Reologie

Reologie se zabývá studiem toku a deformace materiálu. Při působení vnější síly (součin smykového napětí a smykové plochy) na materiál dochází k jeho toku (deformaci). Míra působení vnější síly a rychlosti změny deformace je charakterizována smykovou viskozitou (vnitřní tření kapaliny). Na základě smykové viskozity je možné rozdělit materiály na dva základní typy - na newtonské a nenewtonské. Newtonské materiály (např. voda) vykazují konstantní hodnotu smykové viskozity pro různé hodnoty rychlosti smykové deformace při dané teplotě. Naproti tomu viskozita látek nenewtonských je na hodnotě rychlosti smykové deformace závislá (krev, čokoláda, jogurt, polymerní taveniny a roztoky). Látky nenewtonské se podle závislosti smykové viskozity na rychlosti deformace dají dělit na látky dilatantní, pseudoplastické a plastické.

Reologická skupina na ústavu pro hydrodynamiku se zabývá tokovými vlastnostmi zejména polymerních materiálů. Tyto materiály vykazují silně nelineární reologické vlastnosti dané jejich molekulární strukturou, která se projevuje jak viskózními tak i elastickými vlastnostmi. Znalost reologických vlastností polymerních materiálů je důležitá jak pro výrobce a zpracovatele těchto materiálů tak i pro výrobce strojů a nástrojů v oblasti plastikářského průmyslu. Pro výrobce jsou reologické znalosti polymerů (např. smyková a tahová viskozita) důležitým vodítkem pro návrh nových materiálů se specifickými vlastnostmi vhodnými pro daný typ procesu (vytlačování, vyfukování, vstřikování, tváření) nebo pro finální výrobek (např. tlakové trubky, kloubní náhrady). Pro zpracovatele materiálů jsou reologické vlastnosti důležité pro přesné nastavení procesních hodnot během zpracovatelského procesu (teplota, tlak, rychlost chlazení, atd.). Reologické vlastnosti polymerů jsou dále využívané při návrhu strojů a nástrojů pro plastikářský průmysl (např. vytlačovací a vstřikovací hlavy), kde se zpracovatelský proces simuluje ve 3D simulačních nástrojích.

Na základě těchto potřeb daných zejména vývojem nových materiálů a zpracovatelským průmyslem se naše skupina zabývá níže uvedenými tématy.

Filip, P., Zelenková, J., Peer, P. (2020). Evaluation of an onset of electrospun beadless poly(ethylene oxide) nanofibres. Journal of Applied Polymer Science. (early view)

Peer, P., Cvek. M., Urbánek. M., Sedlačík, M. (2020). Preparation of electrospun magnetic polyvinyl butyral/Fe(2)O(3)nanofibrous membranes for effective removal of iron ions from groundwater. Journal of Applied Polymer Science. (in press)

Filip, P., Hausnerová, B., Hnátková, E. (2020). Continuous rheological description of highly filled polymer melts for material extrusion. Applied Materials Today. 20(September), 100754.

Peer, P., Sedlaříková, J., Janalíková, M., Kučerová, L., Pleva, P. (2020). Novel Polyvinyl Butyral/Monoacylglycerol Nanofibrous Membrane with Antifouling Activity. Materials. 13(17), 3662.

Filip, P., Hausnerová, B., Barretta, C. (2019). Master flow curves as a tool to modelling Ceramic Injection Molding. Ceramics International. 45(6), 7468–7471.

Filip, P., Peer, P. (2019). Characterization of poly(ethylene oxide) nanofibres - mutual relations between mean diameter of electrospun nanofibres and solution characteristics. Processes. 7(12), 948.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R., Matyáš, J. (2018). Effect of pre–strain and KMnO4 oxidation of carbon nanotubes embedded in polyurethane on strain dependent electrical resistance of the composite. Sensor Review. 38(2), 163–170.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R. (2018). Electrically–controlled permeation of vapors through carbon nanotube network–based membranes. IEEE Transactions on Nanotechnology. 17(2), 332–337.

Slobodian, P., Pertegás, S.L., Říha, P., Matyáš, R., Olejník, R., Schledjewski, R., Kovář, M. (2018). Glass fiber/epoxy composites with integrated layer of carbon nanotubes for deformation detection. Composites Science and Technology. 156(1), 61–69.

Peer, P., Stěnička, M., Filip, P., Pizúrová, N., Babayan, V. (2018). Magnetorheological characterization and electrospinnability of ultrasound–treated polymer solutions containing magnetic nanoparticles. Colloid and Polymer Science. 296(11), 1849–1855.

Zelenková, J., Pivokonský, R., Filip, P. (2017). Two ways to examine differential constitutive equations: initiated on steady or initiated on unsteady (LAOS) shear characteristics. Polymers 9(6), Article no. 205. 

Peer, P., Filip, P., Polášková, M., Kucharczyk, P., Pavlínek, V. (2016). The influence of sonication of poly(ethylene oxide) solutions to the quality of resulting electrospun nanofibrous mats. Polymer Degradation and Stability 126, 101–106. 

Pivokonský, R.; Filip, P.; Zelenková, J. (2016). Flexibility of three differential constitutive models evaluated by large amplitude oscillatory shear and Fourier transform rheology. Polymer 104(8), 171–178.

Slobodian, P., Říha, P., Olejník, R., Benlikaya, R. (2016). Analysis of sensing properties of thermoelectric vapor sensor made of carbon nanotubes/ethylene-octene copolymer composites. Carbon 110, 257–266.