Dynamické povrchové napětí v taveninách polymerů

• Název práce v češtině: Dynamické povrchové napětí v taveninách polymerů
• Název v anglickém jazyce: Dynamic surface tension in polymer melts
• Klíčová slova: dynamické povrchové napětí|metoda visící kapky|polymerní tavenina
• Klíčová slova anglicky: dynamic surface tension|pendant drop method|polymer melt
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: disertační práce
• Ústav: Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i. (32-UMCHAV)
• Vedoucí / školitel: Josef Jůza

Zásady pro vypracování

V teoretické části doplnění rešerše týkající se dynamického povrchového napětí (různé příčiny jeho časového průběhu a rovnice, které je popisují) a jeho měření. Uchazeč se s regresními metodami a uvede v teoretické části práce stručný přehled ve vztahu.
V experimentální části uzpůsobí existující software, provede měření časových závislostí vybraných typů materiálů, vyhodnotí, zda a kterým z existujících popisů vývoje povrchového napětí naměřené chování vyhovuje a určí parametry. V ideálním případě se pokusí formulovat vlastní doplnění existujících modelů.

Seznam odborné literatury

• Wu S.: Polymer Interface and Adhesion; M. Dekker, 1982.
• Surface and Colloid Science, Volume 1; Matijević, E., ,Ed.; Wiley-Interscience 1969; p. 103.
• Ambwani, D. S.; Fort, T.; in Surface and Colloid Science, Volume 11; Good, R. J.; Stromberg R. R.; Eds; Plenum Press: New York and London,1979; pp. 93 – 119.
• Defay R., Pétré G. in: Surface and Colloid Science, Vol. 3, Wiley, New York (1971), p. 27
• Filippov L.K.: J. Colloid Interface Sci. 182 (1996) 330.
• Hartland S.: Surface and Interfacial Tension: Measurement, Theory, and Applications; CRC Press 2004.
• Rosen M.J., Hua X.Y: J. Colloid Interface Sci. 124 (1988) 652
• Rosen M.J., Gao T.: J. Colloid Interface Sci. 173 (1995) 42
• Eastoe J., Dalton J.S.: Adv. Colloid Interface Sci. 85 (2000) 103
• Lukyanov A.V., Likhtman A.E.: J. Chem. Phys. 138 (2013) 034712

Předběžná náplň práce

Na časovém vývoji naměřených hodnot povrchových napětí se podílí vývoj dynamického povrchového napětí daného fyzikálními změnami, a posléze chemické změny. Běžně se pracuje s hodnotami statického povrchového napětí, naměřené hodnoty však často odpovídají dynamickému povrchovému napětí povrchu určitého stáří. Vývoj dynamického povrchového napětí je výsledek řady procesů, a to jak důkladně probádaných, tak těch méně popsaných. V literatuře lze najít několik rovnic vycházejících z různého děje, kterým je změna řízena. Uchazeč by se po nastudování problematiky měl zabývat posouzením, které z publikovaných rovnic a tím i mechanismů odpovídají vývoji povrchového napětí v jednotlivých materiálech za různých podmínek, a určením parametrů těchto rovnic. Poté by měl pokračovat rozvíjením vlastních teorií a modelů popisujících vývoj povrchového napětí v čase včetně jejich ověření.
Uchazeč by měl mít znalosti zejména z fyzikální chemie. Protože při práci budou nutné úpravy měřicího softwaru, je vyžadována dovednost v programování v jazyce C. Dále znalost nebo ochota se naučit pracovat s nelineární regresí experimentálních dat.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Time dependence of measured surface tension is determined by dynamic surface tension evolution given by physical processes, and finally by chemical changes of material during measurement. Static surface tension values are commonly used, while their measured values are often in fact dynamic surface tension of the surface of non-zero age, sometimes not exactly known. Dynamic surface tension is result of more processes; some of them were well explored, others open up scientific work to be done. Several equations based on different controlling processes were published for dynamic surface tension in time. A student should, after learning the problem, take part in determination, which of published models describe best the dynamic surface tension in individual materials under different condition, and in determination of parameters of related equations. Then, development of own theories and models describing complex of processes determining dynamic surface tension including their verification is expected from the student. Knowledge of physical chemistry is expected. Since modification of measuring software will be necessary, skills in work with C programming language are required. Then, knowledge or willingness to learn to work with data fitting to complicated nonlinear equations is expected.