Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Substrats polymères“

RÉSUMÉLes podzols sont des sols acides de milieux forestiers caractérisés par l'accumulation de fer (Fe) et d'aluminium (Al) dans l'horizon B (horizon B podzolique). Ils couvrent de vastes étendues des zones boréales et tempérées humides et sont associés à des substrats à texture grossière. La connaissance des mécanismes responsables de la formation des podzols est essentielle à la compréhension, la modélisation et la gestion des écosystèmes forestiers, agricoles et aquatiques et à la prévision de leurs réactions face à des changements des conditions environnementales. Quatre théories majeures, ou modèles conceptuels, ont été proposées afin de représenter la genèse des podzols : la théorie des fulvates (Stobbe et Wright, 1959; McKeague et al., 1978), la théorie de la proto-imogolite (Farmer et al., 1980; Anderson et al., 1982), la théorie des compartiments chimiques (Ugolini et Dahlgren, 1987) et la théorie des polymères d'AI (Browne, 1995). Celles-ci ont mis en relief le rôle de certains processus tels que la création et le transport de complexes organo-métalliques, la synthèse de la proto-imogolite et la néoformation d'imogolite, l'altération des minéraux par l'acide carbonique (H2CO3) ainsi que la formation de complexes polymériques dissouts de type Al-silice (Si). L'importance accordée à chacun de ces processus varie toutefois en fonction de la nature des milieux prospectés lors de la définition d'une théorie particulière. L'absence d'une théorie globale et intégrée de la genèse des podzols est aussi liée à la compréhension incomplète de la dynamique des podzols, à l'omission de certains processus importants et à l'apparente opposition entre les théories.

En 2015, une enquête menée par la Fondation pour l'Université de Lyon (1), auprès d’une centaine d’entreprises françaises, a montré que l'un des freins majeurs au développement de l’électronique sur substrat polymère, plus communément appelé plastronique, était le manque d'ingénieurs qualifiés ayant des compétences transdisciplinaires. Cela a été attribué à la nature intrinsèquement multi-physiques du sujet, impliquant de nombreux aspects qu’un ingénieur, non formé, peut difficilement gérer. En effet, la plastronique allie des compétences aussi bien en électronique, en plasturgie, en mécatronique, en sciences des matériaux, en chimie, etc. Une autre conclusion de cette enquête est que les entreprises ont besoin d’ingénieurs spécialisés dans tous ces domaines, mais également de responsables techniques capables de mener un projet en coopération avec les spécialistes concernés. Le défi consiste alors à proposer, en lien étroit avec les entreprises, des profils de collaborateurs appropriés capables de transcender le potentiel d'innovation de ces nouvelles technologies. Dans cet article, nous illustrerons un exemple de mini-projet réalisé sur la plateforme d’enseignement et de recherche dédiée à la plastronique sur Lyon-Saint-Etienne.

Invented in the 1930s, polyurethanes (PU) are a special group of polymeric materials. In France, only 3 kt of PU are recycled annually out of a production of 250 kt. The potential of recovery of this waste is therefore questioned and the agronomic way for the construction of fertile soils is considered. A study was conducted to evaluate the relevance of adding PU foam in a growing media (GM) for plantation, and to know if they can confer interesting characteristics for plant growth without any risk for the environment.The tested GMs were mixtures of compost (Material of Agronomic Interest from Water Treatment, NF U44-095), foams and arable topsoil. The foams used were derived from the core of PU mats. Four volume ratios of compost/foam mixtures were achieved. Topsoil was added at different volume ratios to constitute the final GMs (16 final GM).Ecotoxicological analyses show the safety of the tested GMs. Greenhouse trials over 54 days allowed to follow the development of ryegrass in GMs.Planting media with suitable agronomic potential for green roofs have been identified, based on the experimental results of the study, and will be tested on a larger scale. Inventé dans les années 1930, les polyuréthanes (PU) sont un groupe spécial de matériaux polymères. En France, seulement 3 kt de PU sont recyclés annuellement sur une production de 250 kt. Le potentiel de valorisation de ce déchet est donc questionné et la voie agronomique pour la construction de supports de cultures non alimentaire pourrait être envisagée. Une étude a été menée pour évaluer la pertinence d'apport de mousses PU dans un substrat de plantation, afin de savoir si elles peuvent lui conférer des caractéristiques physico-chimiques intéressantes pour la croissance végétale sans risque pour l'environnement. Les substrats testés sont des mélanges de compost (Matière d'Intérêt Agronomique issue du Traitement des Eaux, NF U44-095), de mousses PU et de terre végétale. Les mousses utilisées sont issues de l'âme de matelas en PU. Quatre ratios volumiques de mélanges compost/mousse ont été réalisés. De la terre végétale a été ajoutée à différents ratios volumiques pour constituer les substrats finaux (16 substrats finaux). Les analyses écotoxicologiques montrent l'innocuité environnementale des substrats testés. Des essais sous serre pendant 54 jours ont permis de suivre le développement du ray-grass dans les substrats. Des supports de plantation avec un potentiel agronomique adapté pour les toitures végétalisées ont été identifiés et seront testés à plus grande échelle.

Les connaissances acquises sur les ESST au cours des années passées ouvrent des perspectives dans la lutte contre ces maladies, tant pour soigner les malades atteints de la Maladie de Creutzfeldt-Jakob que pour maîtriser et prévenir les risques liés à ces agents pour la population humaine et les espèces animales.La question du diagnostic des ESST animales au laboratoire est discutée dans l’article de Lantier et al., ainsi que les développements en cours pour permettre le diagnostic avant la mort et la distinction des souches d’ESST les unes des autres avec des outils biochimiques. L’article de Barillet et al. donne une vue d’ensemble des travaux conduits depuis dix ans pour maîtriser voire éradiquer la tremblante dans la population ovine, en jouant sur la résistance génétique des ovins aux ESST conférée par le polymorphisme du gène PrP dans cette espèce. Il introduit aussi le programme national de lutte qui en a découlé et ses premiers résultats. L’article de Picard-Hagen et al. présente une étude clinique conduite sur une molécule à visée thérapeutique, et discute la méthode d’approche qui devrait être poursuivie pour ne tester sur des patients que les molécules pour lesquelles la concentration active anti- prion peut être obtenue dans les tissus cibles de la protéine prion pathogène, à des posologies non toxiques pour l’individu. Enfin, deux articles abordent la question cruciale de la destruction des farines animales à risque. La question posée est de savoir si on peut envisager une valorisation et une décontamination de ces sous-produits qui ne sont plus autorisés dans l’alimentation animale, avec des procédés simples et économiques, autrement qu’en les détruisant à un coût énergétique non négligeable. L’article de Tsiroulnikov et al. aborde la question par l’utilisation de microorganismes capables de se développer sur de tels substrats et détruire la protéine prion. L’article de Mouloungui et al. est pour sa part basé sur la valorisation des fractions lipidique et protéique des farines animales, respectivement pour la fabrication de biolubrifiants et additifs biocarburants, et de matériaux polymères.

Le démouillage des films minces de polymère supportés par un substrat est un phénomène commun avec l'impact crucial sur divers procédés technologiques. Notre compréhension de l’origine de certaines propriétés inattendues des films minces nanométriques de polymère n'est toujours pas satisfaisante, malgré les énormes efforts expérimentaux et théoriques effectués la décennie passée. Plusieurs approches ont été utilisées pour étudier et quantifier la relaxation mécanique, et les propriétés calorimétriques. Une meilleure compréhension de la transition vitreuse et d'autres propriétés des surfaces et des interfaces de polymère pourrait également venir des études dynamiques telles que le démouillage. Nous effectuons principalement des expériences de démouillage simples, attractives, rapides et efficaces par microscopie optique en temps réel, permettant de relier les propriétés oléculaires et interfaciales avec des paramètres macroscopiquement observables tels que la vitesse du démouillage et la forme du bourrelet. Ensuite, ces études sont complétées par des imageries en Microscopie à Force Atomique (AFM), qui donnent des informations sur la forme du bourrelet. Celle-ci est reliée à la relaxation des chaînes macromoléculaires et au comportement dynamique du polymère.

Cette étude s'intéresse aux procédés d'ignifugation de substrats polymères par application de revêtements intumescents. Elle porte plus particulièrement sur l'ignifugation d'une mousse rigide de polyuréthane (PU) obtenue par application d'un revêtement constitué d'un liant PU et d'un additif "retard au feu" (RF). L'évaluation des propriétés RF de la mousse revêtue prouve l'intérêt de l'ajout de polyphosphate d'ammonium (APP) ou de graphite expansible (EG) dans le revêtement. Une approche de la toxicité des effluents gazeux émis sous différentes conditions de dégradation montre une réduction de l'émission de gaz toxiques (en particulier CO et HCN) dans le cas des revêtements ignifugés. L'étude du mécanisme de la dégradation et de la carbonisation des différents revêtements permet de mieux comprendre le mode de protection au feu des deux additifs étudiés. Pour le système PU/APP, des interactions additif / polymère conduisant à la formation d'un résidu stable à haute température sont mises en évidence. Ce phénomène n'est pas observé pour la formulation PU/EG. Une approche chimique du processus de carbonisation des revêtements PU, PU/APP et PU/EG montre qu'en présence d'APP, une structure phosphocarbonée stable se forme et que le processus de carbonisation inclut des mécanismes radicalaires
Concernant le système PU/EG, une faible modification du processus de carbonisation naturelle du PU est observée. La caractérisation du processus de carbonisation, menée selon une approche physique met en évidence une aptitude à la déformation de la structure carbonée formée par dégradation du revêtement PU/APP. Aucours d'un incendie, cette structure va donc se déformer plutôt que de se fissurer et ainsi permettre un maintien des performances RF. Dans le cas du système PU/EG, l'épaisseur importante, la faible densité et, comme il est possible de le supposer la faible conductivité thermique du bouclier intumescent permettent de comprendre le mode d'action de l'EG

La multitude des dispositifs communicants haute fréquence associée à l’avènement de l’électronique flexible ont suscité un intérêt croissant dans l’étude et le développement des polymères souples en tant que substrats légers et bas coût pour les antennes planaires. Néanmoins, les pertes diélectriques élevées des polymères simples limitent les performances finales de l’antenne. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de développer des mélanges thermoplastiques styréniques souples en tant que substrats diélectriques pour des antennes planaires (patch) en bande X. L’intérêt principal des mélanges thermoplastiques réside dans la possibilité de moduler les caractéristiques diélectriques et mécaniques. Ainsi, le choix des formulations des mélanges thermoplastiques à base de copolymères styréniques, a été guidé par la recherche d’un compromis entre pertes diélectriques et souplesse. Pour ce nouveau type de substrat souple, une méthodologie de caractérisation diélectrique large bande a été adaptée afin d’étudier l’effet de la composition du mélange sur les propriétés diélectriques. Les faibles pertes des mélanges en bande X ont démontré leur potentialité pour les applications en micro-ondes. Conséquemment, un protocole de fabrication d’antenne planaire a été présenté et les performances de rayonnement des antennes intégrant les mélanges thermoplastiques les plus prometteurs ont été analysées et comparées à l’état de l’art
The multitude of communicating systems operating at high frequencies associated to the evolution of flexible electronics have increased the interest in developing and studying soft polymers as light and low cost dielectric substrates for patch antenna. Nevertheless, due to their high loss at high frequencies, simple polymers hinder the final performances of the antenna. Regarding to that aspect, the main objective of the PhD project is to develop soft styrenic thermoplastic blends as substrates for patch antenna in the X-band. The main interest of the blends is that the final properties such as the dielectric and the mechanical ones can be tuned. Hence, the choice of the formulations of the thermoplastic blends based on styrenic copolymers was driven by the quest of a compromise between dielectric loss and softness. For the new soft developed substrates, a broadband dielectric characterization methodology has been established. The influence of the blends composition on the dielectric properties has been studied. The dielectric characteristics of the thermoplastic blends proved their potential as substrates for antenna operating at microwave frequencies. Consequently, the antenna fabrication protocol has been presented and the performances of antennas based on different blends have been analyzed and compared to literature

L'enjeu de ce travail est la réalisation de circuits électroniques sur des pièces polymères injectées à forme 3D, appelées MIDs, par microtamponnage (μTP). Le μTP, est une technique de localisation de substances (chimiques ou biologiques) par contact mécanique d'un tampon structuré sur un substrat. Il permet de localiser les pistes conductrices des MIDs en utilisant deux protocoles : le μTP passif et le μTP actif. La première méthode consiste à déposer de manière localisée un thiol par μTP sur la surface de la pièce préalablement métallisée. Le thiol permet de protéger les pistes métalliques qui doivent être conservées après gravure humide. Dans la seconde, un catalyseur (du palladium) est déposé par μTP, suivi de la métallisation electroless des pistes. La problématique du μTP 3D a été étudiée à l'aide d'un tampon épousant la forme de la pièce. Nos résultats expérimentaux couplés à des simulations par éléments finis de la déformation du tampon lors de sa compression au moment du contact avec la pièce, nous ont permis de déterminer les paramètres clefs du procédé : l'alignement du tampon par rapport à la pièce, la gestion du contact et la fabrication du tampon. Il a été mis en évidence que la tolérance de l'alignement est de l'ordre de 100μm pour des motifs structurés de 250μm de hauteur. Un tampon composé d'un support rigide surmonté d'une couche mince structurée permet de limiter ses déformations lors de sa compression. Les enseignements tirés nous ont permis de réaliser nos premiers circuits par μTP à l'aide d'une machine originale développée au laboratoire. La problématique de l'épaississement des couches de cuivre adhérentes sur des pièces en LCP est également abordée, un protocole d'épaississement ayant été validé
The main challenge of this work was the production of electronic circuits on injected 3Dshaped polymer components, called MIDs, by microcontact printing (μCP). μCP is a substance (chemical or biological) localisation technique through mechanical contact between a patterned stamp and a substrate. It enables the MIDs’ conductor tracks to be located using two techniques: passive μCP and active μCP. The first method involves locally depositing a thiol by μCP on the substrate’s surface, which has previously been coated with a thin metallic film. The thiol protects the metallic tracks, which must be preserved after wet chemical etching. Regarding the second method, a catalyst (palladium) is deposited by μCP, followed by the electroless metallization of the tracks. The 3D μCP issue was studied using a stamp, which matched the shape of the substrate. Our experimental results combined with finite element simulations of stamp deformation during compression and whilst in contact with the substrate, revealed the key parameters of the process: stamp/substrate alignment, contact control and stamp manufacturing. We found that the alignment tolerance was around 100μm for a 250μm thickness structured design. A stamp with a rigid support covered in a structured thin film minimises deformation during compression. Thanks to the lessons learned, we carried out our first circuits using μCP with a new machine, which was developed in the laboratory. We also addressed the problem of thickening adhesive copper layers on LCP components, as a thickening procedure had already been validated

Sur de nombreuses pièces et structures, la peinture garantit une protection de surface et assure l'esthétique du produit final. Cependant, l'arrivée de nouvelles directives visant à réduire les sources de rejets majoritaires de Composés Organiques Volatiles (COV) incite les industriels à s'orienter vers des technologies alternatives aux peintures solvantées classiques, telles que les revêtements poudres. Dans le cas d'un substrat non-conducteur thermosensible, cette substitution implique de développer de nouvelles méthodes de mise en œuvre et d'en optimiser les paramètres.Ce travail de thèse vise à maîtriser l'adhérence et à comprendre les phénomènes d'adhésion de peintures poudre sur substrats composites à matrice organique, d'un point de vue physico-chimique. Notre travail s'est articulé autour d'une peinture poudre et de deux substrats composites dont l'un possède une matrice thermodurcissable (époxy) et l'autre une matrice thermoplastique (PEEK).Dans un premier temps, nous avons analysé l'influence des conditions de mise en œuvre sur l'interface substrat époxy/revêtement, afin de déterminer quel procédé favorise le plus l'adhérence entre la méthode "fond de moule" et l'application directe. Nous nous sommes, ensuite, intéressés à la durabilité de ces systèmes revêtus lors d'un vieillissement hygrothermique. Enfin, nous avons étudié l'effet des traitements plasmas atmosphérique et basse pression sur l'adhérence entre le revêtement poudre et le substrat à matrice PEEK
On many products and structures, the painting ensures surface protection and provides aesthetic of final product. However, the new guidelines to reduce the main release's sources of Volatile Organic Compounds (VOCs) incite the industrials to use alternative to usual solvent-based paints such as powder coatings. In the case of non-conductive and heat-sensitive substrate, this substitution involves the development of new processes and the optimization of their parameters.This thesis is about controlling adhesion and understanding the adhesion of powder coatings on organic matrix composites substrates, on a physico-chemical point of view. Our work focus on a powder coating and two substrates, one containing thermosetting resin (epoxy) and the other a thermoplastic resin (PEEK) .As a first step, we analyzed the influence of the characteristic of the process on the epoxy substrate/coating interface to determine which one promotes the best adhesion between the "in mold-coating" and direct application. Then we studied the durability of these coated systems in a hydrothermal aging. Finally, we studied the effect of atmospheric plasma treatment and low pressure plasma treatment on the adhesion between powder coating and PEEK matrix substrate

Sur de nombreuses pièces et structures, la peinture garantit une protection de surface et assure l'esthétique du produit final. Cependant, l'arrivée de nouvelles directives visant à réduire les sources de rejets majoritaires de Composés Organiques Volatiles (COV) incite les industriels à s'orienter vers des technologies alternatives aux peintures solvantées classiques, telles que les revêtements poudres. Dans le cas d'un substrat non-conducteur thermosensible, cette substitution implique de développer de nouvelles méthodes de mise en œuvre et d'en optimiser les paramètres.Ce travail de thèse vise à maîtriser l'adhérence et à comprendre les phénomènes d'adhésion de peintures poudre sur substrats composites à matrice organique, d'un point de vue physico-chimique. Notre travail s'est articulé autour d'une peinture poudre et de deux substrats composites dont l'un possède une matrice thermodurcissable (époxy) et l'autre une matrice thermoplastique (PEEK).Dans un premier temps, nous avons analysé l'influence des conditions de mise en œuvre sur l'interface substrat époxy/revêtement, afin de déterminer quel procédé favorise le plus l'adhérence entre la méthode "fond de moule" et l'application directe. Nous nous sommes, ensuite, intéressés à la durabilité de ces systèmes revêtus lors d'un vieillissement hygrothermique. Enfin, nous avons étudié l'effet des traitements plasmas atmosphérique et basse pression sur l'adhérence entre le revêtement poudre et le substrat à matrice PEEK
On many products and structures, the painting ensures surface protection and provides aesthetic of final product. However, the new guidelines to reduce the main release's sources of Volatile Organic Compounds (VOCs) incite the industrials to use alternative to usual solvent-based paints such as powder coatings. In the case of non-conductive and heat-sensitive substrate, this substitution involves the development of new processes and the optimization of their parameters.This thesis is about controlling adhesion and understanding the adhesion of powder coatings on organic matrix composites substrates, on a physico-chemical point of view. Our work focus on a powder coating and two substrates, one containing thermosetting resin (epoxy) and the other a thermoplastic resin (PEEK) .As a first step, we analyzed the influence of the characteristic of the process on the epoxy substrate/coating interface to determine which one promotes the best adhesion between the "in mold-coating" and direct application. Then we studied the durability of these coated systems in a hydrothermal aging. Finally, we studied the effect of atmospheric plasma treatment and low pressure plasma treatment on the adhesion between powder coating and PEEK matrix substrate

De nombreuses applications industrielles nécessitent le dépôt de films métalliques à la surface de polymères afin de conférer une fonction de conduction électrique à ces matériaux isolants. Cette étude a été motivée par la volonté de la société Radiall, dont une partie de l'activité concerne la réalisation de connecteurs à haute performance, de remplacer le procédé de métallisation par voie humide par un procédé de dépôt par voie sèche plasma. Le travail présenté ici porte ainsi sur l'étude du procédé de pulvérisation cathodique magnétron avec ionisation de la vapeur par plasma radiofréquence (RF-IPVD) pour le dépôt de couches minces de cuivre sur substrats de formes complexes en poly-sulfure de phénylène. Cette thèse regroupe d'une part les résultats concernant la métallisation des connecteurs et d'autre part l'analyse de la phase plasma. La validation du procédé RF-IPVD a comporté plusieurs étapes : i) le développement du traitement du polymère par plasma ICP avant dépôt du film de cuivre afin que l'adhérence satisfasse la norme ISO 2409. ii) la détermination des paramètres d'élaboration permettant d'optimiser la conductivité des films et leur conformité sur les substrats 3D. Ces travaux se sont concrétisés par la définition d'un réacteur pilote dans l'optique de réaliser la transposition à l'échelle industrielle du procédé RF-IPVD. Plusieurs études à caractère fondamental ont également été menées afin, d'une part, de comprendre les mécanismes régissant l'adhérence (analyses XPS) et ceux régissant la résistivité (analyses DRX). D'autre part, l'utilisation de divers diagnostics de la phase plasma ont été employés afin de comprendre les mécanismes de transfert d'énergie prenant place dans le milieu gazeux et responsables des propriétés des dépôts.

L'ingénierie tissulaire représente une approche potentielle pour améliorer la réparation du cartilage, où une matrice extracellulaire (MEC) 3D artificielle est essentielle pour générer de nouveaux tissus. Les ECM natives peuvent être efficacement imitées par des membranes de nanofibres électrofilées, notamment en utilisant des polymères d'origine naturelle.Dans ce travail, des systèmes à base de chitosane (CS) (CS et CS/Hyaluronan (HA)) sont transformés, par électrofilage, en mats nanofibreux biocompatibles et biodégradables adaptés au développement des chondrocytes (CHCT). Les matériaux CS sont censés favoriser l'adhésion et la croissance des cellules, fournissant l’environnement adéquat pour la préservation du phénotype des CHCT.Des solutions homogènes de CS, HA et CS/HA sont préparées en utilisant de l’acide formique/eau comme solvant. La stabilité du complexe CS/HA est améliorée par un traitement thermique à 120°C. Après le traitement, la cristallisation du matériau et la formation de liaisons amides sont reliées aux modifications des propriétés physicochimiques.Pour permettre l'électrofilage, de l'oxyde de polyéthylène (PEO) est incorporé aux solutions de CS et HA. La teneur en PEO dans le mélange est fixée à 30 % pour obtenir des fibres de CS/PEO et CS/HA/PEO, dont les diamètres sont compris entre 100 et 200 nm. Plusieurs types de collecteurs permettent la production de matrices de fibres avec un arrangement visible selon la structure du collecteur. Des matrices de fibres à motifs sont produits et appliqués pour la culture de CHCT et l'observation de la morphologie cellulaire.Pour la culture cellulaire, l'importance de la stabilisation des fibres CS est mise en évidence. Des tests de prolifération cellulaire, réalisés sur des membranes de fibres de CS, ont révélé que les fibres conduisent à des taux de prolifération plus élevés par rapport aux films.La topographie des membranes de nanofibres de CS électrofilées pourrait avoir un impact sur les modèles de colonisation cellulaire. L'alignement des cellules dans certaines zones des fibres alignées est détecté. De même, la concentration des cellules est observée sur des zones du mat plus densément chargées en fibres.En comparant le développement des CHCT sur les substrats CS et CS/HA, on constate que la confluence cellulaire est atteinte plus tôt sur le CS/HA que sur le CS. Le développement cellulaire pourrait être impacté par la présence de HA, en tant que composant naturel de l'ECM, favorisant l'adhésion cellulaire sur les fibres CS/HA. Dans les deux cas, une viabilité élevée des CHCT (>90%) est détectée.Sur morphologie des cellules, les CHCT primaires conservent une forme ovale dans le cartilage. Cette forme est également observée pour les CHCT sur les matrices de CS et CS/HA. Au contraire, les cellules s'étalent lors de cultures en monocouche sur des surfaces planes (films et plaques). La préservation de la morphologie pourrait indiquer le maintien des caractéristiques natives des cellules.Comme alternative à l'implantation de cellules/substrats, la faisabilité d'injections intra-articulaires de suspensions de cellules/fibres est étudiée. Comme certains patients ne sont pas aptes à subir une intervention chirurgicale, l'approche injectable pourrait devenir un traitement viable pour la régénération du cartilage.En conclusion, l'optimisation du processus d'électrofilage et la caractérisation des matériaux ont permis l'utilisation de matelas de nanofibres stables pour le développement de CHCT en vue d'applications de réparation tissulaire. La compatibilité des matelas de fibres à base de CS est confirmée et l'efficacité du substrat est comparée en fonction de la topographie du matériau.Au vu des résultats prometteurs obtenus, les matrices de nanofibres CS et CS/HA peuvent être considérés comme des échafaudages potentiels, conservant des profils de prolifération adéquats et la forme native des cellules
Tissue engineering represents a potential approach to improve cartilage mending, where an artificial 3D extracellular matrix (ECM) is essential to generate new tissues. Native ECMs can be effectively mimicked by electrospun nanofiber membranes, specially using natural sourced polymers.In this work, chitosan (CS)-based systems (CS and CS/Hyaluronan (HA)) are transformed, by electrospinning, into biocompatible and biodegradable nanofibrous mats adapted for chondrocyte (CHCT) development. CS materials are claimed to favor cell adhesion and growth, providing the microenvironment adequate for CHCT phenotype preservation. No current procedures for cartilage renovation have successfully achieved long-lasting cartilage regeneration.Homogeneous CS, HA, and CS/HA polyelectrolyte complex solutions are prepared using formic acid mixtures as solvent. Stability of the complex is improved by thermal treatment at 120°C. After treatment, material crystallization and amide bond formation are related to modifications of physicochemical properties.Enabling electrospinning, polyethylene oxide (PEO) is incorporated to the CS and HA solutions. The PEO content in the blend is set at 30 % and electrospun CS/PEO and CS/HA/PEO fibers are obtained, with diameters ranging between 100-200 nm. Several collector types allow the production of nanofibrous mats with a visible fiber arrangement depending on the collector structure. Patterned fiber mats are produced and applied for CHCT culture and cell morphology observation.Atomic force microscopy measurements between single CHCT and CS film and fibers, help to compare adhesion strength as a function of substrate topography. The cell-substrate adhesive force is found slightly higher in the case of CS film compared to the mat. Nevertheless, adhesion is more efficient on the mats, considering a lower effective contact area (support porosity ~40%).For cell culture, the importance of CS fiber stabilization is highlighted. Cell proliferation tests, performed on CS fiber mats, revealed that fiber mats lead to higher proliferation rates compared to casted films.Topography of electrospun CS nanofiber membranes could impact cell colonization patterns. Cell alignment in certain zones of aligned fiber samples is detected. In the same way, concentration of cells is observed on zones of the mat more fiber densely charged.When comparing CHCT development on CS and CS/HA substrates, it is found that cell confluency is achieved earlier on CS/HA than on CS fibers. Cell development could be improved by the presence of HA in the support, as a natural component of the ECM, favoring cell adhesion. In both cases, high CHCT viability (>90%) is detected.Regarding cell morphology, primary CHCT maintain an oval shape in cartilage. This form is also observed for CHCT on CS and CS/HA fibrous mats. On the contrary, cells spread during monolayer cultures on flat surfaces such as films and Petri dish. Morphology preservation could indicate native cell characteristics maintaining.As an alternative for cell/substrate implantation, the feasibility of intra-articular injections of cell/fiber suspensions is studied. Proliferation profiles differ significatively from CS fiber mats, mainly attributed to the limited available surface for cell development on the fiber suspension in contrast with the continuous mat. However, since some patients do not fit for surgery, the injectable approach could become a viable treatment for cartilage regeneration.In conclusion, electrospinning process optimization and material characterization allowed the use of stable nanofiber mats for CHCT development in pursuit of tissue repair applications. Compatibility of CS-based fiber mats is confirmed and substrate efficiency compared as a function of material topography.Considering the promising results herein obtained, CS and CS/HA nanofibrous mats can be considered as potential scaffolds maintaining adequate proliferation profiles and native cell shape

La nécessité de maintenance et de contrôle des process in situ impose une présence partielle des opérateurs, avec des risques d'accident (hommes) ou d'incidents (machines), compte tenu de la vitesse et de la force des systèmes de robotique présent dans l'industrie. Ainsi, la détection des personnes par leur émission infrarouge constitue une problématique afin que toute approche humaine non préparée et voulue puisse arrêter les machines, ou au moins écarter le danger. Les solutions actuellement recourent à des détecteurs pyroélectriques, qui ne sont sensibles qu'aux variations temporelles de température. En revanche, les détecteurs thermiques, à la base de nos travaux, reposant sur l'effet "self-generating" de Seebeck, permettent de prendre en compte le régime permanent d'une source infrarouge. L'utilisation de tels capteurs, éventuellement couplés aux solutions traditionnelles en vue d'un traitement de l'information par logique floue, pourrait amener des solutions nouvelles au problème posé. Les travaux de modélisation ont permis une amélioration de la sensibilité des capteurs en modifiant le substrat, la thermopile et le collecteur. Nous avons développé des capteurs sur substrat polymères en utilisant les microtechnologies. Les réalisations matricées 2*2 de ces capteurs donnent une sensibilité globale de 12 microV/(W. M carré moins 1) environ. Les limitations du procédé de fabrication sont étudiées en vue d'une nouvelle amélioration des performances.

La carte électronique, « cerveau » de l’objet électronique, est un objet complexe composé d’un substrat polymère sur lequel est déposé le circuit imprimé en cuivre, et de divers composants électroniques contenant or, palladium, et tantale. Les procédés hydrométallurgiques permettent de récupérer une partie de ces métaux mais il reste une marge de progression technique importante dans le recyclage, qui serait facilitée par l’éco-conception.