11894 research outputs found
Sort by
Ανάπτυξη οξειδίων περοβσκίτη ως εκτυπώσιμα ηλεκτρόδια κεραμικών κυψελών στερεών οξειδίων
No full textΑντικείμενο μελέτης της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση υλικών οξειδίου πε-
ροβσκίτη ως εκτυπωμένων ηλεκτροδίων λεπτής μεμβράνης για κυψέλες στερεού οξειδίου. Πιο συ-
γκεκριμένα, η εφαρμογή της μηχανοχημικής σύνθεσης στη σύνθεση στερεάς κατάστασης οξειδίων
μετάλλων περοβσκίτη με απευθείας χρήση πρόδρομων αλάτων μετάλλων διερευνήθηκε για την πα-
ρασκευή πρωτίστως μη τοξικών, εύχρηστων και άφθονων ηλεκτρο-κεραμικών La1-xSrxTi1-yMnyO3±δ,
ακολουθούμενο από φυσικοχημικούς χαρακτηρισμούς των δομικών, μορφολογικών, στοιχειακών,
θερμικών, ηλεκτρικών και χημικής σταθερότητας ιδιοτήτων τους σε ex-situ και in-situ συνθήκες. Η
παραμετροποίηση αυτής της συνθετικής πορείας οδήγησε σε νανοδομημένα προϊόντα καθαρής δο-
μής περοβσκίτη, με παραμορφωμένη κρυσταλλική συμμετρία σχετιζόμενη με το στοιχειακό τους
εμποτισμό και τη θερμοκρασία ανόπτησης. Η καθαρή φάση περοβσκίτη επιτεύχθηκε μετά από
ανόπτηση σε υψηλή θερμοκρασία μόνο στις περιπτώσεις όπου εφαρμόστηκε το μηχανοχημικό βή-
μα, ενώ άλλες συνθετικές διαδικασίες που δοκιμάστηκαν υπό παρόμοιες συνθετικές συνθήκες, όπως
η συμβατική σύνθεση στερεάς κατάστασης και η χημική σύνθεση μέσω διαλυμάτων γέλης (κιτρικής
οδού), παρήγαγαν κυρίως μεικτά μεταλλικά οξείδια, υποδεικνύοντας τις δυνατότητες της μηχανοχη-
μικής σύνθεσης μέσω πρόδρομων αλάτων μετάλλων χωρίς χρήση διαλύτη που αναπτύχθηκε σε αυτό
το έργο. Επιπλέον, τα προϊόντα της προτεινόμενης μεθόδου ήταν ισοδύναμα σε ποιότητα με τη συ-
γκριτική μηχανοχημική σύνθεση στερεάς κατάστασης τελευταίας τεχνολογίας χρησιμοποιώντας
οξείδια μετάλλων ως πρόδρομες ουσίες, η οποία αναπαρήχθη από τη βιβλιογραφία.
Η επιτυχής σύνθεση των επιθυμητών οξειδίων περοβσκίτη ακολουθήθηκε από την ανάπτυξη και συ-
στηματική μελέτη κολλοειδών διασπορών, με βάση οργανικούς διαλύτες και διασκορπιστικούς πα-
ράγοντες, με την εφαρμογή διαφορετικών μεθόδων παρασκευής και επεξεργασίας για την επίτευξη
βέλτιστων, ασφαλών, μελανιών συμβατών με σύστημα εκτύπωσης με ψεκασμό μελάνης, με κατάλ-
ληλη διάρκεια ζωής και πιστότητα εκτύπωσης. Τα βελτιστοποιημένα μελάνια στη συνέχεια χρησι-
μοποιήθηκαν σε ένα σύστημα εκτύπωσης με ψεκασμό μελάνης για τη μεθοδική μελέτη της απόθε -
σης τους σε διαφορετικά υποστρώματα, αλλάζοντας τις συνθήκες παραμέτρων στο φυσίγγιο ψεκα-
σμού και την επιφάνεια εκτύπωσης για σταθερή δημιουργία σταγόνων και ακρίβεια στα εναποτι-
θέμενα σχέδια. Συγκριτικά, αναπτύχθηκαν και διαφορετικές παχύρρευστες πάστες με τα οξείδια πε-
ροβσκίτη, για χρήση σε δύο πρόσθετες μεθόδους εκτύπωσης, την μεταξοτυπία και την εκτύπωση
εξώθησης μελάνης. Η κατασκευή κυψελών στερεού οξειδίου υποστηριζόμενοι από ηλεκτρολύτες
διεξήχθη με διαφορετικά σχέδια κυψέλης για να διερευνηθεί η έκταση της εφαρμογής των μεθόδων
εκτύπωσης. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε ένας απλός συμμετρικός σχεδιασμός κυψελών, με τα διαφο-
ρετικά οξείδια περοβσκίτη να εναποτίθενται ως ηλεκτρόδια μονής φάσης σε κάθε πλευρά ενός ηλε-
κτρολύτη YSZ με συμμετρικό τρόπο, μέσω μεταξοτυπίας. Στη συνέχεια, εφαρμόστηκε ένας πολυε-
πίπεδος συμμετρικός σχεδιασμός κυψέλης στη στοιχειομετρικά διάμεση περίπτωση του
La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3-δ, με ένα πρόσθετο ενδιάμεσο στρώμα GDC που εναποτέθηκε πρώτο με συμμε-
τρικό τρόπο για να λειτουργήσει ως ενδιάμεση ρυθμιστική επίστρωση μεταξύ των ηλεκτροδίων και
του ηλεκτρολύτη YSZ, ενώ τα συμμετρικά ηλεκτρόδια αποτελούνταν από ένα σύνθετο στρώμα
La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3-δ αναμεμειγμένο με YSZ, ακολουθούμενο από ένα στρώμα συλλογής ρεύματος
μονής φάσης περοβσκίτη, όλα μέσω μεταξοτυπίας. Επιπλέον, ένας πολυστρωματικός σχεδιασμός
ασύμμετρης κυψέλης ακολουθήθηκε με την αρχική εναπόθεση ενός ενδιάμεσου στρώματος GDC,
ακολουθούμενο από ένα στρώμα σύνθετου ηλεκτροδίου καυσίμου La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3-δ αναμεμειγ-
μένο με GDC στη μία πλευρά και ένα στρώμα σύνθετου ηλεκτροδίου οξυγόνου La0.8Sr0.2MnO3-δ
αναμεμειγμένο με GDC στην άλλη πλευρά, και τέλος μια επίστρωση μονής φάσης συλλογής ρεύμα-
τος από τον αντίστοιχο περοβσκίτη εναποτέθηκε στην ισοδύναμη πλευρά, όλα μέσω εκτύπωσης ψε-
κασμού μελάνης χρησιμοποιώντας τις βέλτιστες μελάνες και συνθήκες εκτύπωσης που προέκυψαν
από αυτήν τη μελέτη. Τέλος, ένας απλός ασύμμετρος σχεδιασμός κυψέλης αποτελούμενος από
εμπορικά διαθέσιμα υλικά τελευταίας τεχνολογίας, το σύνθετο La0.8Sr0.2MnO3-δ αναμεμειγμένο με
YSZ ως ηλεκτρόδιο οξυγόνου και το κεραμομεταλλικό Ni-YSZ ως ηλεκτρόδιο καυσίμου, εναπο- τέθηκαν ως πάστες που αναπτύχθηκαν σε αυτήν την εργασία σε κάθε πλευρά των δίσκων YSZ μέσω
εκτύπωσης εξώθησης μελάνης.
Μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής κυψελών στερεού οξειδίου, πραγματοποιήθηκε ηλεκτροχη-
μική αξιολόγηση των πιο επιφανή δειγμάτων. Βάσει του σχεδιασμού των κυψελών, τα συμμετρικά
τυπωμένα κύτταρα αξιολογήθηκαν σε αντιδραστήρες μονού θαλάμου υπό ροή συνθετικού αέρα, ενώ
τα ασύμμετρα τυπωμένα κύτταρα μελάνης δοκιμάστηκαν σε αντιδραστήρα διπλού θαλάμου υπό
συνθετικό αέρα και υγροποιημένο αέριο υδρογόνο ως καύσιμο (στα αντίστοιχα ηλεκτρόδια). Επι -
πλέον, οι αρχικοί συνθετικοί μηχανοχημικοί περοβσκίτες δοκιμάστηκαν ηλεκτροχημικά σε μορφή
δισκίου υπό ροή συνθετικό αέρα και αερίου υδρογόνου, για να ολοκληρωθεί η αξιολόγηση των ιδιο-
τήτων τους ως ηλεκτρο-κεραμικά ηλεκτρόδιαThe object of study in this doctoral thesis is the investigation of perovskite oxide materials as printed
thin-film electrode components for solid oxide cells. More specifically, the implementation of
mechanochemical synthesis on the solid-state synthesis of perovskite metal oxides directly from salt
precursors has been explored for the preparation of mainly non-toxic, easy to handle and abundant
La1-xSrxTi1-yMnyO3±δ electroceramics, complemented by physicochemical characterization of their
structural, morphological, elemental, thermal, electrical and stability properties in ex-situ and in-situ
conditions. Parametrization of this route lead to nanosized compounds of pure perovskite structure,
with distorted symmetry in regards to the elemental doping and annealing temperature. The pure per-
ovskite phase was achieved after high temperature annealing solely in the cases where the
mechanochemical step was implemented, while other synthetic procedures tested at similar synthetic
conditions, such as the conventional solid-state synthesis and the wet-chemistry sol-gel (citric route),
produced mainly mixed metal oxides, indicating the potential of the solvent-free direct salt precursor
mechanochemical synthesis developed in this work. In addition, products of this proposed method
were equivalent in quality to comparative state-of-the-art solid-state mechanochemical synthesis us-
ing metal oxides as precursors, which was reproduced from literature.
Successful synthesis of the target perovskite oxides was followed by the development and systematic
study of colloidal dispersions, based on organic solvents and dispersants, by implementing different
fabrication and processing methods to achieve optimal, safe, inkjet-printable inks, with appropriate
shelf-life and print fidelity. The optimized inks were then utilized in an inkjet printing system for the
methodical study on their deposition on different substrates, by altering parameter conditions on the
cartridge and platen for consistent drop generation and precision on the deposited patterns. Compara-
tively, different thick pastes were developed with perovskite oxides, to be used by two additional ad-
ditive manufacturing methods, screen printing and direct-ink-writing. Fabrication of electrolyte-sup-
ported solid oxide cells was conducted with different designs to explore the extend of applicability
of the printing methods. First, a simple symmetrical cell design was used, with the different per-
ovskite oxides deposited as single phase electrodes on each side of an YSZ electrolyte in a symmet-
rical manner by screen printing. Then, a complex symmetrical cell design was implemented on the
stoichiometric median case of La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3±δ, with an additional inter-layer of GDC de-
posited first in a symmetrical manner to act as buffer interface between the electrodes and the YSZ,
while the symmetrical electrodes were comprised of a composite layer of La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3±δ
mixed with YSZ, followed by a single phase current collector layer of the perovskite, all by screen
printing. Furthermore, a multi-layered asymmetrical cell design was followed by depositing a buffer
GDC inter-layer, then a composite fuel electrode layer of La0.5Sr0.5Ti0.5Mn0.5O3-δ mixed with GDC on
one side and a composite oxygen electrode layer of La0.8Sr0.2MnO3-δ mixed with GDC on the other
side, while a single phase current collector layer of each perovskite was deposited on the equivalent
side, all by inkjet printing with the optimal inks and printing conditions derived on this study. Fi-
nally, a simple asymmetrical cell design comprised of commercially available state-of-the-art materi-
als, the composite La0.8Sr0.2MnO3-δ mixed with YSZ as oxygen electrode and the cermet Ni-YSZ as
fuel electrode, were deposited as pastes developed in this work on each side of YSZ disks by direct-
ink-writing.
After conclusion of the solid oxide cells fabrication, electrochemical evaluation of the most promi-
nent was carried out. Based on cell design, the symmetrical screen-printed cells were evaluated in
single-chamber reactors under synthetic air flow, while the asymmetrical inkjet-printed cells were
tested in a dual-chamber reactor under synthetic air and humidified hydrogen gas as fuel (on the ap-
propriate electrode). Moreover, the original synthetic perovskites were pelleted and tested electro-
chemically under synthetic air and under hydrogen gas flows, to enrich the assessment of their prop-
erties as electroceramic electrodes
Επίδραση των επιπέδων διατροφικού φωσφόρου και ασβεστίου στην ανάπτυξη του σκελετού του zebrafish
No full textΟι επίδραση του διατροφικού φωσφόρου στην σκελετική ανάπτυξη έχουν μελετηθεί
εκτενώς σε διάφορα είδη, αλλά μετά τη μεταμόρφωση, δηλαδή, αφού έχει
ολοκληρωθεί η ανάπτυξη του σκελετού, αποκαλύπτοντας ότι ο διατροφικός
φώσφορος επηρεάζει την οστεοποίηση (Witten et al., 2015; Cotti et al., 2020; Witten
et al., 2019; Drábiková et al., 2021; Cotti et al., 2024). Ωστόσο, δεν υπάρχει έρευνα
που να διερευνά την επίδραση του διατροφικού φωσφόρου κατά την κρίσιμη περίοδο
της πρώιμης σκελετικής ανάπτυξης στο νυμφικό στάδιο. Επομένως, η παρούσα
εργασία είχε ως στόχο να διερευνήσει τις επιδράσεις του διατροφικού φωσφόρου
(υπό διαφορετικά επίπεδα ασβεστίου) κατά τα πρώιμα νυφμικά στάδια του zebrafish
(Danio rerio), δηλαδή κατά την περίοδο που αναπτύσσεται ο σκελετός. Για το σκοπό
αυτό χρησιμοποιήθηκαν τρεις πειραματικές τροφές με διαφορετικά επίπεδα P/Ca
(τροφή A 3,20%/1,67%, τροφή C 2,20%/1,90%, τροφή G 2,22%/1,62%). Μια
εμπορικά διαθέσιμη τροφή για το είδος (Zebrafeed, Sparos) χρησιμοποιήθηκε ως
τροφή ελέγχου. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν την θετική επίδραση των υψηλών
επιπέδων διατροφικού φωσφόρου (δίαιτα A) στην ενίσχυση της οστεοποίησης και
στη σημαντική μείωση των ποσοστών σκελετικών δυσπλασιών (p<0,05, G-test). Τα
χαμηλά επίπεδα διατροφικού φωσφόρου και ασβεστίου (δίαιτα G) έδειξαν
καθυστερημένη και ελαττωματική οστεοποίηση των σπονδύλων και σημαντικά
υψηλότερο ποσοστό σκελετικών δυσπλασιών (p<0,05, G-test). Ωστόσο,
αποκαλύφθηκε ότι τα υψηλά επίπεδα διατροφικού ασβεστίου (δίαιτα C) μετριάζουν
εν μέρει αυτές τις αρνητικές επιπτώσεις υπό συνθήκες χαμηλού φωσφόρου. Επιπλέον,
παρατηρήθηκε αυξημένη μυοσκελετική αντίσταση των νεαρών ιχθυδίων zebrafish
έναντι του κολυμβητικού τεστ (SCT) στις συνθήκες υψηλού διατροφικού φωσφόρου
(δίαιτα A). Τα υψηλά επίπεδα διατροφικού φωσφόρου (τροφή Α) είχαν θετική
επίδραση στο τελικό μέγεθος των ψαριών. Η ανάλυση των δεδομένων από την RT-
qPCR δεν αποκάλυψε σημαντική διαφορά στη σχετική έκφραση μεταξύ των
πειραματικών τροφών για τα περισσότερα από τα μελετηθέντα γονίδια (sparc, alpl,
phosho1). Στην περίπτωση του γονιδίου col1a1a, όμως, βρέθηκε σημαντικά
υψηλότερο επίπεδο έκφρασης (p<0,05, Kruskal-Wallis) στη δίαιτα C (χαμηλό P/
υψηλό Ca) σε σύγκριση με τη δίαιτα G (χαμηλό P / χαμηλό Ca).The effects of dietary phosphorus on skeletal development have been extensively
studied in various species but post-metamorphosis, i.e., after the development of the
skeleton has been completed, revealing that dietary phosphorus influences bone
mineralization (Witten et al., 2015; Cotti et al., 2020; Witten et al., 2019; Drábiková
et al., 2021; Cotti et al., 2024). However, there is lack of research investigating the
impact of dietary phosphorus during the critical period of early skeletal development
in the larval stage. Therefore, the current project aimed to investigate the effects of
dietary phosphorus (under different calcium levels) during the early larval period of
zebrafish (Danio rerio), i.e., during the development of the skeleton. For this purpose
three experimental diets with different levels of P/Ca were used (diet A 3.20%/1.67%,
diet C 2.20%/1.90%, diet G 2.22%/1.62%). A commercially available feed for the
species (Zebrafeed, Sparos) was used as a control feed. The results revealed the
beneficial effect of high dietary phosphorus levels (diet A) in promoting
mineralization and significantly reducing the abnormality rates (p< 0.05, G-test). Low
dietary phosphorus and calcium levels (diet G) showed a delayed and defective
mineralization of the vertebral centra and a significantly higher rate of abnormalities
(p<0.05, G-test). However, it was revealed that high dietary Ca levels (diet C)
partially mitigate these negative effects under low phosphorus conditions. Moreover,
an increased musculoskeletal resistance of zebrafish early juveniles against a
swimming challenge test (SCT) was observed in the high dietary phosphorus
conditions (diet A). High dietary phosphorus levels (diet A) had a beneficial effect on
the mean growth of zebrafish larvae. The RT-qPCR analysis did not reveal significant
difference in the relative expression between the experimental diets for most of the
studied genes (sparc, alpl, phosho1). In the case of col1a1a gene a significantly higher
expression level (p<0.05, Kruskal-Wallis) was found in diet C (low P/ high Ca)
compared to diet G (low P / low Ca)
Applications of topological fingerprints in predictions of ligand interactions with kinases
No full textΣτην παρούσα εργασία έγινε μια απόπειρα εφαρμογής μεθόδων μηχανικής
μάθησης, για την πρόβλεψη αλληλεπιδράσεων προσδετών με πρωτεϊνικές
κινάσες. Ο στόχος ήταν η διερεύνηση των δυνατοτήτων εκμετάλλευσης
υπάρχοντων ήδη δεδομένων από in silico μελέτες σύνδεσης προσδετών σε
πρωτεΐνες, πάνω σε 4 πρωτεϊνικές κινάσες (DYRK1a, CSK3-b, CDK5 και
CK1). Δεδομένου του μικρού όγκου δεδομένων, ικανοποιητικά
αποτελέσματα έδωσαν ταξινομητές που βασίστηκαν στη μετατροπή των
δεδομένων από μορφή SMILES σε αντίστοιχα κυκλικά τοπολογικά
αποτυπώματα. Επί πλέον έγινε χρήση πρόσθετων στοιχείων από την βάση
δεδομένων ChEMBL. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτή η προσέγγιση
μπορεί να είναι δόκιμη σε περιπτώσεις που χαρακτηρίζονται από ένδεια
δεδομένων.In the present work an attempt was made to apply machine learning methods in
order to predict the interactions of ligands with proteins and in particular protein
kinases. The objective was to evaluate the possibilities to use existing data from
Docking studies, concerning four protein kinases (DYRK1a, CSK3-b, CDK5 and
CK1). Given the small volume of data, the approach that gave satisfying results
was the one applying binary classification, by means of topological fingerprints to
transform SMILES format in a machine learning usable form. Moreover, external
data were added, creating an augmented set, using selected entries from the
ChEMBL database. The results show that this approach of machine learning can be
helpful in such cases where the quantity of data is rather small
Development of non-fluorinated superhydrophobic polymer coatings
No full textΟι υπερυδρόφοβες και υδατοαπωθητικές επιφάνειες χαρακτηρίζονται από σημαντικά
υψηλές τιμές γωνίας επαφής και την σχεδόν μηδενική πρόσφυση σταγόνων νερού πάνω
τους, με αποτέλεσμα αυτές να κυλούν συμπαρασύροντας τους επικαθήμενους ρύπους.
Λόγω λοιπόν της αυτοκαθαριζόμενης λειτουργίας τους και των μοναδικών
χαρακτηριστικών τους, οι επιφάνειες αυτές έχουν γίνει αντικείμενο έντονου
ερευνητικού ενδιαφέροντος καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλούς τομείς
της καθημερινότητας. Η δημιουργία μιας τέτοιας επιφάνειας στηρίζεται στον
συνδυασμό χαμηλής επιφανειακής ενέργειας και της λεγόμενης ιεραρχικής
τραχύτητας.
Η χαμηλή επιφανειακή τάση συνήθως επιτυγχάνεται με την χρήση επιστρώσεων που
περιέχουν υδρόφοβα υλικά. Από την άλλη, η ιεραρχική τραχύτητα απαιτεί η επιφάνεια
να εμφανίζει ομοιογενή τραχύτητα στην κλίμακα των νανομέτρων και στην κλίμακα
των μικρομέτρων, μια συνθήκη που μπορεί να επιτευχθεί με την χρήση νανοσύνθετων
υλικών. Όσον αφορά τα υδρόφοβα υλικά που μειώνουν την επιφανειακή τάση, τα πιο
αποδοτικά είναι τα φθοριωμένα τα οποία δίνουν και μεγάλες γωνίες επαφής. Το βασικό
πρόβλημα όμως με τα συγκεκριμένα υλικά είναι ότι η δραστικότητά τους δημιουργεί
μεγάλους κινδύνους στο περιβάλλον και στον άνθρωπο. Τα τελευταία χρόνια μάλιστα
η ανεξέλεγκτη χρήση τους οδηγεί σταδιακά στην γενικευμένη απαγόρευσή τους.
Επομένως, είναι επιτακτική η ανάγκη για αντικατάσταση των φθοριωμένων μορίων και
στις υπερυδρόφοβες και υδατοαπωθητικές επιφάνειες, με μόρια πιο φιλικά προς το
περιβάλλον. Αυτόν τον ρόλο έχουν αναλάβει τα τελευταία χρόνια οι σιλικονούχες
ενώσεις, οι οποίες εμφανίζουν μεγάλες γωνίες επαφής λόγω υδροφοβικότητας.
Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη χρήση ενός εμπορικά
διαθέσιμου, μη φθοριωμένου, υδατογενούς πολυμερικού γαλακτώματος με την
ονομασία Protectosil WS 610, που περιέχει σιλικονούχες ενώσεις. Το Protectosil
αποτελεί μια περιβαλλοντικά φιλική εναλλακτική των φθοριωμένων πολυμερών,
καθώς δεν περιέχει φθόριο. Ο κύριος στόχος της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση
της ικανότητας του Protectosil να δημιουργεί υπερυδρόφοβες και υδατοαπωθητικές
επιστρώσεις προσφέροντας μια αποδοτική και βιώσιμη εναλλακτική των
παραδοσιακών φθοριωμένων επιστρώσεων. Για αυτό τον λόγο χρησιμοποιήθηκαν
νανοπρόσθετα, 0D και 2D, προκειμένου να δημιουργηθούν κατάλληλες επιστρώσεις
που θα εμφανίζουν και την επιθυμητή ιεραρχική τραχύτητα. Παράλληλα,
πραγματοποιήθηκε μελέτη υμενίων που εναποτέθηκαν σε διαφορετικά υποστρώματα
και που χρησιμοποιούνται σε καθημερινές εφαρμογές, όπως το γυαλί, ο ανοξείδωτος
χάλυβας και το πολυπροπυλένιο, προκειμένου να μελετηθεί και η δυνατότητα
γενικευμένης χρήσης των παρασκευαζόμενων επιστρώσεων.
Αρχικά, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής χαρακτηρισμός του πολυμερούς μέσω
αναλυτικών τεχνικών, όπως δυναμική σκέδαση φωτός (DLS) για τον προσδιορισμό του
μεγέθους των σωματιδίων του γαλακτώματος και φασματοσκοπία υπερύθρου (IR) για
τον προσδιορισμό της χημικής του δομής. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις
θερμιδομετρίας διαφορικής σάρωσης (DSC) και θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA) για
τον προσδιορισμό των θερμικών ιδιοτήτων και της θερμικής σταθερότητας του
Protectosil. Οι τεχνικές αυτές χρησιμοποιήθηκαν και για τον χαρακτηρισμό των
νανοπρόσθετων που χρησιμοποιήθηκαν στις νανοσύνθετες επιστρώσεις.
Στην συνέχεια, το πολυμερές εφαρμόστηκε στα διαφορετικά υποστρώματα μέσω της
μεθόδου εμβάπτισης. Για τα υποστρώματα πολυπροπυλενίου, πριν την εναπόθεση
έγινε επεξεργασία της επιφάνειας με ακτινοβολία πλάσματος, βελτιώνοντας την
πρόσφυση του πολυμερούς. Μετά την εναπόθεση, μελετήθηκε ο καταλληλότερος
τρόπος για την ενεργοποίηση της διαδικασίας σχηματισμού της σιλικονούχας ρητίνης
και βρέθηκε ότι αυτός είναι ο ψεκασμός με υδατικό διάλυμα υψηλού pH. Στην συνέχεια
μελετήθηκε η επίδραση της συγκέντρωσης του πολυμερούς στην γωνία επαφής,
προκειμένου να προσδιοριστεί η βέλτιστη συγκέντρωση. Το πάχος και η τραχύτητα των
υμενίων προσδιορίστηκαν με προφιλομετρία και AFM, αντίστοιχα. Επιπλέον, πέραν
του προσδιορισμού της γωνίας επαφής σταγόνας νερού, έγινε μελέτη και της
υστέρησης, ενώ μελετήθηκε και η μορφολογία της επιφάνειας με SEM. Τέλος,
διερευνήθηκε η αντοχή των επιστρωμένων επιφανειών στην τριβή, η επίδραση της
θερμικής ανόπτησης στις επιφανειακές ιδιότητες των επιστρώσεων αλλά και η
κυτταροτοξικότητά τους.
Στο τελευταίο στάδιο της παρούσας εργασίας έγινε ανάπτυξη νανοσύνθετων
επιστρώσεων με την χρήση νανοπρόσθετων, για την βελτίωση των επιφανειακών
ιδιοτήτων. Συγκεκριμένα αναπτύχθηκαν συστήματα του Protectosil με νανοσωματίδια
SiO2 και TiO2, με τα φυλλώδη υλικά MXene και GO, αλλά και με μείγματα των δύο
διαφορετικών νανοπρόσθετων. Σε όλες τις περιπτώσεις μελετήθηκαν οι επιφανειακές
ιδιότητες και η μορφολογία των τελικών επιφανειών, αλλά και η επίδραση της
σύστασης προκειμένου να προσδιοριστεί το σύστημα με τις βέλτιστες
υδατοαπωθητικές και υδροφοβικές ιδιότητες.
Όλες οι επιστρώσεις αξιολογήθηκαν και ως προς την αντοχή τους στην τριβή, ενώ
μελετήθηκε ξανά η επίδραση της θερμικής ανόπτησης στις ιδιότητές τους.
Αξίζει να σημειωθεί ότι τόσο οι πολυμερικές όσο και οι νανοσύνθετες επιστρώσεις
εφαρμόστηκαν και στα τρία διαφορετικά υποστρώματα (γυαλί, πολυπροπυλένιο,
ανοξείδωτος χάλυβας) καταδεικνύοντας την δυνατότητα ευρείας εφαρμογής τους σε
διαφορετικά είδη επιφανειών.
Τα ευρήματα της μελέτης τονίζουν τη σημασία των επιστρώσεων με σιλικονούχα
πολυμερή, ανοίγοντας τον δρόμο για εφαρμογή σε τομείς όπως αυτοκαθαριζόμενα
υλικά, αντιρρυπαντικές επιστρώσεις καθώς και τεχνολογίες για την υγειονομική
περίθαλψη (αντιμικροβιακές εφαρμογές), με σεβασμό πάντα στην προστασία του
περιβάλλοντος. Επομένως, η παρούσα εργασία συνεισφέρει με ενθαρρυντικά
αποτελέσματα στην δυνατότητα αντικατάστασης των παραδοσιακών φθοριωμένων
υλικών με πιο βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές.Superhydrophobic and water-repellent surfaces are characterized by high values of
water contact angle and almost zero adhesion of water droplets, causing them to roll
off, carrying away adhered contaminants. Due to their self-cleaning properties and
unique characteristics, these surfaces have become the subject of intense research
interest as they can be used in many areas of everyday life. Development of such a
surface relies on the combination of low surface energy and the so-called hierarchical
roughness.
Low surface tension is typically achieved by using coatings that contain hydrophobic
materials. On the other hand, hierarchical roughness requires the surface to exhibit
uniform roughness at both the nanometer and micrometer scales, a condition that can
be achieved by using nanocomposite materials. Regarding hydrophobic materials that
reduce surface tension, the most efficient ones are fluorinated materials, which exhibit
significantly high contact angles. However, the main problem with these materials is
that their reactivity poses significant risks to both the environment and human health.
In recent years, the uncontrolled use of these materials has gradually led to their
widespread ban. Therefore, there is an urgent need to replace fluorinated molecules in
superhydrophobic and water-repellent surfaces with more environmentally friendly
molecules. This role has been taken on in recent years by siloxane compounds, which
exhibit high contact angles due to their hydrophobicity.
In this context, the present study focuses on the use of a commercially available, non-
fluorinated, aqueous polymer emulsion named Protectosil WS 610, that contains
siloxane compounds. Protectosil offers an environmentally friendly alternative to
fluorinated polymers as it does not contain fluorine. The main objective of this study is
to investigate the ability of Protectosil to create superhydrophobic and water-repellent
coatings, providing an effective and sustainable alternative to traditional fluorinated
coatings. For this reason, 0D and 2D nanofillers were used to create suitable coatings
that exhibit the desired hierarchical roughness. Additionally, a study of coatings
deposited on different substrates commonly used in everyday applications, such as
glass, stainless steel, and polypropylene, was conducted in order to explore their
potential for their widespread use.
Initially, a detailed characterization of the polymer was performed using analytical
techniques such as dynamic light scattering (DLS) to determine the particle size in the
emulsion and infrared spectroscopy (IR) to determine its chemical structure.
Additionally, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis
(TGA) measurements were carried out to determine the thermal properties and thermal
stabilityof Protectosil. The same techniques were utilized for the characterization of the
nanofillers incorporated in the nanocomposite coatings, as well.
The polymer was applied to the different substrates using the dipping method. For the
polypropylene substrates, surface treatment was performed with plasma radiation
before deposition to improve the polymer's adhesion. Following the deposition, the
most suitable method for activating the film formation process of the siloxane resin was
studied, and it was found that spraying with an aqueous solution of high pH was the
most effective. Subsequently, the effect of the polymer concentration on the contact
angle was studied to determine its optimal value. The films thickness and roughness
were measured using profilometry and AFM, respectively. In addition to determining
the contact angle, studies on hysteresis, were carried out as well, whereas the surface
morphology was examined using SEM. Finally, the abrasion resistance of the coated
surfaces was investigated, as well as the effect of thermal annealing on the coatings
surface properties. Last but not least, the cytotoxicity of the material was evaluated.
In the final stage of this work, nanocomposite coatings were developed using
nanofillers to improve the surface properties. Specifically, nanohybrids of Protectosil
were developed with SiO2 and TiO2 nanoparticles, with the layered materials MXene
and GO, as well as mixtures of the two different nanofillers. In all cases, the surface
properties and morphology of the final surfaces were studied, as well as the effect of
the composition in order to determine the system with the optimal water-repellent and
hydrophobic properties.
All the coatings were evaluated for their abrasion resistance, and the effect of thermal
annealing on their properties was re-examined.
It is worth noting that both the polymeric and nanocomposite coatings were applied to
all three different substrates (glass, polypropylene, stainless steel), demonstrating their
potential for wide application on different types of surfaces.
The findings of the study highlight the importance of coatings with siloxane-based
polymers, paving the way for applications in fields such as self-cleaning materials, anti-
pollution coatings, as well as healthcare technologies (antimicrobial applications), with
respect to environmental protection. Therefore, this study contributes with encouraging
results towards the potential replacement of traditional fluorinated materials with more
sustainable and environmentally friendly alternatives
Analysis of hematopoietic progenitor cells in patients with Myelodysplastic Syndrome (MDS) and Acute Myeloid Leukemia (AML) and their prognostic significance
No full textΗ παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην ανάλυση του Αρχέγονου Αιμοποιητικού Κυττάρου
(HSC) και της εξέλιξής του σε Λευχαιμικό Αρχέγονο Κύτταρο (LSC) σε ασθενείς με Οξεία
Μυελογενή Λευχαιμία (AML) και Μυελοδυσπλαστικό Σύνδρομο (MDS). Τα HSCs είναι
υπεύθυνα για τη φυσιολογική αιμοποίηση, όμως σε παθολογικές συνθήκες μπορεί να υποστούν
γενετικές και φαινοτυπικές μεταβολές, οδηγώντας στη δημιουργία των LSCs, τα οποία
παρουσιάζουν ανθεκτικότητα στις θεραπείες και αυξημένο κίνδυνο υποτροπής. Στην παρούσα
μελέτη είχαμε συνολικά 46 ασθενείς, εκ των οποίων οι 28 είχαν διαγνωστεί με CD34+ AML,
οι 15 με CD34+ MDS και 4 που ήταν υγιείς. Η διάμεση τιμή τους στον πληθυσμό των WBC
ήταν 0.2658%, γεγονός που επιβεβαιώνει την χαμηλή συχνότητά τους στο σύνολο του
λευχαιμικού πληθυσμού. Σημαντικό μέρος της μελέτης αφορά την ανάλυση των
υποπληθυσμών των αρχέγονων κυττάρων, όπως τα HSCs, MPPs, LMPPs, CMPs, GMPs και
MEPs και αναδεικνύουν σημαντικές διαφορές στην έκφραση φαινοτυπικών δεικτών όπως
CD34, CD38, CD45RA, TIM-3 και CLL-1. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι τα LSCs είναι
πιο συχνά και επιθετικά στην AML, ενώ στο MDS καταγράφεται υψηλότερη διαφοροποίηση
προς ώριμους προγονικούς πληθυσμούς. Η διαχωριστική γραμμή μεταξύ των φυσιολογικών
και των λευχαιμικών κυττάρων είναι συχνά λεπτή, καθώς τα LSCs μοιράζονται
χαρακτηριστικά με τα HSCs, αλλά διαφέρουν σημαντικά στην παθοφυσιολογία και στη
συμβολή τους στην εξέλιξη της νόσου. Για τη μελέτη αυτή, πραγματοποιήθηκε ανάλυση
δειγμάτων ασθενών μέσω πολυπαραμετρικής κυτταρομετρίας ροής (MFC), με στόχο την
ταυτοποίηση των LSCs και την αξιολόγηση της Ελάχιστης Υπολειπόμενης Νόσου (MRD). Τα
αποτελέσματα έδειξαν ότι υψηλά ποσοστά LSCs συσχετίζονται με δυσμενή πρόγνωση και
αυξημένο κίνδυνο υποτροπής. Επιπλέον, η MRD αναδεικνύεται ως κρίσιμο εργαλείο για την
ανίχνευση της υπολειμματικής νόσου και την προσαρμογή της θεραπευτικής στρατηγικής. Η
ανάλυση με FlowSOM αποκάλυψε ξεχωριστά μοτίβα κυτταρικών πληθυσμών μεταξύ των δύο
νοσολογικών οντοτήτων, ενώ τα heatmaps και τα minimal spanning trees (MST) επιβεβαίωσαν
την κυριαρχία των LSCs στην AML. Επιπλέον, η συσχέτιση των κυτταρικών πληθυσμών με
κλινικά δεδομένα ανέδειξε την προγνωστική αξία των LSCs, καθώς υψηλότερα επίπεδα αυτών
των κυττάρων συνδέθηκαν με αυξημένο κίνδυνο υποτροπής. Συμπερασματικά, η μελέτη
επιβεβαιώνει τον καθοριστικό ρόλο των LSCs στην παθογένεια της AML και MDS, ενώ
υπογραμμίζει τη σημασία της ταξινόμησης των υποπληθυσμών μέσω κυτταρομετρίας ροής για
τη βελτίωση της διάγνωσης και της πρόγνωσης. Μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν να
επικεντρωθούν στην ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών που θα εξαλείφουν τα LSCs, με στόχο
την αποτελεσματικότερη διαχείριση της νόσουThis study focuses on the analysis of the Hematopoietic Stem Cell (HSC) known as Leukemic
Stem Cell (LSC) and progenitor cells in patients with Acute Myelogenous Leukemia (AML)
and Myelodysplastic Syndrome (MDS). HSCs are responsible for normal hematopoiesis, but
in pathological conditions they can undergo genetic and phenotypic alterations, leading to the
formation of LSCs, which exhibit resistance to treatments and an increased risk of recurrence.
In the present study a total of 43 patients were analyzed, of which 28 were diagnosed with
CD34+ AML, 15 with CD34+ MDS, while 4 healthy controls were also included. The median
value of LSC in the WBC population was 0.2658%, confirming their low prevalence in the
whole leukemic population. An important part of the study involved the analysis of the
subpopulations of the progenitor cells, such as HSCs, MPPs, LMPPs, CMPs, GMPs and MEPs
and highlighted significant differences in the expression of phenotypic markers such as CD34,
CD38, CD45RA, TIM-3 and CLL-1. The results suggest that LSCs are more frequent and
aggressive in AML, while higher differentiation towards mature progenitor populations is
recorded in MDS. The dividing line between normal and leukaemic cells is often thin, as LSCs
share characteristics with HSCs, but differ significantly in their pathophysiology and
contribution to disease progression. For this study, patient samples were analyzed by
multiparametric flow cytometry (MFC) to identify LSCs and assess the Minimum Residual
Disease (MRD). The results showed that high percentages of LSCs are associated with an
unfavorable prognosis and an increased risk of recurrence. Furthermore, MRD emerges as a
critical tool for detecting residual disease and adjusting treatment strategy. FlowSOM analysis
revealed distinct cell population patterns between the two disease entities, while heatmaps and
minimal spanning trees (MST) confirmed the dominance of LSCs in AML. Furthermore,
correlation of cell populations with clinical data highlighted the prognostic value of LSCs, as
higher levels of these cells were associated with an increased risk of relapse. In conclusion, this
study confirms the pivotal role of LSCs in the pathogenesis of AML and MDS, and highlights
the importance of subpopulation classification by flow cytometry to improve diagnosis and
prognosis. Future research could focus on the development of targeted therapies that eliminate
LSCs, with the aim of more effective disease management
Μοντελοποιώντας σύγχρονα και ιστορικά δεδομένα σε γνωσιακό γράφο : μια πειραματική μελέτη πάνω σε σεισμικά δεδομένα
No full textΤα ιστορικά δεδομένα είναι σπάνια και ασαφή, καθιστώντας τη συλλογή και
ανάλυσή τους δύσκολη. Η ανάγκη διαχείρισης τέτοιων δεδομένων μας παρακίνησε να
αναπτύξουμε μια μεθοδολογία για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης. Σε αυτή
τη διατριβή, αναλύουμε αυτό το πρόβλημα λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις και
τις προκλήσεις για τη δημιουργία ενός γράφου γνώσης που περιέχει δεδομένα τόσο
για σύγχρονους όσο και για ιστορικούς σεισμούς. Συζητάμε τις απαιτήσεις και τις
προκλήσεις και αναφέρουμε τις κύριες παρατηρήσεις σχετικά με την αβεβαιότητα,
αναλύοντας έγγραφα αρχαίων και σύγχρονων σεισμών που έπληξαν το νησί της
Κρήτης. Οι πληροφορίες για παρελθοντικούς σεισμούς μπορούν να αντιμετωπιστούν
τόσο ως επιστημονικό όσο και ως ιστορικό σύνολο δεδομένων, αναδεικνύοντας τις διαφορές στην αξιοπιστία μεταξύ σύγχρονων και ιστορικών δεδομένων. Στη συνέχεια,
αναλύουμε προσεγγίσεις αναπαράστασης και εξετάζουμε σχετικές υπάρχουσες οντολογίες. Έπειτα, παρουσιάζουμε μια νέα προσέγγιση μοντελοποίησης, βασισμένη
στο CIDOC-CRM (ISO 21127) και τις επεκτάσεις του, που μπορεί να καλύψει
διάφορες απαιτήσεις. Επιδεικνύουμε τη βιωσιμότητα της προσέγγισης υλοποιώντας
την με χρήση RDF. Επαληθεύουμε την επάρκεια του μοντέλου δείχνοντας πώς μπορεί
να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση αρχαίων σεισμών και την εκτέλεση ερωτημάτων σε τέτοια δεδομένα. Τέλος, μελετάμε ορισμένα παραδείγματα της υλοποίησής
μας και των εφαρμογών της και δημοσιεύουμε την υλοποίηση και τα αποτελέσματά
της δημόσια.Historical data are sparse and vague making their collection and analysis difficult. The need for handling such data motivated us to come up with a methodology
tackling this challenge. In this thesis, we elaborate on this problem by considering
the requirements and challenges for building a knowledge graph that contains data
about both modern and historical earthquakes. We discuss the requirements and
challenges and report the main observations concerning uncertainties by analyzing
the documentation of ancient and modern earthquakes that hit the island of Crete,
as past earthquake information can be treated both as a scientific and a historical
dataset, showcasing the reliability discrepancies between modern and historical
data. Afterwards, we analyze representation approaches and we examine related
existing ontologies. We then present a new modeling approach, based on CIDOC-
CRM (ISO 21127) and its extensions, that can tackle various requirements
and we showcase the feasibility of the approach by implementing it using RDF.
We verify the adequacy of the model by showing how it can be used to model
ancient earthquakes and to query such data. Finally, we study some examples of
our implementation and its applications, and we share the implementation and its
results publicly
Investigation of the Developmental Stage of Emerging Adulthood (ages 18-29) in Individuals with Visual Impairment : a comparative study
No full textΗ παρούσα μελέτη αποτελεί μία ποσοτική, συγκριτική, συγχρονική έρευνα με σκοπό τη διερεύνηση των διαφορών μεταξύ ατόμων με και χωρίς οπτική αναπηρία αναφορικά με τις διαστάσεις της αναδυόμενης ενηλικίωσης στην Ελλάδα. Στην έρευνα συμμετείχαν συνολικά 140 άτομα ηλικίας 18-29 ετών, εκ των οποίων 70 άτομα με πιστοποιημένη οπτική αναπηρία και 70 άτομα χωρίς οπτική αναπηρία. Στους συμμετέχοντες χορηγήθηκε το εργαλείο IDEA που αξιολογεί τις αναπτυξιακές διαστάσεις της αναδυόμενης ενηλικίωσης, καθώς και μία σειρά από δημογραφικές ερωτήσεις. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα άτομα με οπτική αναπηρία εμφανίζουν υψηλότερα επίπεδα πειραματισμού και εστίασης στον εαυτό, ενώ τα άτομα χωρίς οπτική αναπηρία ανέφεραν υψηλότερα επίπεδα αρνητισμού/αστάθειας. Επιπλέον, βρέθηκε ότι για τις υποκλίμακες Πειραματισμός – Δυνατότητες, Αρνητισμός – Αστάθεια, και Εστίαση στον εαυτό, του εργαλείου IDEA, ο δημογραφικός παράγοντας φύλο επηρεάζει και τις τρεις υποκλίμακες ενώ η ηλικία φαίνεται να επιδρά μόνο στην υποκλίμακα Αρνητισμός – Αστάθεια. Στην παρούσα μελέτη, φαίνεται να επιβεβαιώνονται οι κοινωνικές προκαταλήψεις προς τα άτομα με οπτική αναπηρία καθώς και η ανάγκη τους για προσβασιμότητα και αποδοχή. Επιπλέον, η έρευνα φαίνεται να επιβεβαιώνει ότι όσο μεγαλώνει ο νέος τόσο αυξάνεται η αυτοπεποίθησή του. Ωστόσο, οι γυναίκες φαίνεται να επωμίζονται ακόμα πιέσεις για ανάληψη παραδοσιακών ρόλων σε σύγκριση με τους άνδρες.This is a quantitative, comparative, cross-sectional study, aiming to investigate the differences between people with and without visual impairment regarding the dimensions of emerging adulthood in Greece. A total of 140 people aged 18-29 participated in the survey, including 70 individuals with certified visual impairment and 70 individuals without visual impairment. Participants were administered the IDEA instrument that assesses the developmental dimensions of emerging adulthood, as well as a series of demographic questions. Results indicated that visually impaired individuals showed higher levels of experimentation and self-focus, while non-visually impaired individuals reported higher levels of negativity/instability. Furthermore, it was found that gender is a demographic factor that seems to affect all three of the Experimentation/Possibilities, Negativity/Instability, and Self-focus subscales of the IDEA instrument, whereas age only appears to affect the Negativity/Instability subscale. In the present study, social prejudices towards visually impaired people as well as their need for accessibility and acceptance seem to be confirmed. Moreover, this study appears to support the idea that as young people grow older, their self-confidence increases. However, women still seem to face greater pressure to take on traditional roles compared to men
Διδακτική παρέμβαση με την αξιοποίηση της κούκλας ως παιδαγωγικό εργαλείο για την καλλιέργεια δεξιοτήτων μορφολογικής επίγνωσης της σύνθεσης σε μαθητές νηπιαγωγείου και ο ρόλος της στην ανάπτυξη γλωσσικών και μεταγλωσσικών δεξιοτήτων
Full text linkΗ παρούσα ερευνητική εργασία είχε ως στόχο να εξετάσει την επίδραση της διδακτικής ενίσχυσης δεξιοτήτων μορφολογικής επίγνωσης της σύνθεσης με την αξιοποίηση της κούκλας ως παιδαγωγικό εργαλείο, στην ανάπτυξη γλωσσικών και μεταγλωσσικών δεξιοτήτων σε μαθητές νηπιαγωγείου και συγκεκριμένα στην ανάπτυξη της επίγνωσης για τη μορφολογία της σύνθεσης, για την παραγωγική μορφολογική επίγνωση, για την φωνολογική επίγνωση, καθώς και στην ανάπτυξη του λεξιλογίου και της ακουστικής κατανόησης. Για τις ανάγκες της έρευνας σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε μια οιονεί πειραματική έρευνα κατά το σχολικό έτος 2023-2024. Στην έρευνα αυτή συμμετείχαν 61 μαθητές Νηπιαγωγείου – προνήπια και νήπια, οι οποίοι φοιτούσαν σε δύο διαφορετικά νηπιαγωγεία του Ηρακλείου και διαχωρίστηκαν στην πειραματική ομάδα (Ν= 30) και στην ομάδα ελέγχου (Ν= 31). Στους μαθητές χορηγήθηκαν δοκιμασίες πριν και μετά την παρέμβαση και συγκεκριμένα χορηγήθηκαν δοκιμασίες για τη μέτρηση της φωνολογικής επίγνωσης, της μορφολογικής επίγνωσης (σύνθεση και παραγωγή), του λεξιλογίου (εκφραστικό και προσληπτικό) και της ακουστικής κατανόησης. Στην παρέμβαση που υλοποιήθηκε στην πειραματική ομάδα βασικό εκπαιδευτικό εργαλείο ήταν η κούκλα, η οποία ήταν βασικός εμψυχωτής σε όλες τις δραστηριότητες που εφαρμόστηκαν. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας είχαν σημαντικά υψηλότερο βαθμό βελτίωσης μετά το τέλος της διδακτικής παρέμβασης στις επιδόσεις τους στη μορφολογική επίγνωση της σύνθεσης, στην παραγωγική μορφολογική επίγνωση, στη φωνολογική επίγνωση και στο εκφραστικό λεξιλόγιο. από τους μαθητές της ομάδας ελέγχου που ακολούθησε μια τυπική διδασκαλία βασισμένη στο αναλυτικό πρόγραμμα του νηπιαγωγείου. Αντιθέτως, παρουσιάστηκε παρόμοιος βαθμός βελτίωσης των δύο ομάδων ως προς τις δοκιμασίας του προσληπτικού λεξιλογίου και της ακουστικής κατανόησης. Επιπλέον, οι μαθητές της πειραματικής ομάδας σημείωσαν σημαντικά υψηλότερες επιδόσεις, αφού ολοκληρώθηκε η παρέμβαση, στο σχηματισμό των σύνθετων λέξεων, στην φωνολογική επίγνωση και στο εκφραστικό λεξιλόγιο από τους μαθητές της ομάδας ελέγχου. Αντιθέτως, οι δύο ομάδες δεν διέφεραν σημαντικά στην παραγωγική μορφολογική επίγνωση, στο προσληπτικό λεξιλόγιο και στην ακουστική κατανόηση. Τα δεδομένα αυτά μπορεί να έχουν σημαντικές διδακτικές προεκτάσεις για την ενίσχυση γλωσσικών και μεταγλωσσικών δεξιοτήτων των παιδιών στο νηπιαγωγείο.The present research paper aimed to examine the impact of teaching enhancement of morphological awareness skills related to composition, utilizing the puppet as an pedagogical tool, on the development of linguistic and metalinguistic skills in kindergarten students. Specifically, it focused on the development of awareness regarding the morphology of composition, productive morphological awareness, phonological awareness, as well as vocabulary development and auditory comprehension. For the purposes of the research, a quasi-experimental study was designed and implemented during the 2023-2024 school year. In this study, 61 kindergarten students—both pre-kindergartners and kindergartners—who attended two different kindergartens in Heraklion. The participants were divided into the experimental group (N=30) and the control group (N=31). The students were administered pre- and post-intervention tests, specifically, tests were given to measure phonological awareness, morphological awareness (composition and production), vocabulary (expressive and receptive), and auditory comprehension. In the intervention implemented in the experimental group, the puppet was the primary educational tool and main facilitator in all activities applied. The results showed that the students in the experimental group had significantly higher improvement after the teaching intervention in their performance in morphological awareness of composition, productive morphological awareness, phonological awareness, and expressive vocabulary compared to the students in the control group, who followed a typical kindergarten curriculum. In contrast, a similar degree of improvement was observed in both groups regarding the receptive vocabulary and auditory comprehension tests. Furthermore, the students in the experimental group scored significantly higher, after the intervention, in the formation of compound words, phonological awareness, and expressive vocabulary compared to the students in the control group. Conversely, the two groups did not differ significantly in productive morphological awareness, receptive vocabulary, and auditory comprehension. These findings may have significant educational implications for enhancing linguistic and metalinguistic skills in kindergarten children
Design, implementation and evaluation of a comprehensive supplementary school Distance Education intervention using interactive applications and Theatrical Game techniques, on the topic: "The four elements of nature" in Preschool Education
No full textΗ παρούσα εργασία παρουσιάζει τον σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αξιολόγηση ενός εκπαιδευτικού υλικού για την εισαγωγή των μαθητών/τριών προσχολικής ηλικίας (4-6 ετών) στον συναρπαστικό κόσμο των Φυσικών Επιστημών. Ειδικότερα, στόχος ήταν η δημιουργία ενός διαδραστικού και ελκυστικού εκπαιδευτικού υλικού για τους/τις μαθητές/τριες του Νηπιαγωγείου Σγουροκεφαλίου, με επίκεντρο τα τέσσερα (4) στοιχεία της φύσης. Η ανάπτυξη του εκπαιδευτικού υλικού βασίστηκε στις αρχές και τη μεθοδολογία της Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης και σε θεωρίες, αρχές και μοντέλα σχεδιασμού που προτείνονται από τους ειδικούς για τον σχεδιασμό εκπαιδευτικού υλικού, όπως το μοντέλο των West – Λιοναράκη (2001), τη Γνωστική Θεωρία της Πολυμεσικής Μάθησης του Mayer (2014, 2017), το συνομιλιακό μοντέλο της Laurilland (2012) και τις Επτά Αρχές των Σπάνακα – Λιοναράκη (2017). Για την υλοποίηση του υλικού επιλέχθηκε το λογισμικό H5P και η πλατφόρμα Chamilo, με σκοπό τη δημιουργία ενός διαδραστικού και ελκυστικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος. Για να καταστεί το υλικό πιο ελκυστικό και αποτελεσματικό, ενσωματώθηκαν στοιχεία θεατρικού παιχνιδιού, τα οποία συμβάλλουν στην ενεργή συμμετοχή των μαθητών/τριών. Η αξιολόγηση του υλικού πραγματοποιήθηκε μέσω ποιοτικής έρευνας, με τη συμμετοχή τριών (3) ειδικών στην Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση και οχτώ (8) μαθητών/τριών προσχολικής ηλικίας (4-6 ετών). Η συλλογή των δεδομένων έγινε μέσω δύο (2) ερωτηματολογίων, ένα για την κάθε ομάδα συμμετεχόντων, που περιείχαν ερωτήσεις ανοικτού τύπου. Τα δεδομένα εισήχθησαν στο λογισμικό Atlas.ti, όπου και πραγματοποιήθηκε η επεξεργασία τους. Η ανάλυση των ερευνητικών δεδομένων αποκάλυψε ότι το εκπαιδευτικό υλικό που σχεδιάστηκε αποτελεί ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό εργαλείο διδασκαλίας. Βασίζεται σε μια ισχυρή θεωρητική βάση και υποστηρίζεται από εμπεριστατωμένη βιβλιογραφία. Το περιεχόμενο του παρουσιάζεται με απλό και κατανοητό τρόπο, ενώ η ένταξη διαδραστικών στοιχείων καθιστά τη μάθηση πιο ενδιαφέρουσα και αποτελεσματική. Το υλικό παρέχει στους/στις μαθητές/τριες την απαραίτητη υποστήριξη για να εξερευνήσουν αυτόνομα το γνωστικό αντικείμενο, ενώ παράλληλα τους ενθαρρύνει να αξιολογήσουν την πρόοδό τους. Η πρωτοτυπία του υλικού, η συνεχής ανατροφοδότηση που προσφέρει καθώς και η αποτελεσματική κάλυψη των εκπαιδευτικών στόχων, σύμφωνα με τις αρχές της Πολυμεσικής Μάθησης, το καθιστούν ένα μοναδικό εργαλείο στη σύγχρονη εκπαιδευτική πραγματικότητα.This paper presents the design, implementation and evaluation of an educational material to introduce pre-school students (4-6 years old) to the exciting world of science. Specifically, the aim was to create an interactive and engaging educational material for the students of the Sgurokefali Kindergarten, focusing on the four (4) elements of nature. The development of the educational material was based on the principles and methodology of Distance Education and on the theories, principles and design models proposed by experts in the design of educational material, such as the West - Lionarakis model (2001), Mayer's Cognitive Theory of Multimedia Learning (2014,2017), Laurilland's Conversational Model (2012) and the Seven Principles of Spanaka – Lionarakis (2017). The H5P software and the Chamilo platform were chosen for the implementation of the material in order to create an interactive and engaging educational environment. In order to make the material more attractive and effective, elements of theatrical play were incorporated, which contribute to the active participation of students. The evaluation of the material was carried out through a qualitative research, with the participation of three (3) experts in Distance Education and eight (8) pre-school students (4-6 years old). Data was collected through two (2) questionnaires, one for each group of participants, containing open-ended questions. The data were entered into atlas.ti software, where they were processed. The analysis of the research data revealed that the designed training material is a highly effective teaching tool. It is based on a strong theoretical foundation and supported by thorough literature. The content is presented in a simple and understandable way, and the inclusion of interactive elements makes learning more interesting and effective. The material provides students with the necessary support to explore the subject matter independently, while encouraging them to assess their progress. The originality of the material, the continuous feedback it offers and the effective coverage of the educational objectives, in accordance with the principles of Multimedia Learning, make it a unique tool in modern educational reality