but.committee	prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) doc. RNDr. Jiří Tocháček, CSc. (člen) prof. Ing. Ivan Chodák, DrSc. (člen) Mgr. Jan Žídek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Viera Khúnová, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Disertační práce Ing. Zbončáka se věnuje přípravě a studiu vlivu magneticky uspořádaných struktur na bázi polymérních nanokompozitů na jejich fyzikálně-mechanické vlastnosti. Disertace je mimořádně aktuální a její cíle jsou jasně stanoveny a logicky sformulovány. Disertační práce představuje významný vědecký přínos v podobě originálních poznatků týkajících se vlivu magneticky uspořádaných struktur na vlastnosti polymérních nanokompozitů. Práce je vypracována na vysoké odborné úrovni. V průběhu obhajoby student zodpověděl na všechny dotazy komise úspěšně a uspokojivě a ukázal výborný přehled v zkoumané problematice.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Pokročilé materiály a nanovědy	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Jančář, Josef	en
dc.contributor.author	Zbončák, Marek	en
dc.contributor.referee	Khúnová,, Viera	en
dc.contributor.referee	Crosby, Alfred	en
dc.date.created	2018	cs
dc.description.abstract	Magneticky řízené samo-uspořádávání v polymerních nanokompozitech je studováno v této dizertační práci. Strukturování polymerních nanokompozitů pomocí relativně slabých magnetických polí (B=0-50 mT) bylo prokázáno jako praktická metoda pro kontrolu jejích nano a mikrostruktury. Vliv intenzity magnetického pole, množství nanočástic, viskozity a času uspořádávání na výslednou strukturu byl studován v různých systémech jako fotopolymer, polyuretan nebo koloidně dispergované nanočástice v acetonu s malým množstvím rozpuštěného polymeru. Samo-uspořádané struktury – bez aplikace vnějšího magnetického pole vykazují vícekrokovou agregaci nanočástic do uskupení s komplexním tvarem. Magnetické interakce byly označené jako odpovědné za agregaci nanočástic v samo-uspořádaných systémech pomocí výpočtů energii mezi-částicových interakcí. S rostoucím magnetickým polem, magnetické nanočástice jsou rychle uspořádané do jednorozměrných částicových řetězů s vysokým aspektním poměrem a homogenní orientaci v polymerní matrici. S prodluženým časem uspořádaní, tyto struktury postupně rostou z malých submikrometrových struktur do velkých mikroskopických super struktur. Táto metoda vykazuje velký potenciál pro kontrolovanou přípravu široké škály struktur v polymerních nanokompozitech vhodných pro technologické aplikace a také pro fundamentální studie. Magneticky uspořádané polymerní nanokompozity vykazují značnou směrovou anisotropii tuhosti kompozitu nad jeho skelným přechodem přičemž, pod skelným přechodem systému není pozorován žádný efekt. Podélně orientované struktury vykazují větší příspěvek k tuhosti kompozitů. Efektivnost vyztužení vykazuje teplotně závislý průběh a maximum je pozorováno přibližně 60 °C nad skelným přechodem. Struktura magneticky uspořádaného polymerního nanokompozitu byla popsána vícero-úrovňovým hierarchickým modelem materiálu. Mikromechanika byla využitá k popisu směrově závislého vyztužení polymerních nanokompozitů a k popisu teplotně závislé tuhosti hybridních struktur složených z nanočástic a polymeru. Schopnost nést napětí, deformovat se a nenulová tuhost hybridních struktur je odpovědná za vyztužení polymerních nanokompozitů. Přítomnost polymerních přemostění mezi nanočásticemi, které přenášejí napěti skrze magnetické struktury je označená jako nezbytná pro mechanickou odezvu polymerních nanokompozitů a pro tuhost hybridních struktur.	en
dc.description.abstract	Magnetically directed self-assembly in polymer nanocomposites is studied in this dissertation thesis. Structuring of the polymer nanocomposites by application of relatively weak external magnetic fields (B=0-50 mT) has been proven to be convenient method for the control of their nano- and microstructure. The effect of the field strength, particle loading, viscosity and assembling time on the resulted structure was studied in different systems such as photopolymer, polyurethane or colloidally dispersed magnetic nanoparticles in acetone with a small amount of dissolved polymer. Self-assembled structures – without application of the external magnetic field exhibit a multi-step aggregation into nanoparticle assemblies with a complex shape. By the calculation of interaction energies between the nanoparticles, magnetic interactions were attributed to be mainly responsible for the aggregation in self-assembled systems. With an increasing magnetic field, magnetic nanoparticles are rapidly arranged into high aspect ratio one-dimensional particle chains with a homogenous orientation in the bulk polymer matrix. After prolonged assembling time, the structures gradually grow from small submicro structures to large microscopic superstructures. This method exhibits large potential to be used for controlled creation of wide variety of structures in polymer nanocomposites suitable for technological applications and/or for fundamental studies. Magnetically structured polymer nanocomposites show significant directional anisotropy of composite’s stiffness at the temperatures above glass transition of the system while there is no effect on the mechanical response in glassy state. Longitudinally oriented structures exhibit much stronger effect on the composite’s stiffness. Reinforcing effectivity exhibits temperature dependent course with a maximum obtained approximately 60 °C above glass transition. The structure of magnetically assembled polymer nanocomposites was described by multi-level hierarchic model of material. Micromechanics was used to address the orientation dependent reinforcement and temperature dependent stiffness of the hybrid nanoparticle-polymer structures. Load carrying capability, deformation and non-zero stiffness of the hybrid structures were attributed to be responsible for the reinforcement of the polymer nanocomposites. The presence of polymer bridges between nanoparticles transmitting the stress through the magnetic structures is proposed to be essential for the mechanical properties of polymer nanocomposites and for stiffness of the hybrid structures.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	ZBONČÁK, M. Magneticky uspořádané struktury v polymerních nanokompozitech a jejich vliv na mechanickou odezvu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2018.	cs
dc.identifier.other	113344	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/137458
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Polymerní nanokompozity	en
dc.subject	Samo-uspořádávání	en
dc.subject	Magneticky řízené samo-uspořádávání	en
dc.subject	Bottom-up uspořádávání	en
dc.subject	Agregace	en
dc.subject	Magnetická interakce	en
dc.subject	Termo-mechanické vlastností	en
dc.subject	Anisotropie	en
dc.subject	Více úrovňová hierarchie	en
dc.subject	Imobilizace polymeru	en
dc.subject	Vztah mezi strukturou a vlastnostmi	en
dc.subject	Polymer nanocomposites	cs
dc.subject	Self-assembly	cs
dc.subject	Magnetic directed self-assembly	cs
dc.subject	Bottom-up assembly	cs
dc.subject	Aggregation	cs
dc.subject	Magnetic interaction	cs
dc.subject	Thermo-mechanical properties	cs
dc.subject	Anisotropy	cs
dc.subject	Multi-level hierarchy	cs
dc.subject	Polymer immobilization	cs
dc.subject	Structure-property relationships	cs
dc.title	Magneticky uspořádané struktury v polymerních nanokompozitech a jejich vliv na mechanickou odezvu	en
dc.title.alternative	Magnetically assembled nanoparticle structures and their effect on mechanical response of polymer nanocomposites	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2018-12-11	cs
dcterms.modified	2019-02-04-14:57:20	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	CEITEC VUT	cs
sync.item.dbid	113344	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 11:38:33	en
sync.item.modts	2025.01.15 18:18:15	en
thesis.discipline	Pokročilé materiály	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUT	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Magneticky uspořádané struktury v polymerních nanokompozitech a jejich vliv na mechanickou odezvu

Files

Original bundle

Collections