Studium relaxačních vlastností hydrogelových systémů s využitím reometru - Obrusníková, Klára (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2021)
Předložená práce se zabývá studiem viskoelastických (konkrétně relaxačních) vlastností vybraného hydrogelového systému pomocí tříintervalových tixotropních testů. Zkoumaným hydrogelem byl kolagenový gel a jeho viskoelastické vlastnosti byly sledovány v závislosti na čase a na skladování při různých teplotních podmínkách. Kolagenový gel je tixotropní, deformací se jeho struktura naruší a po jejím odeznění se obnovuje (relaxuje), ale jen do určité míry. V závislosti na čase je kolagenový hydrogel velice stabilní, v průběhu dvou měsíců nedocházelo téměř k žádným změnám mechanických vlastností. Závislost na teplotě je naopak poměrně výrazná. Po vystavení teplotám pod bodem mrazu se struktura kolagenu stabilizuje, což se projevuje nárůstem komplexního modulu, při vyšších teplotách blízkých teplotě lidského těla se naopak rozkládá, což se naopak projevuje poklesem komplexního modulu. Podle předložených výsledků relaxuje kolagenový gel nejlépe při skladování při laboratorní teplotě, zároveň je ale při této teplotě nejméně elastický. Při teplotě skladování okolo 5 °C je naopak gel nejvíce elastický, zároveň ale relaxuje nejhůře. Optimální je pro daný gel, podle výsledků práce, uchovávání při teplotě okolo 5 °C.

This thesis deals with viscoelastic (specifically relaxation) properties of a selected hydrogel system using three interval thixotropy tests. Collagen hydrogel was chosen as the investigated material and its viscoelastic properties were studied based on time and different storage temperatures. The collagen gel is thixotropic; its structure is disrupted when subjected to deformation and it is able to reform (relax) to a certain rate afterwards. As for time dependency, the collagen hydrogel shows great stability, there were almost no changes in mechanical properties over two months. The temperature dependency is, however, quite significant. When subjected to temperatures below the freezing point, the structure of collagen stabilises, which is expressed by an increase of the complex modulus, when subjected to temperatures close to the human body temperature, the structure degrades, which is expressed by a decrease of the complex modulus. The results show that the collagen gel relaxes best when kept at room temperature, but it simultaneously exhibits the lowest elasticity. On the contrary, when kept at the temperature around 5 °C, the gel exhibits the highest elasticity and relaxes the worst. The optimal temperature for the storage of the given gel seems to be around 5 °C, according to the results.
Study on relaxation properties of hydrogels by using rheometer
Keywords: Reologie; relaxace; tříintervalové tixotropní testy; hydrogely; kolagen; Rheology; relaxation; three interval thixotropy tests; hydrogels; collagen