FECKO, P. Mikrostruktury mimikující povrch tlapky gekona [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Předmětem diplomové práce byl výzkum mikrostruktur mimikujících povrch tlapky gekona. Cílem bylo navrhnout, vyrobit a poté modifikovat pomocí vhodného crosslinkeru mikrostruktury, aby na ně bylo možné navázat keratin. Dále měl student změřit a vyhodnotit mechanické vlastnosti vytvořených a modifikovaných mikrostruktur např. pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). V teoretické části práce se student zabýval jednotlivými fyzikálními mechanismy, které způsobují přilnavost tlapky gekona k povrchům. Dále se zaměřil na detailní popis výrobních a analytických technik. Celou teoretickou část zpracoval student Peter Fecko zcela samostatně s použitím jím vybrané i vedoucím doporučené literatury, ze které vybral a zpracoval nejpodstatnější části, které následně využil při zpracovávání praktické části práce. Praktickou část práce představoval design, výroba a vyhodnocení adhezivních sil na připravených mikrostrukturách. Student zvolil vhodné materiály a techniky pro přípravu mikrostruktur a také použil doporučené modifikační protokoly na navázání keratinu. Na vyhodnocení adhezivních sil poté použil mikroskopii atomárních sil a metodu měření kontaktního úhlu. Velice kladně hodnotím pokroky, které udělal při návštěvách čistých prostor CEITEC VUT v Brně, kde prováděl praktickou část práce. Student Peter Fecko v prvních týdnech semestru zahájil práci s vlažným tempem i když věděl, že se jedná o náročné téma plné výzev. Během semestru se však jeho aktivita zvýšila, k práci začal přistupovat zodpovědně a účastnil se schůzek v předem dohodnutých termínech. Věnoval se řádně studiu jím vybrané i vedoucím doporučené literatury a přicházel samostatně s návrhy řešení situací a problémů. Závěrečné zpracování a sepsání výsledků diplomové práce potom proběhlo ve velkém shonu a neměl jsem čas si diplomovou práci přečíst s dostatečným předstihem. Proto se v práci objevilo velké množství překlepů, nepřesností a nejasností. Vyhodnocení výsledků je místy zmatené a nepřehledné. Uvítal bych shrnutí výsledků ve formě tabulky. Po grafické stránce je práce velice povedená. K formálnímu zpracování práce nemám téměř žádné výhrady. S ohledem na uvedené skutečnosti navrhuji práci k obhajobě a hodnotím ji stupněm B/80 bodů.
V rámci posuzované práce měly být vytvořeny mikrostruktury napodobující povrch tlapky gekona a na tyto struktury měl být pomocí vhodného crosslinkeru navázán keratin. Mechanické vlastnosti takto vytvořených a modifikovaných struktur měly být změřeny pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). Toto zadání poskytovalo jistou variabilitu možných řešení, v každém případě však vyžadovalo velký objem experimentálních prací s problematikou zahrnující fyziku povrchů, litografické procesy, včetně různých technologií suchého leptání, vakuové depozice, a materiálovou diagnostiku pomocí elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Zde oceňuji velmi široký záběr diplomanta i potřebnou trpělivost při provádění a vyhodnocování experimentů. Předložená diplomová práce má 61 číslovaných stran. Je použito 20 odkazů, které jsou citovány především v první části. Po grafické stránce je práce provedena pečlivě, je psána dobrou a srozumitelnou angličtinou, jen s občasným výskytem neobratných formulací. Teoretický úvod je ve dvou kapitolách, které zabírají zhruba polovinu práce. V první kapitole je krátce diskutována struktura tlapky gekona a povaha přitažlivých sil umožňujících její přísavnou funkci. V následující, poměrně rozsáhlé, kapitole 2 FABRICATION AND ANALYTICAL TECHNIQUES je přehled potřebných technologií a měřicích metod. Největší pozornost je zde věnována litografickým procesům, vybraným metodám přípravy tenkých vrstev a mechanismům jejich adheze. Z měřicích metod je stručně popsán rastrovací elektronový mikroskop a podrobněji mikroskopie atomárních sil. Jsou vysvětleny i základní mechanismy měření povrchového napětí pomocí smáčivosti. V kapitole 3 DESIGN AND FABRICATION OF GECKO BIOMIMETICS jsou podrobně popsány dílčí operace použité při přípravě zadané struktury – od návrhu masky přes litografii a leptací procesy až po depoziční procesy a modifikaci povrchu pokrytím keratinem. K velmi dobrým výsledkům přispěla navržená úprava procesu BOSCH, při níž bylo dosaženo větší hloubky leptání při kolmých stěnách vyleptaných otvorů. Zajímavá je i úprava technologického procesu pro zakončení sloupcové struktury kulovými plochami. Výsledky experimentů pro pokrytí vytvořených struktur keratinem, nejsou jednoznačné a k dokončení této části práce by bylo zapotřebí více času, než bylo v rámci řešení diplomové práce k dispozici. Měření vlastností vytvořených struktur je popsáno v kapitole 4 WETTABILITY AND ADHESION MEASUREMENT. Bylo zde využito měření smáčivosti a měření přitažlivých a odpudivých sil mezi strukturou a sondou AFM. Kulová sonda AFM pro měření byla zhotovena na pracovišti. Text práce umožňuje čtenáři získat dobrou představu o provedených experimentech a jejich výsledcích. Vyžaduje však také pozornost při čtení, jistý nadhled a případně i schopnost si domyslet chybějící údaje. Zde uvedu jen několik příkladů: Str. 16 : In many fields, there is a need for connecting two materials of same, but often very different properties. Str. 28 : (Na konci odstavce) The total amount of dots per square is around 1 150 000. (Vztahuje se na vzorek 4x4 mm zmíněný na začátku odstavce.) Str: 42: To optimize the time needed for etching of ALD oxide at the bottom of a hole with a certain depth had to be optimizes, which was not a difficult task. Jsou zde i tendence k nepřesnému a povrchnímu hodnocení různých problémů, například : Str. 9 : Waste product are mostly gaseous and are liberated directly into atmosphere. Most of the gases are nontoxic, but some might be very hazardous ..... Na rozdíl od tohoto tvrzení - v průmyslových zařízeních je zpracování odpadu z plazmatického leptání, včetně antikorozní ochrany výrobních zařízení, obtížný a jen nákladně řešitelný problém. Výše uvedené nedostatky však nesnižují celkovou úroveň práce. Zadání práce bylo splněno a výsledky práce jsou určitým způsobem demonstrací možností současných technologií. Pan Peter Fecko prokázal, že je schopen samostatně vyřešit zadání technického charakteru. Práci doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 119408