|
---
|
Bc.
Andrii
Trelin
|
M2
|
Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.
|
Convolution: a method for comprehensive signal processing (applied to Raman spectra).
|
detail
Convolution: a method for comprehensive signal processing (applied to Raman spectra).
The vast majority of data, gathered in natural sciences are present in the form of spectra. Examples include such technics as IR, UV-VIS, Raman, NMR (1D and 2D spectra), AFM (2D or ND spectra), XRD, XPS, etc. Despite ubiquity of these methods, robust mathematical processing is developed only for a minority of them, e.g. Rietveld refinement for interpretation of diffraction analysis results. At the same time, interpretation of IR and Raman spectra is still typically performed manually, which utterly limits throughput of these technics, thus preventing potential large-scale application of these methods.
As a first step in the automated spectra analysis, digital filtering is used, which could be thought of as a convolution of the signal with the filtering kernel. On the other hand, in the image recognition field convolutions are frequently used to highlight the most informative parts of the image, i.e. to extract the data. This work investigates convolution as an automated preprocessing method, applied to the DNA damage recognition.
|
|
---
|
Bc.
Kristína
Zahorjanová
|
M1
|
Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.
|
Pokročilé katalitycké vrstvy pre zvýšenie účinnosti palivových článkov na bázi PEM
|
detail
Pokročilé katalitycké vrstvy pre zvýšenie účinnosti palivových článkov na bázi PEM
Potreba udržateľných zdrojov energie a ochrana životného prostredia viedli k rýchlemu vývoju technológie palivových článkov, ktorý poskytuje čistý a udržateľný zdroj elektrickej energie. Všeobecne sa vodíkový palivový článok skladá z dvoch katalytických vrstiev, ktoré sú oddelené protónovou výmennou membránou (PEM), ktorých činnosť vyžaduje uskutočnenie oxidačnej reakcie vodíka (HOR) a redukcie kyslíka (ORR) na opačných stranách PEM. Obzvlášť sme na povrchu PEM pripravili plazmón-aktívne (Au) a katalytické (Pt) vrstvy a integrovali ich do palivového článku. Aktivácia sa uskutočňovala s vlnovou dĺžkou zodpovedajúcou absorpčnému pásmu plazmónu. Bolo pozorované, že osvietenie vedie k významnému zvýšeniu napätia a elektrického prúdu produkovaného palivovým článkom, napriek tomu, že bolo osvetlených iba 50% povrchu PEM. Kontrolné experimenty naznačili, že pozorované javy sa vyskytujú iba v prípade spoľahlivosti vlnovej dĺžky svetla a absorpčného pásma plazmónu, so zanedbateľným prínosom tepelného účinku. Navrhovaný prístup tak prvýkrát predstavuje veľmi perspektívny trend použitia plazmonu a nový princíp pri navrhovaní pokročilých palivových článkov.
|
|
---
|
Bc.
Tomáš
Tichý
|
M2
|
doc. Ing. Petr Macháč, CSc.
|
Příprava grafitických vrstev metodou CVD na elektrochemicky leštěných Cu fóliích.
|
detail
Příprava grafitických vrstev metodou CVD na elektrochemicky leštěných Cu fóliích.
Cílem elektrochemického leštění Cu fólie, je co nejvíce zjemnit její povrch a zároveň povrch co nejméně chemicky, či mechanicky poškodit. Homogenita povrchu a minimalizace drsnosti Cu substrátu vede k zisku kvalitnějších grafitických vrstev a také ke snížení počtu těchto vrstev, v ideálním případě až k monovrstvě, tedy ke grafenu, jehož příprava je hlavním cílem práce. Grafitické vrstvy jsou na měděný substrát připraveny pomocí metody CVD - chemické depozice z plynné fáze. Po depozici je měděný substrát odstraněn a grafitické vrstvy přeneseny na SiO2 destičku, na které je pomocí Ramanovy spektroskopie vyhodnocena kvalita a počet grafitických vrstev.
|
|
---
|
Bc.
Hana
Lněničková
|
M2
|
Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D.
|
Příprava a modifikace PVA filmů a studium jejich vlastností
|
detail
Příprava a modifikace PVA filmů a studium jejich vlastností
Polyvinylalkohol (PVA) patří do skupiny polymerů, které mají vysokou absorpční schopnost. Díky této vlastnosti jsou tyto polymery využívány v tkáňovém inženýrství jako hydrogely. Cílem této práce bylo připravit různé typy polymerních filmů s přídavkem kyseliny citronové, PEG, lysinu a celulózy. Vzorky byly modifikovány plazmatem za různých podmínek. Poté byly na vzorcích studovány jejich vlastnosti pomocí metody gravimetrie, goniometrie a XPS. Mezi jednotlivými měřeními byly vzorky uchovávány v exsikátoru za přítomnosti silikagelu. Vlastnosti polymerních fólií uchovávaných v exsikátoru byly porovnávány s vlastnostmi polymerních vzorků vystavených vzdušné vlhkosti v laboratoři. Pokračováním této práce bude příprava polymerních filmů s přídavkem naprášených Au a Ag nanočástic a studium vlastností polymerních fólií za konstantní vlhkosti v exsikátoru.
|
|
---
|
Bc.
Krisztina
Lelkes
|
M2
|
Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.
|
Příprava hybridních MOF/CuNPs pro utilizaci CO2
|
detail
Příprava hybridních MOF/CuNPs pro utilizaci CO2
Dopad lidské činnosti na klimatické podmínky na naší planetě, včetně průměrných teplot, se neustále stupňuje, ať se jedná o spotřebu fosilních paliv, těžbu dřeva v deštných pralesích nebo intenzivnější chov hospodářských zvířat. Tím vzniká obrovské množství skleníkových plynů, které zvyšují objem přirozeně se vyskytujících plynů tohoto typu v atmosféře a tím zintenzivňují skleníkový efekt. Nejběžnějším skleníkovým plynem, který vzniká důsledkem lidské činnosti, je CO2. Utilizace CO2 je ovšem velmi náročná po technické stránce a vyžaduje velké tlaky a obrovskou teplotu. Cílem této práce je syntéza hybridních MOF/CuNPs pro utilizaci CO2 za mnohem mírnějších až pokojových podmínek. V prvním kroku byla optimalizována syntéza CuNPs, které by vykazovaly vhodné plazmonové vlastnosti. V dalším kroku byly na povrch CuNPs roubovány struktury MOF, které mají vysokou afinitu vůči CO2. Předpokládá se že MOF bude zachycovat CO2 a plazmon bude aktivovat zachycené molekuly. Tímto bude možné podstatně snížit technické nároky na utilizaci CO2.
|
|
---
|
Bc.
Jana
Pryjmaková
|
M2
|
doc. Ing. Jakub Siegel, Ph.D.
|
Příprava bimetalických nanodrátků na laserem modifikovaném polymeru
|
detail
Příprava bimetalických nanodrátků na laserem modifikovaném polymeru
PEN je antiadhezivní polymer, jehož vlastnosti nacházejí využití v oblasti zdravotnických prostředků, především pro výrobu katetrů. Katetry však vykazují několik nedostatků jako je zarůstání průduchu okolní tkání nebo vznik infekcí a zánětů. V tomto případě je zapotřebí modifikovat polymer tak, aby plně odolával adhezi buněk, a zároveň působil antibakteriálně neboli zamezil vzniku biofilmu. Cílem této práce byla tedy povrchová modifikace PEN. Modifikace zahrnovala přípravu bimetalických nanodrátků metodou napařování na povrchu laserem modifikovaných PEN vzorků. Povrchy vzorků byly následně zkoumány pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM), UV-Vis spektrometru, rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS), skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a skenovací elektronové mikroskopie s fokusovaný iontovým svazkem (FIB-SEM). Na vzorcích byl také měřen kontaktní úhel přisedlé kapky destilované vody.
|
|
---
|
František
Vaněk
|
M2
|
doc. Ing. Petr Macháč, CSc.
|
Příprava grafenu difúzí přes kovovou vrstvu
|
detail
Příprava grafenu difúzí přes kovovou vrstvu
Práce je zaměřena na přípravu uhlíkových vrstev blížících se svými vlastnostmi grafenu. Na strukturu substrát-nikl-uhlík jsou aplikovány různé teplotní režimy tak, aby niklová vrstva při chladnutí vylučovala rozpuštěný uhlík ve formě grafitických vrstev. Niklem indukovaná přeměna amorfního uhlíku na uhlík v sp2-hybridizaci je proces silně závislý na čase a teplotě, avšak významný vliv na kvalitu vrstvy má také substrát. Cílem je popsat dílčí problémy této metody přípravy, aby mohl být následně celý proces použit pro přípravu grafenu přímo na substrátu bez nutnosti transportu.
|
|
---
|
Bc.
Martin
Jindra
|
M1
|
prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc.
|
Mikrokapková spektroelektrochemie grafenu
|
detail
Mikrokapková spektroelektrochemie grafenu
Grafen, stejně jako ostatní dvourozměrné materiály, je v posledním desetiletí častým cílem výzkumu, ať už v aplikační nebo základní rovině. Hojně užívanými nástroji studia grafenu jsou elektrochemické a spektroskopické metody. Díky těmto měřením můžeme získat zásadní informace o vlastnostech grafenu, jako jsou například odezvy na změnu vnějších vlivů. V této práci je pro charakterizaci grafenu využita kombinace Ramanovy spektroskopie a elektrochemické polarizace. Díky nové kombinované metodě „mikrokapkové spektroelektrochemie“ je poprvé možno měření cíleně lokalizovat na oblast zájmu, která se může blížit pouhým 10 µm2. Díky tomu je možné měření provádět na bazální ploše, hranách krystalu nebo na přechodech mezi různými vrstvami.
|
|
---
|
Bc.
Kamil
Kotrba
|
M2
|
doc. Ing. Petr Slepička, Ph.D.
|
Povrchová aktivace polymeru a její vliv na přípravu biopolymerních mikrostruktur
|
detail
Povrchová aktivace polymeru a její vliv na přípravu biopolymerních mikrostruktur
Celulóza a její deriváty jsou často používány v humánní a veterinární medicíně, a to jak při vnějších aplikacích, tak i jako součást léčiv a prostředků s determinovaným způsobem uvolňování aktivních složek. Tato práce se zabývá přípravou mikrostruktur kyseliny polymléčné (PLLA) na substrátu regenerované celulózy (Goodfellow Ltd.). Kyselina polymléčná byla rozpuštěna v roztoku chloroformu a methanolu v poměru 85:15 obj. (chloroform:methanol) v množství: 1 g, 2 g, 3 g a 4 g. Do takto připravených roztoků byly namáčeny celulózové substráty. Celulózové substráty přicházely do styku s roztokem buď nepozměněné, nebo plasmaticky modifikované (argonovým plasmatem) za použití přístroje Sputter Coater SCD 050 od firmy BAL-TEC po dobu 240 s, výkony: 3 W a 8 W. Následná změna povrchové morfologie je analyzována mikroskopem atomárních sil – (AFM) a konfokálním mikroskopem. Změny hmotnosti byly vyhodnoceny gravimetricky. Byly zjištěny významné změny drsnosti materiálu po plasmatické modifikaci, byla popsána nová vrstva PLLA na substrátu připravená metodou dip coating a byly stanoveny hmotnostní přírůstky namáčených substrátů v závislosti na koncentraci PLLA v roztoku.
|
|
---
|
Bc.
Hana
Walaská
|
M2
|
Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.
|
Příprava a použití hybridních struktur pro rychlou detekci konformačních změn biomakromolekul
|
detail
Příprava a použití hybridních struktur pro rychlou detekci konformačních změn biomakromolekul
Mnohé přírodní látky, ale i syntetické molekuly, jsou chirální. Odlišné chirální vlastnosti dvojice enantiomerů jsou neodmyslitelně spjaty i s jejich farmakologickou aktivitou. Úskalím běžně využívaných metod enantio-selektivní detekce však často bývají velmi slabé chiroptické signály analytů a časová i instrumentální náročnost. V současnosti je proto kladen důraz na výzkum nových postupů, které by umožnily citlivější a rychlejší analýzu biologicky významných molekul. Cílem této práce bylo vytvořit a otestovat vysoce citlivý chirální optický senzor na bázi jednotlivých enantiomerů helicenů. Heliceny jsou syntetické inherentně chirální molekuly, které mají vysokou optickou otáčivost a další unikátní optické vlastnosti. Byly připraveny a plně charakterizovány různé deriváty helicenů. Látky byly posléze s úspěchem použity k modifikaci předem připravených zlatých optických vláken. Funkčnost a chirální selektivita takto vytvořených optických senzorů byla nejprve otestována na dvojici analytů L- a D- glukózy. Cílem bylo prokázat změny absorpčních pásů iniciované chirálními plasmonovými strukturami v závislostí na interakci plasmon-helicen-cílový analyt. Citlivost senzorů byla dále ověřena porovnáním měření chirálního β-laktoglobulinu a jeho opticky neaktivní tepelně denaturované formy.
|
