Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Bc. Jakub Fornůsek
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Jiří Smilek, Ph.D.
Reviewer: prof. Ing. Milan Kráčalík, Ph.D.
This thesis deals with the preparation of poly(ethylene)glycol based smart hydrogels with the addition of N-isopropylacrylamide via light induced free-radical polymerization. These materials are specific for their ability to respond to ambient temperature changes by altering the hydrophobicity of the polymer network, followed by the partial release of the aqueous phase from the hydrogel network. The objective of this thermal response is to enable targeted and controlled management of the material’s mechanical and transport properties, which is applicable, for example, in systems for drug delivery and release. The thesis further focuses on characterisation of the prepared samples using compression DMA, UV-rheometry, temperature ramps and swelling experiments. As part of the preparation optimization, the influence of the poly(ethyleneglycol)diacrylate and N-isopropylacrylamide individual reaction components and the tempering method on final mechanical properties was investigated. By using DMA, the behavioral changes of hydrogels in response to changes in their temperature were observed, confirming that visible changes in viscoelastic properties occur already at 6 % (w/v) addition of NIPAm. Visual tests and rheometric measurements were performed to investigate the phase transition temperature of the prepared hydrogels, which was subsequently compared with the theoretically determined value. The crosslinking process was observed in real-time via UV rheometry, revealing a direct correlation between NIPAm concentration and the rate of polymerization reaction. Final swelling experiments analyzed the effect of NIPAm addition at various temperatures on the final absorption capacity of hydrogel networks.
Smart hydrogels, poly(ethyleneglycol)diacrylate, poly(N-isopropylacrylamide), UV polymerization, rheometry, dynamic mechanical analysis, swelling
Date of defence
25.05.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem diplomové práce. 2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci. 3. Student akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. Zmiňujete normálovou sílu u reometru, můžete to objasnit? Pokud by gel nebyl inteligentní, reagoval by hydrogel na změnu prostředí? doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. V rámci obhajoby jste zmínil, že doporučuje rozšířit stimuly, na které jsou gely schopné reagovat, můžete to objasnit? Jaké další změny by bylo možné využít? Jaké by pak bylo jejich využití? Zmiňujete gel z dvou složek, který je který? Který tvoří sít gelu? Mgr. Ondřej Vašíček, Ph.D. Zmínil jste, že se jedná o inteligentní hydrogel, v čem spočívá jeho „inteligence“? Jaké jsou aplikace těchto chytrých gelů? Testovali jste biokompatibilitu hydrogelů? Student odpověděl na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi student prokázal výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomant prokázal nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta chemická
Department
Institute of Food Science and Biotechnology
Study programme
Chemistry for Medical Application (NPCP_CHMA)
Specialization
Chemistry of Bioactive Substances (CHBL)
Composition of Committee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda) doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen) prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen) doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen) Mgr. Ondřej Vašíček, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Jiří Smilek, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: B
Reviewer’s reportprof. Ing. Milan Kráčalík, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová