The development of bone tissue engineering, a field with significant potential, requires a biomaterial with high bioactivity. The aim of this manuscript was to fabricate a nanofibrous poly(L-lactide) (PLLA) scaffold containing nano-hydroxyapatite (nHA) to investigate PLLA/nHA composites, particularly the effect of fiber arrangement and the addition of nHA on the piezoelectric phases and piezoelectricity of PLLA samples. In this study, we evaluated the effect of nHA particles on a PLLA-based electrospun scaffold with random and aligned fiber orientations. The addition of nHA increased the surface free energy of PLLA/nHA (42.9 mN/m) compared to PLLA (33.1 mN/m) in the case of aligned fibers. WAXS results indicated that at room temperature, all the fibers are in an amorphous state indicated by a lack of diffraction peaks and amorphous halo. DSC analysis showed that all samples located in the amorphous/disordered alpha’ phase crystallize intensively at temperatures just above the Tg and recrystallize on further heating, achieving significantly higher crystallinity for pure PLLA than for doped nHA, 70 % vs 40 %, respectively. Additionally, PLLA/nHA fibers show a lower heat capacity for PLLA in the amorphous state, indicating that nHA reduces the molecular mobility of PLLA. Moreover, piezoelectric constant d33 was found to increase with the addition of nHA and for the aligned orientation of the fibers. In vitro tests confirmed that the addition of nHA and the aligned orientation of nanofibers increased osteoblast proliferation.
(Data obrony: 2024-09-16) Podlasek, Szymon Wydział Energetyki i Paliw
Obiekty energetyczne, od skali mikro, aż po największe jednostki zawodowe, zarówno zasilane energią pierwotną odnawialną, jak i nieodnawialną, łączy jednak konieczność stałej poprawy efektywności oraz niezawodności. Poprawa jakości sterowania i zarządzania wygenerowanymi mediami to kierunek badań niezbędny do zwiększenia efektywności procesu. Analiza danych zarówno związanych z działaniem instalacji energetycznej, informacje pogodowe oraz przebiegi zużycia mediów przez odbiorcę stanowi podstawę do opracowania algorytmu, który umożliwi skuteczne sterowanie produkcją, dystrybucją i zarządzaniem energią. W ramach pracy przedstawiono i opisano proces badawczy, od badań fragmentu instalacji energetycznej, poprzez analizę pracy kompletnego układu, aż do powstania dokumentacji wdrożeniowej. Przedstawiono rozwój koncepcji, opracowanie technologii oraz narzędzi projektowych, symulacyjnych i optymalizacyjnych wpływających na poprawę jakości sterowania. W oparciu o dane eksperymentalne oraz prace modelarskie i symulacyjne, zweryfikowano założenia i określeno podstawowe parametry pracy instalacji trigeneracyjnej. Potwierdzono, że zastosowanie sztucznych sieci neuronowych pozwala na poprawę jakości sterowania względem wybranych klasycznych algorytmu optymalizacyjmych. Efektem badań było opracowanie rozwiązań służących poprawie jakości sterowania obiektami energetycznymi. Praca szczególnie skupiła się wypracowania technik dla instalacji hybrydowych i poligenerayjnych. W ramach prac został przygotowany projekt wykonawczy instalacji trigeneracyjnej.
