Welcome to the BUT Digital Library - an institutional repository operated by the Central Library on the DSpace system.
Do you want to deposit your article or preceedings into Digital Library? It is very simple. You can find all the information in the manual published online on BUT Portal of libraries.
Central Library supports open access to scientific publishing - Open Access.
You can also request for grant for open publishing from Open Access Fund You can find more information OA fund web page.
Into the Digital Library is integrated citation manager Citace PRO. It will allow you to easily create a bibliographic citation or save a record in the manager.
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
Item
Nová generace grafenových bolometrů
(Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT, ) Martyniuk, Oleh; Neugebauer, Petr; Meziani, Yahya; Maussang, Kenneth
Bolometrické detektory jsou klíčové pro detekci nepatrných změn energie záření a nacházejí široké uplatnění v astronomii, materiálových vědách a environmentálním monitoringu. Jejich výjimečná citlivost při kryogenních teplotách umožňuje detekci extrémně slabých tepelných signálů, což posouvá vpřed vědecký výzkum a technologii. Tato práce se zabývá výrobou a charakterizací pokročilých architektur bolometrů založených na grafenu připraveném metodou chemické depozice z plynné fáze (CVD), využívajících jeho vynikající elektrické vodivosti, tepelných vlastností a mechanické pevnosti. Jsou demonstrovány tři hlavní výsledky. Za prvé, hlásíme úspěšnou výrobu bolometrů s kvantovými tečkami využívajících CVD grafen, kde kvantové uzamčení zesiluje teplotní závislost elektrického odporu – klíčový parametr pro citlivou bolometrickou detekci. Za druhé byl vyroben nový design zařízení s multi-paralelními kvantovými tečkami na bázi CVD grafenu, ukazující zlepšenou škálovatelnost a odolnost. Za třetí ukazujeme, že napětí na zadním hradle sehrává klíčovou roli při ladění teplotní závislosti odporu grafenové kvantové tečky, a tím poskytuje laditelný mechanismus pro optimalizaci výkonu bolometru. Důležité je, že multi-paralelní architektura umožňuje optimalizaci celkové impedance bolometru, což usnadňuje jeho budoucí integraci s anténami pro vysokofrekvenční aplikace. Tento design zároveň umožňuje výrazné zvětšení celkové aktivní plochy grafenu při zachování stejné úrovně odezvy, čímž překonává běžný kompromis u miniaturizovaných detektorů. Navzdory výzvám při fabrikaci, jako je zachování homogenních materiálových vlastností a dosažení vysokého rozlišení litografie na nanoměřítku, demonstrovaná zařízení představují důležitý krok směrem k výkonným a škálovatelným bolometrům na bázi grafenu. Tyto pokroky ukazují slibný potenciál pro aplikace sahající od citlivé detekce molekulárních magnetů až po sekvencování DNA s vysokým rozlišením a dále.
Item
Inovace předmětu Prvky betonových konstrukcí
(VUT v Brně, ) Zich, Miloš; Laníková, Ivana; Šimůnek, Petr; Šimek, Ondřej; Pernecký, Dominik
Sylabus a materiály přednášky, studijní opora pro přednáčky i cdvičení pro předmět Prvky betonových konstrukcí
Item
Process Design and Optimisation supported by Life Cycle Assessment for a Sustainable Plastic Value Chain
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Si, Chunyan; Fan, Yee Van; JIA, Xuexiu; Aviso, Kathleen B.
Výzvy udržitelnosti napříč hodnotovým řetězcem plastů – od těžby surovin až po nakládání na konci životního cyklu – zůstávají zásadní překážkou pro rozvoj oběhového hospodářství. Ačkoli je posuzování životního cyklu (LCA) široce využíváno k vyčíslování environmentálních dopadů, často nedokáže postihnout dynamickou, víceaktérovou a vícerozměrnou povahu rozhodovacích procesů. Tato dizertační práce řeší tuto mezeru vývojem integrovaného metodologického rámce, který kombinuje LCA s doplňkovými analytickými nástroji na podporu kontextově specifických rozhodnutí o udržitelnosti. Rámec je strukturován podle klíčových fází hodnotového řetězce plastů: výroba surovin, výroba produktů, spotřeba a užívání, a nakládání na konci životního cyklu (EOL). Ve fázi výroby surovin byla provedena systematická rešerše literatury a metaanalýza 130 recenzovaných studií hodnocení životního cyklu (LCA), aby byly identifikovány výkonnostní kompromisy bioplastů ve srovnání s plasty na bázi fosilních paliv. Fáze výroby produktů je zkoumána pomocí modelu systémové dynamiky, který simuluje časovou zpětnou vazbu mezi tokem materiálu, environmentálními dopady a zásahy do produktových strategií. Zapojení spotřebitelů je řešeno pomocí Stackelbergova herního modelu, který zkoumá interakci mezi regulátory a spotřebiteli v rámci různých motivačních schémat. Ve fázi konce životnosti (EOL) je použit kooperativní herní přístup k spravedlivějšímu rozdělení environmentálních zátěží mezi zúčastněné strany v systému nakládání s plastovým odpadem, aby se zvýšil jejich podíl na recyklaci plastů. Posouzení sociálních dopadů je provedeno v celém hodnotovém řetězci a komplexní hodnocení udržitelnosti je vytvořeno integrací environmentálních, ekonomických a sociálních dimenzí za účelem podpory vyváženého rozhodování. Klíčová zjištění ukazují na značnou variabilitu environmentální výkonnosti bioplastů, která je ovlivněna typem surovin a metodickými volbami; nelineární dopady zásahů do produktových strategií na dlouhodobé přechody materiálových toků; zásadní roli sladění pobídek při snižování úniku plastů a podpoře udržitelné spotřeby; a důležitost přijatelných mechanismů rozdělování zátěží pro podporu dlouhodobé spolupráce mezi aktéry v oblasti recyklace plastů. Hodnocení sociálních dopadů dále identifikuje zranitelnost specifických skupin zúčastněných stran, zatímco integrované hodnocení udržitelnosti umožňuje lepší pochopení kompromisů a synergických efektů mezi environmentálními, ekonomickými a sociálními dimenzemi. Tato dizertace přispívá jak k teoretickému, tak praktickému rozvoji tím, že integruje LCA s dynamickými a strategickými modelovacími nástroji a nabízí přenositelný rámec pro řešení složitých problémů udržitelnosti v materiálových systémech. Získané poznatky mají za cíl podpořit výzkumníky, tvůrce politik a průmyslové aktéry při vývoji adaptivnějších a inkluzivnějších strategií pro udržitelné řízení plastů a dalších oblastí.
Item
Renewable Energy System Design for Sustainable Buildings
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Pan, Ting; Varbanov, Petar Sabev; JIA, Xuexiu; Hon Loong, Lam
Solární systém pro kombinovanou výrobu chladu, tepla a elektřiny (S-CCHP) nabízí významné příležitosti pro dosažení nulových emisí v budovách, přičemž hlavním zdrojem energie je sluneční záření. Rozšířené nasazení těchto systémů však nevyhnutelně vede k produkci souvisejících komponent, jako jsou fotovoltaické panely a tepelná čerpadla, což způsobuje zapouzdřené emise skleníkových plynů během celého životního cyklu systému. Proto je nezbytné spravedlivé a komplexní posouzení životního cyklu těchto emisí. Navíc přirozená přerušovanost obnovitelných zdrojů energie (např. slunečního záření), spolu s kolísající poptávkou po energii a dynamickými podmínkami na trhu, vyžaduje pokročilé optimalizační strategie k udržení rovnováhy mezi nabídkou a poptávkou. Tato dizertační práce navrhuje komplexní rámec hodnocení a optimalizace s cílem zlepšit udržitelnost systémů S-CCHP v průběhu jejich životního cyklu, přičemž jako případová studie slouží projekt RESHeat – Obnovitelný energetický systém pro vytápění a výrobu elektřiny v obytných budovách“. Hlavní přínosy dizertační práce zahrnují: (1) Vypracování komplexní metodiky posouzení životního cyklu (LCA) pro integrované energetické systémy, která zahrnuje jak zapouzdřené, tak provozní environmentální dopady včetně nakládání s odpady na konci životnosti systému. (2) Návrh optimalizačního rámce z pohledu nabídky i poptávky, který zahrnuje strategie řízení poptávky a stupňovitý systém obchodování s uhlíkem ke zvýšení flexibility systému a snížení emisí skleníkových plynů. (3) Provádění srovnávací analýzy hybridních technologií akumulace energie, včetně olověných baterií (PbA), lithium-železo-fosfátových baterií (LFP) a redoxních průtokových baterií s vanadem (VRF), pro rezidenční a komunitní využití, s cílem vyhodnotit technicky proveditelná a ekonomicky výhodná řešení pro zvýšení účinnosti, odolnosti a nákladové efektivity. (4) Zhodnocení dopadu energetických pobídek a systémů obchodování s uhlíkem na výkonnost systému jako základ pro politická doporučení podporující širší zavádění a integraci systémů S-CCHP na trhu. Výsledky LCA ukazují, že systém RESHeat snižuje potenciál globálního oteplování a nedostatek fosilních zdrojů o více než 60 % ve srovnání s tradičními plynovými kotli. V závěrečné fázi životního cyklu strategie opětovného využití snižují nedostatek minerálních zdrojů o 32,31–38,73 %. Díky spolupracující optimalizaci systém dosahuje snížení nákladů o 16,15 % a emisí o 57,49 %. Fotovoltaické panely pokrývají většinu letní spotřeby elektřiny, zatímco tepelná čerpadla dominují zimnímu vytápění. Mezi technologiemi akumulace energie vykazují baterie VRF nejvyšší ekonomické výnosy, zatímco baterie LFP mají nejnižší environmentální dopad. Analýzy scénářů zdůrazňují úspory nákladů a emisí prostřednictvím obchodování s uhlíkem a řízení poptávky, i když za cenu určitého snížení komfortu. Analýza bodu zvratu určuje minimální cenu uhlíkových kreditů potřebnou pro zajištění ziskovosti systému na trhu.
Item
Teoretické studium magnetických stavů ve slitinách s odlišnou úrovní uspořádání
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Papež, Pavel; Friák, Martin; Černý, Miroslav; Holec, David
Tato práce se zabývá studiem magnetismu pomocí ab initio metod. Tyto metody umožňují jednoduchý přístup k materiálovým vlastnostem bez nutnosti experimentálních měření. Ab initio výpočty v této práci byly provedeny programem Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) pomocí projektovaných přidružených vln (PAW) zatímco výpočty molekulové dynamiky byly provedeny programem LAMMPS v kombinaci s univerzálním potenciálem GRACE. Výpočty byly provedeny na třech materiálech, slitině s vysokou entropií CoCrNi, intermetaliku YMn2 a základnímu alotropu prvku alfa-Mn. Pro slitinu CoCrNi byly výpočty použity k popisu vlivů uspořádání na krátkou vzdálenost na magnetické momenty a přenos náboje v materiálu. Dále pak byly tyto získané výsledky provázány s fázovou stabilitou této slitiny, jejíž teplotní závislost byla dále simulována pomocí molekulové dynamiky. Také proběhlo porovnání získaných výsledků pomocí ab initio metod s univerzálními potenciály k zjištění jejich přesnosti. Pro intermetalikum YMn2 byly výpočty provedeny pro několik možných uspořádání magnetických momentů s cílem získat základní stav. Tyto výpočty byly provedeny s nekolineárními magnetickými momenty. Po úspěšném popisu komplikované magnetické struktury čistého Mn pomoci metaGGA funkcionálu byl následně použit na intermetalikum YMn2 k zisku experimentálně měřených magnetických struktur.