Vliv struktury na relaxační chování hydrogelů
| Název práce v češtině: | Vliv struktury na relaxační chování hydrogelů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Relaxation behavior of hydrogels - effect of structure |
| Akademický rok vypsání: | 2007/2008 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF) |
| Vedoucí / školitel: | Ing. Miroslava Dušková - Smrčková, Dr. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 13.11.2007 |
| Datum zadání: | 13.11.2007 |
| Datum a čas obhajoby: | 23.06.2008 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 23.06.2008 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 23.06.2008 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Vzorky hydrogelů budou připraveny ve spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie AV ČR. Těžiště práce bakaláře bude spočívat v přesném měření reologického chování na oscilačním reometru (Bohlin - Gemini HR Nano) v závislosti na frekvenci rozsahu a typu deformace. K dispozici je reometr s rozšířenou oblastí frekvencí měření (až do oblasti KHz). Struktura - morfologie hydrogelu bude charakterizována zobrazovací metodou - elektronovou mikroskopií. Předpokládá se dobrá znalost fyziky a fyzikální chemie polymerů. |
| Seznam odborné literatury |
| Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav, Pouchlý, skriptum, Vydavatelství VŠCHT, Praha 2001
Fyzika polymerů, Meissner, Zilvar, SNTL Praha 1987 Rheology. Principles, Measurements, and Applications, Macosco, Wiley 1994 |
| Předběžná náplň práce |
| Syntetické hydrogely ( = gely připravené z vodorozpustných monorů či polymerů a botnající ve vodě) se vyznačují tím, že ve své struktuře zadržují vysoký rovnovážný podíl vody, zpravidla mnohonásobně vyšší, než je objem samotného gelu.
Přesto si gel za určitých podmínek zachovává dostatečnou strukturní pevnost a např. vynikající optickou čirost (známá je aplikace syntetického hydrogelu na bázi 2-hydroxyetylmetakrylátu na kontaktní čočky). Za určitých okolností, jako složení a vnější podmínky se při přípravě gelu vytváří v jeho struktuře póry o jistém tvaru, velikosti a uspořádání ? zpravidla submikronové, mikronové ale také o velikostech až do několika stovek mikronů. Porézní struktura gelu je nutnou podmínkou pro adhezi a růst buněk na gelovém substrátu, což má praktický význam při aplikaci v lékařství. Tématem balakářské práce je studium mechanických vlastnistí a zejména viskoelastické odezvy gelových materiálů o různé porozitě z krípových a relaxačních měření, popř. z dynamicko mechanické analýzy (frekvenčně závislých měření). Materiály budou připraveny tak, aby vykazovaly buď komunikující nebo oddělené póry; kromě porézních materiálů budou zkoumány i materiály neporézní. Informace o tvaru a velikosti pórů bude získána z elektronové mikroskopie (ESEM - environmental scanning electrone microscope, LV SEM - low vakuum scanning electrone mikroscope). Materiály budou měřeny v rovnovážně zbotnalém stavu. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Synthetic hydrogels (= gels prepared from water-soluble monomers or polymers and swellable in water) can hold a large amount of water in their structure, typically several times larger compare to the volume of the gel itself.
Even in swollen state some hydrogels exert a sufficient mechanical strength and they are self-supporting. Also, certain gels have excellent optical properties (i.e. well-known application of 2-hydroxyethyl methacrylate to contact lenses). Under specific conditions (temperature, pressure) and composition during gel preparation, the small or large pores of various architectures will be formed in the gel structure - the sizes of pores range between several micrometers to several tens, sometimes hundreds of micrometers. The porous structure is important in the medical applications of gels: the pores are necessary for adhesion and growth of living cells on the gel. This Thesis will focus on study of mechanical properties and relaxation behavior of hydrogels containing pores in their structure. Dynamic mechanical testing (frequency dependent) together with study of creep and relaxation behavior will be involved. The gels for this study will be prepared with small separated pores, with communicating pores as well as without the pores, i.e. homogeneous. Morphology of gels will be studied by electron microscopy - ESEM, environmental scanning electron microscope, LV SEM - low vakuum scanning electron microscope). The gels will be tested in swollen state, partially in collaboration with the Institute of Macromolecular Chemistry, Academy od Sciences of the Czech Republic |