, implementation specifics, execution benchmarks, and a comparative analysis with existing protocols. The increasing concern surrounding privacy and the safeguarding of digital identities has emphasized the pressing necessity of establishing secure and confidential communication channels. This concern has led to the development of cryptographic mechanisms aimed at facilitating impervious information exchange. Nevertheless, traditional cryptographic approaches are proving insufficient in dynamic and resource-constrained environments, such as wearable devices. As a result, attribute-based credential schemes have emerged as a promising solution, offering fine-grained access control to digital services based on user-specific attributes. This doctoral thesis examines the efficacy and scalability of attribute-based anonymous credential schemes in ensuring the authenticity and security of users within dynamic architectures of wearable devices. It also explores enhancements to these schemes, with a primary focus on incorporating user revocation while maintaining privacy. Additionally, the thesis presents devised mechanisms to enable attribute-based authentication protocols on smart cards with limited support for elliptic curve cryptography. It addresses specific challenges associated with the usability of smart cards. Moreover, the thesis investigates the integration of anonymous authentication schemes in collaborative indoor positioning systems, aiming to provide privacy and security. Lastly, it explores the implementation of attribute-based authentication schemes in resource-constrained environments, with an emphasis on Internet of Things devices, and evaluates their feasibility within the dynamic architectures of wearable devices. The first contribution of this thesis introduces a purposefully designed protocol for anonymous authentication on smart cards. This protocol combines attribute-based credentials and user revocation while ensuring computational efficiency. To facilitate effective implementation and evaluation, the thesis employs smart cards equipped with the MULTOS operating system. The second contribution focuses on optimizing the capabilities of smart cards using Java Card technology for the implementation of attribute-based credential schemes. These smart cards are presented as a more accessible alternative for a wider consumer base. To overcome limitations in their application programming interface, the thesis devises strategies to augment the constrained support for elliptic curve cryptography and effectively implement such schemes. The third contribution presents the Privacy-Enhancing Authentication System, a robust solution compatible with smart cards, smartphones, and smartwatches. This system addresses the functional challenges associated with smart cards, including the absence of a graphical interface and limited user control over attribute disclosure. Consequently, it offers a practical and deployable solution for real-world scenarios. Finally, the thesis proposes a groundbreaking scheme to safeguard collaborative indoor positioning systems by addressing both privacy and security concerns. This scheme ensures the preservation of privacy and security by eliminating centralized architectures and employing encryption techniques for positioning information. The thesis includes comprehensive details such as protocol use cases, implementation specifics, execution benchmarks, and a comparative analysis with existing protocols.
Keywords:
Cryptographic protocols; attribute-based authentication; attribute-based credentials; privacy protection; anonymity; user revocation; smart cards; wearable architectures; Internet of Things; collaborative indoor positioning systems; elliptic curve cryptography.; Cryptographic protocols; attribute-based authentication; attribute-based credentials; privacy protection; anonymity; user revocation; smart cards; wearable architectures; Internet of Things; collaborative indoor positioning systems; elliptic curve cryptography.
Available in a digital repository NRGL
Privacy-Enhancing Technologies and Privacy-Enhancing Cryptography for Wearables
The increasing concern surrounding privacy and the safeguarding of digital identities has emphasized the pressing necessity of establishing secure and confidential communication channels. This concern ...
Nové materiály pro snímání a biosenzování
Jyoti, Jyoti; Mayorga, Paula; Cho, Nam-joon; Pumera, Martin
2024 - English
Materiály na bázi 2D použité ve 3D tištěných elektrodách a nano/mikromotorech se staly špičkovými technologiemi. Získaly širokou pozornost díky svým výjimečným charakteristikám, které je předurčují pro použití v senzorových a biosenzorových aplikacích. Výzkum nabízí cenné vhledy prostřednictvím systematického výzkumu za účelem podpory pokroku v senzorových technologiích. 3D tištěné elektrody z nanouhlíku eliminují potřebu konvenčních elektrod tím, že poskytují výhody jako snadnou výrobu, rychlou produkci, vynikající přesnost a přizpůsobení tvarů v závislosti na našich požadavcích. V důsledku toho zjištění této práce zdůrazňují univerzálnost 3D tištěných elektrod z nanouhlíku v aplikacích, které zahrnují fenoly, pesticidy a biosensing, zejména detekci DNA. Dále jsme zkoumali aktivní kvantové materiály na bázi mikromotorů pro detekci DNA, stejně jako aplikace pro bezpečnost potravin. Tato technologie příští generace kombinuje atraktivní vlastnosti kvantových materiálů spolu s jejich autonomní pohyblivostí jako mikromotory, což detekci urychluje a nabízí cenově dostupné platformy pro senzoriku a bioanalýzu. Řešením výzev souvisejících s využitím analytu, zejména těch s rychlou akcí a toxicitou, práce zkoumá pokročilé metody detekce, které zahrnují moderní technologie nabízející inovativní řešení. Zjištění přispívají k probíhající evoluci technologií nezbytných pro řešení současných výzev v analytické chemii a bioanalytické chemii. The 2D material-based 3D-printed electrodes and nano/micromotors have emerged as the cutting-edge technologies. It has drawn widespread attention due to their distinctive characteristics that make them suitable for sensing and biosensing applications. The research offers valuable insights through systematic experimentation to promote advancements in sensing technologies. The 3D-printed nanocarbon electrodes have eliminated the need for the conventional electrodes by providing the benefits such as ease of fabrication, quick production, excellent precision and customization of the shapes depending upon our requirements. Consequently, the findings of this thesis highlight the versatility of 3D-printed nanocarbon electrodes in applications involving phenols, pesticides and biosensing, particularly DNA sensing. Next, we explored the active quantum materials-based micromotors for DNA detection as well the food safety applications. This next-generation technology combines the appealing features of the quantum materials along with their autonomous mobility as micromotors, which makes the detection fast and offers inexpensive platforms for sensing and bio-analysis. Thus, by addressing challenges related to analyte use, particularly those with rapid action and toxicity, the study explores advanced detection methods, incorporating modern technologies to offer innovative solutions. The findings contribute to the ongoing evolution of technologies crucial for addressing contemporary challenges in analytical chemistry and bioanalytical chemistry.
Keywords:
3D-printed electrodes; additive manufacturing; Fused deposition modelling; DNA sensing; active quantum micromotors; FRET phenomena; SEM; EDS; XPS; Fluorescence Spectroscopy; Salmonella typhimurium; 3D tištěné elektrody; aditivní výroba; fúzní depoziční modelování; snímání DNA; aktivní kvantové mikromotory; FRET jevy; SEM; EDS; XPS; fluorescenční spektroskopie; Salmonella typhimurium
Available in a digital repository NRGL
Nové materiály pro snímání a biosenzování
Materiály na bázi 2D použité ve 3D tištěných elektrodách a nano/mikromotorech se staly špičkovými technologiemi. Získaly širokou pozornost díky svým výjimečným charakteristikám, které je předurčují ...
Elektrochemické studium nových materiálů pro aplikace přeměny energie
Novčić, Katarina; Rees, Neil; Kim, Daewoo; Pumera, Martin
2024 - English
Slibnou alternativou k řešení současné energetické a environmentální krize spočívá v využití elektrochemického rozkladu vody pomocí reakce na vývoj vodíku (HER). Proto existuje naléhavá potřeba zkoumat a vyvíjet nové elektrokatalyzátory pro aplikaci přeměny energie a HER jako součást tohoto procesu. Různé nové materiály se ukázaly jako slibní elektrokatalyzátory pro HER. Mezi nimi mají dvourozměrné (2D) materiály, jako jsou dichalkogenidy přechodových kovů (TMD), MAX fáze a MXeny, velkou pozornost díky svým slibným elektrochemickým vlastnostem. Navíc tisk ve 3D otevřel cestu k rychlému prototypování a výrobě elektrodových zařízení, a jejich kombinace s různými 2D materiály zůstává výzvou. Tato práce se zabývá elektrochemickým studiem různých nových materiálů pro aplikace přeměny energie a čisté výroby vodíku. Představuje studium makroskopické a mikroskopické elektrochemické výkonnosti upravených 3D-tisknutých nanouhlíkových elektrod a elektrokatalyzátorů TMD, MAX fáze a MXen. Makroskopická elektrochemická aktivita je studována tradičními technikami, jako je voltametrie, poskytující informace o průměrném elektrochemickém výkonu materiálů. Kromě toho je jejich mikroskopická elektrochemická aktivita prováděna skenovací elektrochemickou mikroskopií (SECM), která poskytuje vhled do místních rozdílů v elektrochemické aktivitě materiálů a informace o distribuci a rovnoměrnosti HER aktivních míst na površích materiálů. Tato práce má široké důsledky pro obecné porozumění elektrokatalytickému výkonu nových 2D materiálů, což je důležité pro jejich budoucí vývoj jako elektrokatalyzátorů. A promising alternative to resolve the current energy and environmental crisis lies in the utilization of electrochemical water splitting via hydrogen evolution reaction (HER). Therefore, there is urgency for investigation and development of new electrocatalysts for the energy conversion application. Different novel materials have been promising electrocatalysts for the HER. Among them, two-dimensional (2D) materials such as transition metal dichalcogenides (TMDs), MAX phases and MXenes have drawn much attention due to their distinctive electrochemical properties. Even though 3D-printing opened the way for the fast prototyping and manufacturing of electrode devices, their merging with different 2D materials still remains challenging. This Thesis deals with the electrochemical study of different novel materials for energy conversion applications and clean hydrogen production. It represents a study on the macroscopic and microscopic electrochemical performance of modified 3D-printed nanocarbon electrodes and TMDs, MAX phase, and MXene electrocatalysts. The macroscopic electrochemical activity is examined by traditional techniques such as voltammetry, providing information about the average electrochemical performance of the materials. Additionally, their microscopic electrochemical activity is performed by scanning electrochemical microscopy (SECM), which gives an insight into the local differences in the materials' electrochemical activity and provides information about the distribution and uniformity of the HER active sites on the material surfaces. This Thesis has broad implications for the general understanding of the electrocatalytic performance of novel 2D materials, which is important for their future development as electrocatalysts.
Keywords:
2D materials; TMDs; MAX phases; MXenes; 3D-printing; energy conversion; hydrogen evolution reaction; scanning electrochemical microscopy; 2D materiály; 3D tisk; TMD; MAX fáze; MXeny; přeměna energie; reakce vývoje vodíku; skenovací elektrochemická mikroskopie
Available in a digital repository NRGL
Elektrochemické studium nových materiálů pro aplikace přeměny energie
Slibnou alternativou k řešení současné energetické a environmentální krize spočívá v využití elektrochemického rozkladu vody pomocí reakce na vývoj vodíku (HER). Proto existuje naléhavá potřeba ...
Uvažování o lidském těle, které je tak těžké získat. Hybridní [umělá] autofikce
Čermák, Aleš; Zálešák, Jan; Stejskal,, Jakub; Cenek, Filip
2024 - Czech
V jeskyni není nikdo, kdo by mohl zemřít. Ještě jinak. Nikdo se nikdy nenarodil a nikdo nikdy nezemřel. Z tohoto tvrzení vyplývá otázka, zdali nám toto čistě teoretické tvrzení může pomoci v situaci, ve které se právě teď nacházíme. Jestli tu byl anebo je nějaký svět bez nás, na to si musíme odpovědět na základě přímé ztělesněné zkušenosti. Vycházím z předpokladu, že rozpoznat sebe jakožto člověka může být jeden z nejpodivnějších počinů vůbec. Být pozorný a plně přítomný v prostoru daného média není volba, ale nutnost a také pozitivní důsledek prostředí, do kterého jsme ponořeni. To znamená myšlení do těla jiného světa. V tomto uměleckovýzkumném projektu se primárně zaměřuji na výzkum ztělesněných zkušeností a analýzu vícenežlidských sil a činů v oblasti Atlantického oceánu. Prostřednictvím přímého ztělesnění (ztělesněné a situované praxe) tato práce zkoumá na různých úrovních propustné – prosakující hranice mezi člově kem a přírodou. Popisuji, jak jsou jednotlivé aktivity prožívány smyslovým způsobem a jak jsou tyto přímo ztělesněné znalosti využívány v samotné výzkumné (ztělesněné, performativní, výzkumné a pedagogické) praxi. Rád bych skrze tuto uměleckovýzkumnou práci experimentoval nad rámec analytického a gramatického popisu a rozšířil svůj výzkum směrem k poetickým, estetickým a tvůrčím gestům, která vyjadřují sílu a složitost prvků. There is no one in the cave who can die. Let me put that different ly. No one has ever been born and no one has ever died. From this statement, the question arises whether this purely theoretical sta tement can help us in the situation we are in right now. We have to answer the question of whether there is or has been a world without us on the basis of direct embodied experience. I start from the assumption that recognizing oneself as a person can be one of the strangest acts ever. Being attentive and fully present in the space of a given medium is not a choice but a necessity, as well as a positive consequence of the environment in which we are immersed. This means thinking into the body of another world. In this artresearch project, I primarily focus on the research of embodied experience and analysis of morethanhuman forces and actions in the Atlantic Ocean. Through direct embodiment (embodied and situated practice), this work explores at various levels the permeable – seeping boundaries between man and nature. I describe how individual activities are experienced in a sensory way and how this directly embodied knowledge is used in the research (embodied, performative, research and pedagogical) practice itself. Through this artresearch work, I would like to experiment beyond analytical and grammatical description and expand my research towards poetic, aesthetic and creative gestures that express the power and complexity of the elements.
Keywords:
hybridní praxe; prostředí; místo; povětrnostní světy; oceán; oceánská gramotnost; performativita; ztělesněná praxe; multismyslové metody poznávání; mezidruhové naslouchání; situované vědění; venkovní pedagogika; epistemologie mořské krajiny; ekologie praxe; umělecký výzkum; alternativní akademická praxe; hybrid practice; environment; place; atmospheric worlds; ocean; ocean literacy; performativity; embodied practice; multisensory methods of cognition; interspecies listening; situated knowledge; outdoor pedagogy; seascape epistemology; ecology of practice; artistic research; alternative academic practices
Available in a digital repository NRGL
Uvažování o lidském těle, které je tak těžké získat. Hybridní [umělá] autofikce
V jeskyni není nikdo, kdo by mohl zemřít. Ještě jinak. Nikdo se nikdy nenarodil a nikdo nikdy nezemřel. Z tohoto tvrzení vyplývá otázka, zdali nám toto čistě teoretické tvrzení může pomoci v situaci, ...
Modelování technicko-ekonomických informací v průběhu životního cyklu stavby
Biolek, Vojtěch; Heralová,, Renáta Schneiderová; Petráková,, Zora; Witala, Lukáš; Hanák, Tomáš
2024 - Czech
Tato disertační práce se zaměřuje na problematiku efektivního využití informací o nákladech životního cyklu stavby (LCC) při návrhu staveb. Informace jsou klíčovými údaji o prostředí, stavech a procesech a v dnešní době je stále důležitější je efektivně využívat, a to zejména v oblasti stavebnictví. V současném stavu stavební praxe je nedostatečně využíváno úzké propojení mezi architekty/projektanty a stavebními ekonomy ve fázi návrhu stavby. Pro investory, jako jsou developeři nebo veřejné subjekty, je klíčové zajistit efektivní vynaložení finančních prostředků a zohlednění nákladů životního cyklu stavby. Ukazatel nákladů životního cyklu stavby (LCC) se zdá být ideálním pro hodnocení investic, neboť zahrnuje náklady spojené s celým životním cyklem stavby od pořízení až po likvidaci. Nicméně ukazatel LCC je zatím málo využívaný nebo je používán nevhodně s nepřesnými vstupy. K jeho efektivnímu využití je zapotřebí přesných technicko-ekonomických informací, které v současné praxi často chybějí nebo jsou nepřesné. Výsledné ukazatele LCC tak mají pouze informativní charakter a poskytují omezené informace o budoucích nákladech stavby. Cílem této disertační práce je navrhnout metodiku pro efektivní využití ukazatele LCC při návrhu staveb. Metodika bude zaměřena na získávání přesných technicko-ekonomických informací, jako jsou náklady na opravy a údržbu, životnost konstrukce a pořizovací náklady. Tímto způsobem bude možné vytvářet kvalitní stavby s optimálními náklady životního cyklu. Efektivní využití ukazatele LCC bude přispívat k lepšímu rozhodování investorů a podpoří udržitelný přístup ve stavebnictví. This dissertation focuses on the issue of the effective use of information on construction life cycle costing (LCC) when designing buildings. Information is key data about the environment, conditions and processes, but nowadays it is increasingly important to use it effectively, especially in the construction industry. In the current state of construction practice, the close connection between architects/designers and construction economists in the phase of construction designing is underutilized. For investors, such as developers or public entities, it is crucial to ensure the efficient use of funds and the consideration of construction life cycle costing. The life cycle costing of construction (LCC) indicator seems to be ideal for investment evaluation, as it includes the costs associated with the entire construction life cycle from procurement to disposal. However, the LCC indicator is still underutilized or is used inappropriately with imprecise inputs. For its effective use, accurate technical and economic information is needed, which in current practice is often missing or inaccurate. The resulting LCC indicators are thus only informative and provide limited information on the future costs of the construction. The aim of this thesis is to propose a methodology for the effective use of the LCC indicator in the design of buildings. The methodology will be focused on obtaining accurate technical-economic information, such as repair and maintenance costs, construction life and acquisition costs. In this way, it will be possible to create high-quality constructions withoptimal life cycle costing. The effective use of the LCC indicator will contribute to better decision-making by investors and support a sustainable approach in the construction industry.
Keywords:
životní cyklus stavby; náklady životního cyklu stavby; LCC; DCF model; metodika; technicko-ekonomické informace; Construction life cycle; construction life cycle costs; LCC; DCF model; methodology; technical and economic information
Available in a digital repository NRGL
Modelování technicko-ekonomických informací v průběhu životního cyklu stavby
Tato disertační práce se zaměřuje na problematiku efektivního využití informací o nákladech životního cyklu stavby (LCC) při návrhu staveb. Informace jsou klíčovými údaji o prostředí, stavech a ...
Návrh nových elektrodových materiálů s katalyzátorem pro elektrochemické snímání a energetické aplikace
Kandambath Padinjareveetil, Akshay Kumar; Escarpa, Alberto; Vidal, Salvador Pané; Pumera, Martin
2024 - English
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.
Keywords:
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
Available in a digital repository NRGL
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 - English
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.
Keywords:
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
Available in a digital repository NRGL
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 ...
Stanovení malých průtoků vody tenkostěnnými přelivy s trojúhelníkovým výřezem
Pospíšilík, Šimon; Havlík,, Aleš; Šoltézs, Andrej; Zachoval, Zbyněk
2024 - Czech
Práce se zabývá stanovením relativně malých průtoků čisté vody pomocí tenkostěnných přelivů s trojúhelníkovým výřezem. Na základě podrobné rešerše soudobých znalostí byl vymezen rozsah potřebného experimentálního výzkumu v rozsazích parametrů prakticky vhodných pro stanovení malých průtoků. Jednalo se o rozšíření rozsahu úhlů výřezu o malé úhly, definování minimální přepadové výšky v závislosti na úhlu výřezu, určení vlivu minimální hodnoty výšky přelivu a šířky přítokového koryta na hodnotu měřeného průtoku a prošetření vlivu teploty vody. Byl proveden rozsáhlý experimentální výzkum zahrnující změnu úhlu výřezu, přepadové výšky, výšky přelivu, šířky přítokového koryta a teploty vody. Kvantifikovány byly nejistoty měřených dat. Analýzou možných způsobů vyjádření malých průtoků vody tenkostěnnými přelivy s trojúhelníkovým výřezem a na základě změřených dat byl doporučen jako nejvhodnější nový vztah pro stanovení průtoku vody. Nový vztah kombinuje přístup Kindsvater-Shena postihující souhrnný vliv tření a povrchového napětí a přístup postihující vliv relativní šířky přítokového koryta zavedením nového součinitele. Vyhodnocením změřených dat byl v nově určeném vztahu stanoven efektivní součinitel průtoku, součinitel relativní šířky přítokového koryta, účinná přepadová výška a limitní přepadová výška. Kvantifikována byla nejistota stanovení efektivního součinitele průtoku. Verifikace nového vztahu byla provedena porovnáním hodnot vypočítaných novým vztahem a hodnot změřených jinými autory. Práce rozšířila aplikační možnosti tenkostěnných přelivů s trojúhelníkovým výřezem v oblasti stanovení malých průtoků vody a rozšířila znalosti o chování přepadu vody přes uvedený typ přelivu. The work deals with the determination of relatively small discharges of clear water using a thin-plate weir with a triangular notch. Based on a detailed search of contemporary knowledge, the scope of the necessary experimental research was defined in the range of parameters practically suitable for the determination of small discharges. It was about extending the range of notch angles by small angles, defining the minimum weir height depending on the notch angle, determining the influence of the minimum value of the weir height and the width of the approach channel on the discharge and investigating the effect of water temperature on the discharge. Extensive experimental research was carried out involving changes in the notch angle, head, weir height, approach channel width and water temperature. The uncertainties of the measured data were quantified. By analysing possible ways of expressing small water discharges using thin-plated weirs with a triangular notch and based on the measured data, a new equation for determining water discharges was recommended as the most suitable. The new equation combines the Kindsvater-Shen approach, which captures the cumulative effects of viscosity and surface tension, and the approach of covering the effect of the relative width of the approach channel by introducing a new coefficient. By evaluating the measured data, the effective discharge coefficient, the relative width of the approach channel coefficient, the effective head and the limit head were determined in the newly proposed equation. The uncertainty of the determination of the effective discharge coefficient was quantified. Verification of the new equation was carried out by comparing the values calculated by the new equation and the values measured by other authors. The work extended the application possibilities of thin-plated weirs with a triangular notch in determination of small discharges of water and extended the knowledge of weir behaviour.
Keywords:
Tenkostěnný přeliv; trojúhelníkový výřez; efektivní součinitel průtoku; účinná přepadová výška; relativní šířka přítokového koryta; Kindsvater-Shenův vztah; úhel výřezu; malé průtoky; Thin-plate weir; triangular-notch; effective discharge coefficient; effective head; relative width of the approach channel; Kindsvater-Shen equation; notch angle; small discharges
Available in a digital repository NRGL
Stanovení malých průtoků vody tenkostěnnými přelivy s trojúhelníkovým výřezem
Práce se zabývá stanovením relativně malých průtoků čisté vody pomocí tenkostěnných přelivů s trojúhelníkovým výřezem. Na základě podrobné rešerše soudobých znalostí byl vymezen rozsah potřebného ...
Prostorová diverzita a časově-kmitočtová ortogonalita pro robustní bezdrátové komunikace
Zedka, Radim; Armada, Ana Garcia; Rakús,, Martin; Götthans, Tomáš
2024 - English
Předložená disertační práce přispívá do oblasti robustních bezdrátových komunikací dvěma zásadními nově navrženými technikami. První část práce je zaměřena na vývoj a analýzu nové techniky prostorové diverzity založené na nedávno objeveném konceptu časoprostorových kódů STLC. Na rozdíl od již známého ortogonálního STLC je tento návrh založen na kvazi-ortogonální kódové struktuře, která umožňuje použití čtyř antén přijímače namísto dvou, jak je tomu u ortogonálních STLC s plnou rychlostí. Práce obsahuje rigorózní teoretickou analýzu diverzitního zisku a asymptotického zisku poměru signál-šum (SNR) u nového STLC a porovnává je s dosud známými přístupy publikovanými v oblasti STLC. Druhá část se zabývá OTFS, v současnosti prudce se rozvíjející technikou přenosu dat s více nosnými, která vykazuje vynikající výsledky zejména v bezdrátové komunikaci uživatelů s vysokou mobilitou. Zde je prezentován nový systém založený na principu OTFS, který – na rozdíl od naprosté většiny OTFS publikací – jako jeden z klíčových návrhových parametrů využívá výkonovou spektrální hustotu (PSD) vysílaného signálu. Tento systém byl pojmenován UW-OTFS, protože jeho vnější stupeň je převzat z aktuálně rozšířeného systému UW-OFDM. UW-OTFS přebírá všechny výhody UW-OFDM, včetně vylepšené bitové chybovosti (BER) a definované spektrální výkonové hustoty zaručující výrazné omezení vyzařování do sousedních kanálů. S využitím konceptu OTFS navíc zaniká hlavní nevýhoda UW-OFDM, kterou je nemožnost použít ekvalizaci typu one-tap, tedy ekvalizace s jedním koeficientem. Systém UW-OTFS je navržen tak, aby pracoval v časově variantních kanálech s neceločíselným Dopplerovským posuvem, a to především díky využití modifikace známé metody BEM. Díky této metodě jsou jak odhad kanálu, tak ekvalizace prováděny technikou LMMSE. Navržený systém je následně analyzován jak teoreticky, tak numericky, a to pomocí metody Monte Carlo. This dissertation thesis contains several contributions in the field of robust wireless communications. The first part is focused on developing and analyzing a novel technique of spatial diversity based on the recently discovered concept of space-time line codes (STLCs). Unlike the already known orthogonal STLC, this design is based on a quasi-orthogonal code structure which allows the utilization of four receiver antennas instead of two antennas, which is the limit of the orthogonal STLC for a full rate transmission. The work provides a rigorous theoretical analysis of the diversity gain and asymptotic SNR gain of the new STLC and compares it to the benchmark STLCs. The second part deals with the orthogonal-time-frequency-space (OTFS), a popular multi-carrier waveform showing excellent performance in high-mobility wireless communications. The contribution lies in designing a new OTFS-like system, which - unlike the vast majority of OTFS literature - considers the power-spectral-density (PSD) one of the key design parameters. The novel waveform is named unique-word OTFS (UW-OTFS), because its outer stage is adopted from the popular UW-OFDM. UW-OTFS inherits all of its benefits, including the improved bit-error-ratio (BER) and superb PSD properties. Moreover, the main issue of UW-OFDM, i.e., the multiple-tap equalization, is no longer problematic in the OTFS context. The proposed UW-OTFS is designed to operate in linear time-variant (LTV) fractional-Doppler channels by utilizing a modification of the basis-expansion-model (BEM). Due to this method, both the channel estimation and equalization are performed by the linear minimum-mean-square-error (LMMSE) technique. The proposed system is analyzed both theoretically and numerically (using the Monte Carlo method) and it shows excellent performance in fractional-Doppler channels.
Keywords:
STLC; quasi-orthogonal; STBC; unique word; OTFS; LMMSE.; STLC; kvazi-ortogonální; STBC; unique word; OTFS; LMMSE.
Available in a digital repository NRGL
Prostorová diverzita a časově-kmitočtová ortogonalita pro robustní bezdrátové komunikace
Předložená disertační práce přispívá do oblasti robustních bezdrátových komunikací dvěma zásadními nově navrženými technikami. První část práce je zaměřena na vývoj a analýzu nové techniky prostorové ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases