VRÁNA, M. Modelování difúze v hydrogelech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.

Posudek vedoucího

Pekař, Miloslav

K řešení zadaných úkolů přistoupil Matouš Vrána docela netypickým způsobem. Po probrání zadání a konkrétních postupů jeho řešení nechtěl konzultace s tím, že řeší sám a není nic potřeba probírat. To je chvályhodné, na druhé straně jsem se k výsledkům a konečnému znění práce dostal až v době, kdy nebyl čas vychytat některé nesrovnalosti a jazykové výpadky. Nicméně zadanou problematiku nastudoval a počítačově (vy)řešil, co měl, sám se tedy naučil zacházet i s programovým balíkem COMSOL.

Posudek oponenta

Sedláček, Petr

Matouš Vrána se ve své bakalářské práci věnuje využití softwaru COMSOL Multiphysics pro simulaci tepelného pohybu v geometriích, které mají sloužit jako model vnitřní struktury hydrogelů. Jak je poměrně jasně vysvětleno v úvodní kapitole práce, obecným záměrem je zavedení počítačových simulací jako doplňkového nástroje k experimentálním mikroreologickým analýzám na mateřském ústavu studenta. Konkrétně si pak student vytyčil za cíl vytvořit dvoudimenzionální model, který by umožnil v rámci parametrizovaných simulací předpovědět vliv různých strukturních parametrů na dynamiku tepelného pohybu a s tím spojené vlastnosti gelového prostředí (viskoelasticita, efektivní rychlost difúze apod.). Téma i experimentální náplň práce je možná netradiční v kontextu zaměření studijního programu studenta, ovšem rozhodně zajímavé a v případě dosažení vytyčených cílů i bezesporu přínosné. Je třeba také zmínit, že na rozdíl od většiny ostatních experimentálně zaměřených absolventských prací se student nemohl opřít ani o poznatky získané z absolvování tématicky spřízněných teoretických kurzů (absence výuky počítačové chemie a moderních nástrojů pro simulaci fyzikálních dějů na FCH je v tomto případě až bolestná), ani se spolehnout na zkušenosti početné řady starších kolegů jako v případě kontinuálně rozvíjených tradičních výzkumných témat. Vzhledem k výše uvedenému si i přes řadu výhrad k práci, které budou následovat, troufnu konstatovat, že se student s tímto náročným úkolem vypořádal se ctí. Předložená bakalářská práce má standardní rozsah (31 stran textu bez seznamu literatury a dalších formálních částí, 27 zpracovaných literárních zdrojů, z toho 17 časopiseckých) a tradiční členění. Poněkud rušivě vzhledem k rozsahu jednotlivých kapitol působí členění až do čtvrté úrovně nadpisů, přímo za zbytečné považuji zachování této úrovně členění i v rámci obsahu, který se tím stává zbytečně dlouhým a nepřehledným (např. strana 11 si tak v obsahu vysloužila hned 8 zápisů). Textu práce musím vytknout také velké množství formulačních neobratností, otrockých překladů a věcných či formálních nesrovnalostí, které čtenář nachází prakticky na každé stránce. Jako několik příkladů uvádím následující: - Formulační perličky vzešlé z otrockého překladu: „Semi-IPN polymery jsou pak schopny efektivně uchovávat rychlost kinetické odpovědi na změnu pH…“ (str. 12). „ je možné chytré hydrogely v rámci možných medicinských aplikací využít při hledání vhodné základní struktury napodobující solidní tumory nádorových onemocnění…“ (str. 17). - Věcné nesrovnalosti: krystalizací síťované gely jsou „fyzikální“, nikoliv „fyzické“ (str. 12); monomerní jednotkou alginátu rozhodně není kyselina „glukoronová“ (str. 11); „podmět“ je větný člen, v práci je opakovaně zaměňován s „podnětem“. - V práci je opakovaně využíván termín „Brownův pohyb“ pro popis tepelného pohybu molekul. To není korektní – Brownův pohyb je termín využívaný pro popis pozorovatelného neuspořádaného pohybu částic koloidních disperzí, který je důsledkem nepozorovatelného tepelného pohybu molekul disperzního prostředí. - Z formálního hlediska snižuje přehlednost textu nevhodná volba fontů pro nadpisy různých úrovní (třetí úroveň základní font vs. čtvrtá úroveň tučně a kurzívou), dále čtenáře dráždí nízká kvalita obrázků generovaných MATLABem. Kurzívou by měly být psány všechny proměnné (a to i v seznamu symbolů). V rámci experimentální náplně práce autor vytvořil dva modely v programu COMSOL Multiphysics – jeden úpravou modelu z aplikační knihovny, druhý de novo. Tento výstup je nesporným přínosem práce, nicméně je velká škoda, že oba modely autor neposkytl jako přílohu práce. Vzhledem k jejich ne zcela srozumitelnému popisu a k rozporuplným výsledkům simulací (viz otázky k obhajobě) se tak dá jen obtížně posoudit možnost jejich využití k primárnímu plánovanému účelu (porovnání s experimentálními difúzními daty). Také hodnocení rozsahu odvedené experimentální práce je bez modelů k dispozici poněkud obtížné, proto jej ponechám na vedoucím práce. Předložená bakalářská práce autora Matouše Vrány má řadu dílčích chyb, na druhou stranu však dokládá schopnost autora zpracovat literární zdroje a realizovat vlastní výzkumnou činnost. Modely, autorem vytvořené, mohou být cenným základem pro navazující simulační práce a snad i podkladem pro podrobnější interpretaci a hlubší porozumění experimentálních dat získaných praktickým studiem difúze v hydrogelech. Práci hodnotím stupněm „Dobře (C)“ a doporučuji ji k obhajobě.

eVSKP id 148688