Zadáním práce je aplikace modelů postavených na molekulové dynamice do modelů do Modelů Kohezní Zóny. Výsledkem bude výpočet porušování a lomu materiálu v závislosti na jeho molekulární struktuře. Modelování bude zaměřeno na strukturu v okolí nanočástice. Tyto výsledky budou použity jako součást multi-škálového modelu kompozitních materiálů.

Školitel: Žídek Jan, Mgr., Ph.D.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

Toto téma otevírá možnosti pro několik disertačních prací, ve kterých budou exploatovány strukturní proměnné syntetizovaných polyfunkčních makromonomerů jak na bázi polyolefinů tak na bázi PLA/PGA/PEG či jiných struktur (množství reakčních skupin, typ reakčních skupin a případná multifunkcionalita těchto skupin, délka alifatických řetězců nesoucích tyto skupiny, typ biopolymerního řetězce, ke kterému mohou být přivázány, 2D nebo 3D nadmolekulární struktura takto připravených materiálů, jejich fyzikálně chemické a mechanické vlastnosti, reakční kinetika a morfogeneze vzniku vídedimenzionálních systémů, molekulární dynamika modifikovaných řetězců a mnohé další.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

By fusion techniques the end of the pipes are melted and joining together under pressure. As molten resin solidified the chains of PE resin molecules are folded to become crystals. Molecular-chain branches are entangled with each other to form tie molecules in an amorphous area. The degree of crystallization is correlated with the resin density, which is related mainly to the crack resistance of the resin. On the other, the amorphous area is related mainly to the crack resistance of the resin. If a PE pipe is subjected to a relatively small force over an extended period of time, the crystalline area of the resin is not deformed, but tie-molecule entanglement in the amorphous area can gradually loosen, so that brittle fracture take place without causing significant. The main goal of this work is to study the relationship between molecular structure as well as super molecular structure and the resistance against crack initiation and crack growth in the welding fusion. This study supported by the experimental as well as numerical approach leads to modified the Concept of lifetime prediction of plastics pipes lines system

Školitel: Nezbedová Eva, doc. Ing., CSc.

Práce naváže na výsledky diszertační práce "Viskoelasticita polymerních nanokompozitů", která je v současné době ve 2. roce řešení. V práci bude zkoumán vliv velikosti částic při přechodu z mikro- do oblasti nano-, vliv polarity a molekulárních charakteristik matrice na deformační chování nanokompozitních struktur v oblasti velkých deformací. Modelově bodou studovány nanokompozity na bázi nevrstevnatých inkluzí s velmi flexibilními matricemi, u kterých je nanokompozitní efekt velmi výrazný. Experimentálně bude pomocí mechanických zkoušek a DMTA sledována změna molekulární pohyblivosti řetězců v okolí nanočástic a vliv rozsahu imobilizace na lomové chování a chování v oblasti velmi rychlých deformačních dějů. Pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie, FTIR, SEM bude studována morfologie nanokompozitů HAP/SPS, HAP/PVAc a Al2O3/ionomer a jejich mechanická odezva. Pro interpretaci bude využito i modelování změn konformační statistiky pomocí molekulárně dynamických přístupů.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

Zadáním práce je vytvoření modelu pro popis a predikci adheze bakterií na povrch materiálů. Model popisuje strukturu bakterie na mezo- úrovni pomocí Metody Konečných Prvků (MKP). Výstupem modelu je energie adheze bakterií na povrch materiálu. Výsledky budou použity při vývoji materiálů odolných proti bakteriálnímu ataku.

Školitel: Žídek Jan, Mgr., Ph.D.

Zadáním práce je aplikace modelů makromolekul na požadovanou speciální strukturu. Molekula blokového kopolymeru bude zkoumána pomocí metod Molekulové Mechaniky a Molekulové Dynamiky. Výsledkem bude zjištění, zda a za jakých podmínek může makromolekulární řetězec dosáhnout zadaného tvaru. Tyto výsledky budou využity například při konstrukci čipů z jedné makromolekuly.

Školitel: Žídek Jan, Mgr., Ph.D.

Vrstevnaté kompozity ve formě od jednoduchých struktur až po složité multivrstevnaté a gradientní systémy budou připravovány technologií plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) nejprve na plošné a později na vláknové substráty. Kombinovány budou vrstvy a nanovrstvy plazmových polymerů odlišných chemických a fyzikálních vlastností. Součástí práce bude rozsáhlá charakterizace těchto struktur a jejich chemických, mechanických a optických vlastností. Zvláštní pozornost bude věnována studiu rozhranní ve vrstevnatých strukturách. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Vyztužující vlákna (skleněná, uhlíková) budou povrchově modifikována plazmovými polymery za účelem zvýšení užitných vlastností polymerních kompozitů vyztužených dlouhými a krátkými vlákny. Bude sledován vliv klíčových parametrů mezivrstvy (tloušťka, modul pružnosti, smáčivost, adheze) na smykové a ohybové vlastnosti makrokompozitů s cílem jejich optimalizace. Pro povrchovou modifikaci budou využity jednoduché i složité funkčně nanostrukturované tenké vrstvy.Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

Povrchová morfologie tenkých vrstev plazmových polymerů bude analyzována pomocí rastrovací sondové mikroskopie při využití bezkontaktního a semikontaktního módu. Drsnost povrchu dle norem DIN EN ISO bude korelována s depozičními podmínkami a vyhodnocena dle teoretických modelů (KPZ, Monte Carlo, apod.) v závislosti na tloušťce vrstvy. Budou rovněž studovány počáteční fáze růstu vrstev s využitím módu fázového kontrastu a laterálních sil. Vybrané mechanické vlastnosti vrstev budou charakterizovány nanoindentační technikou pomocí metod Olivera a Pharra, Fielda a Swaina. Sledování adheze vrstev umožní vrypová zkouška. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Práce bude úzce spojena s činností společné laboratoře FCH VUT a CPN, s.r.o. Většina experimentálních činností bude realizována v laboratořích CPN. Práce by zahrnovala přípravu uvedených částic a jejich napojení na biopolymery, charakterizaci samotných kvantových teček a produktů vzniklých po jejich navázání na biopolymer. Sledování interakce značených biopolymerů s biologickými systémy, zejména buňkami.

Školitel: Klučáková Martina, prof. Ing., Ph.D.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

Školitel: Jančář Josef, prof. RNDr., CSc.

Práce bude úzce spojena s činností společné laboratoře FCH VUT a CPN, s.r.o. Většina experimentálních činností bude relaizována v laboratořích CPN. Jednalo by se o vývoj nano a mikrovláken typu core-shell. Práce by zahrnovala vývoj metody přípravy těchto vláken včetně sestavení pokusné aparatury. Jako obal by byly využívány deriváty biopolymerů s řízeným rozpadem ve tkáních nebo v ráně, vnitřek vlákna by byl plněn biologicky aktivními látkami, které by mohly ovlivnit hojení ran a zamezit tvorbě srůstů po operacích. V případě vyřešení problémů s mechanickou pevností takového vlákna by se mohlo jednat i o šicí materiál.

Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.