Seznámení se s relaxačními a difúzními experimenty NMR a jejich zpracování. Měření relaxačních dob T1 a T2 pro signál vody. Měření difúzních koeficientů vody. Zpracování experimentálních dat.
Seznam odborné literatury
H. Gunther, NMR spectroscopy: basic principles, concepts, and applications in chemistry, Second Edition, John Wiley & Sons, 1995
odborné publikace z oblasti polymerních hydrogelů a jejich kolapsu
Předběžná náplň práce
Teplotně citlivé hydrogely jsou zajímavé pro své uplatnění v biotechnologii a lékařství. Mohou být využity pro řízené uvolňování léčiv, sloužit jako biokatalyzátory, opravovat poškozené chrupavky a uplatňují se i v optice (kontaktní čočky). Při změně teploty dochází ke skokové změně objemu a rozpouštědlo (voda) je vypuzeno ze struktury hydrogelu, tuto změnu nazýváme fázovým přechodem, kolapsem. Při kolapsu dochází nejen ke změně objemu, ale tento jev ovlivňuje i jiné fyzikální vlastnosti látky. Jev je možné na mikroskopické úrovni studovat pomocí spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR). Pří fázovém přechodu dochází ke změně pohyblivosti polymerních jednotek a tyto změny se odrazí ve tvaru protonového 1H spektra. Z teplotních závislostí těchto spekter je pak možné určit podíl zkolabovaných polymerních jednotek. Fázový přechod ovlivňuje také dynamiku molekul vody. Při nízkých teplotách voda interaguje s polymerem pomocí vodíkových můstků. Tyto jsou s rostoucí teplotou narušeny a při teplotách nad fázovým přechodem je voda z hydrogelu buď uvolněna nebo zůstává vázána ve zkolabovaných strukturách. V systému tak existují dva druhy vodních molekul - volně pohyblivá voda a vázaná voda vyznačující se velmi omezenou pohyblivostí. Oba typy je možné detekovat v NMR spektru a charakterizovat je pomocí relaxačních dob a difúzních koeficientů.
- zadáno vedoucím/školitelem