Dissertations / Theses: 'Hybrides de type talc'

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Bruneau, Marion. "Elaboration de matériaux composites hybrides pour l'encapsulation de molécules d'intérêt relargables sous différents stimuli." Thesis, Mulhouse, 2020. http://www.theses.fr/2020MULH3696.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l’élaboration de matériaux permettant le relargage contrôlé de molécules d’intérêt. Dans la première partie de ce projet, des synthèses d’hybrides organiqueinorganique de structure de type talc ont été réalisées avec différentes sources de silicium, ce qui induit des cristallinités et des degrés de condensation différentes des espèces siliciques. Ces hybrides ont ensuite été caractérisés. La présence d’acide folique (molécule d’intérêt) dans le milieu de synthèse permet son encapsulation dans l’hybride. L’incorporation d’acide folique n’induit pas de changements significatifs dans la structure des hybrides formés. Les différentes techniques de caractérisation ont permis de montrer que l’acide folique est peu mobile dans la structure et est donc bien encapsulé dans l’interfoliaire des hybrides. Au niveau du relargage, les hybrides induisent un relargage rapide, que ce soit dans l’eau ou dans un sol modèle. Les hybrides préparés à partir de N2TMS (N-[3-(triméthoxysilyl))propyl]éthylènediamine) permettent le relargage le plus rapide tandis que ceux synthétisés avec du C16TMS (Hexadécyltriméthoxysilane) présentent le relargage le plus lent. Ceci est attribué au caractère fortement hydrophobe de la chaine organique dans l’interfoliaire. La deuxième partie de la thèse a permis de tester plusieurs matériaux qui pourrait conduire à du relargage photo-contrôlé de principes actifs. Les matériaux hybrides synthétisés à partir de NBATES (3-(triéthoxysilylpropyl)-4-nitrobenzamide) ont montré des résultats prometteurs : sous irradiation UV à 254 nm, le taux de relargage d’une molécule modèle est en effet deux fois plus élevé qu’en absence de lumière. Pour les hybrides élaborés à partir de MCTES (O-4-methylcoumarinyl-N-[3-(triéthoxysilyl)propyl]carbamate), les meilleurs résultats ont été obtenus avec une irradiation UV à 365 nm. Les groupes fonctionnels photosensibles présents dans les hybrides de type talc permettent en effet de rendre les composites photosensibles. Ces résultats prometteurs pourront être développés par la suite pour des applications dans le domaine agricole
This work is devoted to the development of materials allowing the controlled release of molecules of interest. In the first part of this project, syntheses of organic-inorganic hybrids having a talc type structure were carried out with different silica sources, which induces variable crystallinity and polycondensation of silicic species. These hybrids were then characterized. The folic acid (molecule of interest) once added to the synthesis medium was encapsulated into the hybrid. The incorporation of folic acid does not induce significant changes in the structure of the hybrids formed. The different characterization techniques have shown that the folic acid is not very mobile in the structure and is therefore well encapsulated in the interlayer space of the hybrids. The hybrids showed a fast releasing kinetics, both in water or in a model soil. Hybrids prepared from N2TMS (N- [3-(trimethoxysilyl))propyl]ethylenediamine) showed the fastest release, while those synthesized with C16TMS (Hexadecyltrimethoxysilane) exhibited the slowest releasing kinetics due to the highly hydrophobic nature of the organic chain of the hybrid. The second part of the thesis was focused on finding and testing materials potentially active in the photo-controlled release of active molecules. The hybrid materials synthesized from NBATES (3-(triethoxysilylpropyl)-4- nitrobenzamide) have shown promising results: under UV irradiation at 254 nm, the quantity released of a model molecule was indeed two times higher than that measured in the absence of light. For the hybrids synthesized from MCTES (O-4-methylcoumarinyl-N-[3- (triethoxysilyl)propyl]carbamate), the best results was obtained under UV irradiation at 365 nm. The photosensitive functional groups present in the talc type hybrids made possible to obtain photosensitive composites. These promising results are the base for further developments in agricultural applications

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Gallego, Jean-Christophe. "Elaboration d'hybrides organiques-inorganiques de structure de type phyllosilicate 2:1 et leurs applications." Mulhouse, 2008. http://www.theses.fr/2008MULH2999.

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Abstract:

Cette thèse décrit la synthèse et l'étude d'hybrides organique-inorganiques de type talc. La synthèse dont est inspiré ce travail a été décrite pour la première fois par Fukushima & Tani en 1995. Celle-ci est particulièrement attractive du fait des conditions de synthèse douce. Ainsi ce travail décrit la recherche des conditions optimales de synthèse sur l'exemple su N-phénylaminométhyl - TLH. Par la suite, nous décrivons la synthèse d'une large série d'hybrides organiques-inorganiques de structure de type talc. De nombreuses techniques de caractérisation sont ensuite employées pour décrire précisément la structure de ces matériaux. Enfin, le dernier chapitre illustre l'application comme renfort de ces matériaux hybrides
This thesis describes the synthesis and study of organic-inorganic talc like hybrid. The synthesis is inspired frome the work of Fukushima & Tani in 1995. This synthesis is particularly attractive because of soft conditions. Thus this work describes the search for optimum conditions of synthesis on the example N- phenylaminomethyl - TLH. Subsequently, we describe the synthesis of a wide range of organic-inorganic talc like hybrid. Many characterization techniques are then used to precisely describe the structure of these materials. The last chapter illustrates the application as a reinforcement of these hybrid materials

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Cherfi, Nawal. "Méthodes de résolution hybrides pour les problème de type knapsack." Phd thesis, Université Panthéon-Sorbonne - Paris I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00401980.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problèmes du knapsack multidimensionnel à choix multiple. Ils interviennent essentiellement en télécommunication. Nous proposons de nouvelles méthodes hybrides de résolution exacte et approchée. Dans un premier temps, nous proposons des méthodes heuristiques en se basant sur les techniques de génération de colonnes et d'arrondi. Ensuite, nous abordons une méthode de recherche locale, dite méthode de branchement local, où des contraintes linéaires sont introduites pour intensifier et diversifier la recherche. Cette méthode est ensuite hybridée avec la génération de colonnes et une technique d'arrondi. Concernant la résolution exacte, nous nous basons sur une méthode de "Branch and cut". Nous commençons par proposer de nouvelles contraintes valides pour le problème. Ensuite, nous les associons à des contraintes de couverture locales et globales dans un schéma énumératif. Les approches heuristiques et l'algorithme exact que nous proposons sont comparés à d'autres heuristiques de la littérature et au Solveur de programmes linéaires Cplex . L'ensemble de ces tests numériques ont été menés sur des instances ardues de la littérature ainsi que sur des instances générées aléatoirement de taille modérée.

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Cherfi, Nawal. "Méthodes de résolution hybrides pour les problèmes de type knapsack." Paris 1, 2008. http://www.theses.fr/2008PA010056.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problèmes du knapsack multidimensionnel à choix multiple. Ils interviennent essentiellement en télécommunication. Nous proposons de nouvelles méthodes hybrides de résolution exacte et approchée. Dans un premier temps, nous proposons des méthodes heuristiques en se basant sur les techniques de génération de colonnes et d’arrondi. Ensuite, nous abordons une méthode de recherche locale, dite méthode de branchement local, où des contraintes linéaires sont introduites pour intensifier et diversifier la recherche. Cette méthode est ensuite hybridée avec la génération de colonnes et une technique d’arrondi. Concernant la résolution exacte, nous nous basons sur une méthode de « branch and cut ». Nous commençons par proposer de nouvelles contraintes valides pour le problème. Ensuite, nous les associons à des contraintes de couverture locales et globales.

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Bonnet, Sylvie. "Synthese et caracterisation de materiaux hybrides de type hdl-porphyrine." Clermont-Ferrand 2, 1997. http://www.theses.fr/1997CLF21892.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire concerne la preparation de catalyseurs heterogenes realisee par intercalation de metalloporphyrines dans les phases hydroxydes doubles lamellaires (hdl) a base de zinc et d'aluminium. Ces catalyseurs ont ete realises par intercalation de metalloporphyrines, fonctionnalisees par des groupements anioniques, dans les hdl. La premiere partie du memoire est consacree a l'optimisation des conditions de synthese des phases hybrides. Cette etape a ete realisee par intercalation de differentes porphyrines non metallees. Les voies de synthese explorees ont ete l'echange anionique, la calcination d'un precurseur hdl et sa reconstruction dans une solution de macrocycle et la coprecipitation a ph constant. Cette derniere, donnant les meilleurs resultats en terme de purete et de cristallinite des phases obtenues, a ete majoritairement utilisee dans ce travail et etendue a l'intercalation de porphyrines metallees par du cuivre et du manganese. Les phases preparees ont ete caracterisees par differentes techniques telles que la diffraction des rayons x, la spectroscopie infra-rouge, la spectroscopie uv-visible. L'intercalation dans le domaine interlamellaire des hdl ne cause ni degradation ni demetallation des macrocycles porphyriniques. Des modeles structuraux sont proposes. La resonance paramagnetique et l'exafs ont permis de caracteriser l'environnement du centre metallique et ont montre que les anions sont des piliers isoles dans le domaine interlamellaire. Des problemes d'accessibilite vers le centre des porphyrines deja residentes dans la phase hdl ont ete mis en evidence par la metallation seulement partielle lors de la metallation in-situ des macrocycles. La derniere partie est consacree aux tests catalytiques realises sur les phases zn-al-mnporphyrines a partir d'une reaction modele : l'epoxydation du para-chlorostyrene.

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Ménard, Mathilde. "Synthèse de nanoparticules hybrides de type coeur-coquille à visées théranostiques." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE050/document.

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Abstract:

Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux nano-objets pour le diagnostic et le traitement du cancer. Ainsi, nous avons développé des nanoparticules hybrides constituées d'un noyau inorganique recouvert d'une couche organique de sérum albumine humaine (HSA). Le noyau inorganique est un composite constitué d'un cœur d'oxyde de fer (IO) et d'une coquille de silice mésoporeuse (MS). L’IO permet, grâce à ses propriétés magnétiques, le diagnostic par imagerie par résonance magnétique (IRM) et la thérapie par hyperthermie magnétique (HM), tandis que les porosités de la MS permettent l’encapsulation de médicaments pour la chimiothérapie. La taille des pores de la coquille MS a été modulée afin d’augmenter le taux d’encapsulation en médicament et la taille du cœur d’IO a été ajustée pour améliorer les propriétés d’HM et d'IRM. L'utilisation d’un revêtement final d’HSA en tant que gatekeeper pour la délivrance de médicaments contrôlée par action enzymatique a également été étudiée. En parallèle, des nanocapsules d’HSA chargées en médicament ont été synthétisées. Enfin, les activités biologiques de ces nanoparticules ont été testées sur différentes lignées cellulaires cancéreuses
The aim of this PhD work was to synthesize and test new nano-objects for the diagnosis and treatment of cancer. For this purpose, we developed hybrid nanoparticles made of an inorganic core surrounded by a human serum albumin (HSA) organic coating. The inorganic core is a composite by itself as it is made of an iron oxide core (IO) surrounded by a mesoporous silica (MS) shell. The IO core ensures, through its magnetic properties, diagnosis by magnetic resonance imaging (MRI) and therapy by magnetic hyperthermia, whereas the MS shell allows the loading of anticancer drugs for chemotherapy within its porosities. The pore sizes of the silica shell were modulated to enhance the drug loading content and the IO core size was also tuned to improve magnetic hyperthermia as well as T2 MRI imaging properties of the final core-shell system. The use of a thick shell of HSA as gatekeeper for controlled drug delivery triggered by its degradation with proteases was also studied. In parallel the synthesis of drug loaded HSA nanocapsules using MS as sacrificial template was performed. Finally, the biological activities of these nanoparticles were tested on various cancer cell lines

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El, Khoukhi Fatima. "Métaheuristiques hybrides pour la résolution de problèmes d'ordonnancement de type Job Shop." Le Havre, 2009. http://www.theses.fr/2009LEHA0023.

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Abstract:

Améliorer la coordination et la planification de la production vis-à-vis des activités logistiques des ateliers de production réel (à savoir les ressources : machines et engins de transport) est devenu une grande nécessité pour la diminution des coûts et la réduction des délais de livraison. La présente thèse est scindée en quatre parties. La première partie est un tour d’horizon des problèmes d’ordonnancement, l’accent est mis essentiellement sur les environnements Job Shop. Dans la deuxième partie, nous présentons une étude plus détaillée de ces environnements :problématique, état de l’art, modélisation et méthodes de résolution. Dans le cadre de la logistique interne des ateliers de production de type Job Shop, nous étudions dans la troisième partie, deux problématiques, le Job Shop avec transport dans un environnement ‘’juste à temps’’ et le Job Shop à flexibilité partielle avec maintenance préventive. La dernière partie est consacrée au problème d’atterrissage d’avions multipistes que nous avons modélisé sous forme de problème de Job Shop. Dans les différents cas d’études présentés, notre travail s’articule autour d’une étude systématique à base de trois fondamentaux, une formulation mathématique et/ou graphique du problème puis une résolution par une approche d'optimisation à base de métaheuristiques hybrides et enfin une validation des résultats par des simulations numériques. Notre objectif était de développer des systèmes d’ordonnancement dynamique d’aide à la décision capables de supporter la nature NP-complet des problèmes étudiés
In most real shop floor, improving the coordination and the planning of the production with respect to the logistic activities, namely resources : machines and material handling equipments, became a great necessity for the lowering of costs and reducing of lead-times delivery. The present thesis is split into four parts. The first one is a survey of the scheduling problems ; the emphasis is on the Job Shop environments. In the second part, we provide a more detailed study of these environments : problematic, state of the art, modelling and methods of resolution. As part of the internal logistics of the production facilities in Job Shop Scheduling Problem, the third part is devoted to showing two problems, the Job Shop Scheduling Problem with transportationfor just-in-time production as well as the flexible Job Shop Scheduling problem with machines availability constraints. Finally, the last part addresses the aircraft landing problem that we formulated as a Job Shop problem. In the various study cases previously cited, our work revolves around a systematic study based on three fundamental processes, a mathematical and/or graphical formulations, and then an approach for resolution optimization based on hybrid metaheuristics, finally a validation of the results by numerical simulations. The objective is to develop dynamic scheduling systems to resolve these NP-hard problems

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Rinsant, Damien. "Elaboration de matériaux hybrides fonctionnalisés de type MOFs pour l’extraction sélective de l’uranium." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS062.

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Abstract:

L’offre en combustible nucléaire à base d’uranium est un enjeu clé de la stratégie française de production d’électricité, d’autant plus que la demande en uranium naturel continuera à augmenter dans un futur proche. Il y a donc un intérêt à proposer de nouveaux procédés d’extraction de l’uranium plus efficaces et plus écologiques que ceux utilisés actuellement. L’objectif de cette thèse est donc de valoriser l’uranium issu des lixiviats de minerais par des procédés de séparations solide-liquide avec des matériaux de type Metal Organic Framework (MOF). Les MOFs sont des matériaux hybrides, cristallins présentant des surfaces spécifiques élevées et présentant d’excellentes performances pour l’adsorption de l’uranium dans des solutions à faible acidité.Pour répondre à cet objectif, la stabilité de plusieurs familles de MOFs a été étudiée au cours du temps dans des solutions acides simulant les lixiviats de minerais. Après quoi, des MOFs à base de zirconium et de ligand diacides carboxyliques fonctionnalisés par des amines tertiaires et des ligands amidophosphonates ont été synthétisés puis caractérisés par DRX, BET, ATG, MEB, FT-IR et RMN. Trois matériaux de type MOFs ont été étudiés permettant de comparer deux fonctions extractantes et deux porosités différentes. Pour cela des acquisitions de données d’extraction de l’uranium en milieu sulfurique ont été réalisées en fonction du temps, de la concentration en uranium, de la concentration en sulfate et du pH. L’ensemble de ces données couplé avec des analyses spectroscopiques ont permis de proposer des mécanismes d’extractions de l’uranium pour les deux fonctions extractantes étudiées.Mots-clés : MOFs, synthèse organique, extraction solide-liquide, uranium
The increase of world energy production involves the research and development of new more efficient and ecofriendly processes for uranium ores valorization. Therefore, the development of new materials for an efficient solid-liquid extraction of U is necessary. In this thesis, the synthesis of materials named Metal Organic Framework (MOF) and their use to the uranium extraction from ores are studied. MOFs are hybrid and crystalline materials showing high performances for uranium extractions in weak acid solutions.In order to answer to this objective, the stability of two type of MOFs has been studied at different contact time in acidic solution simulating the ore leachate. Afterwards, zirconium based MOFs functionalized with two different organic functions have been synthesized and characterized with PXRD, BET, TGA, SEM, FT-IR and NMR. The uranium extraction behavior with three functionalized MOFs has been studied in function of the contact time, uranium concentration, sulfate concentration and pH. The uranium extraction values coupled with spectroscopic analysis of uranium loaded materials afford the understanding of uranium extraction mechanisms for both materials.Keywords: MOFs, organic synthesis, solid-liquid separation, uranium

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Alvarez, Elsa. "Traitement de l'air habitacle par des matériaux hybrides de type Metal-Organic Frameworks." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV006/document.

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Abstract:

La sensibilisation du grand public à la pollution intérieure, les exigences croissantes des réglementations/recommandations le tout combiné à une nécessité de se démarquer de la concurrence, font de la limitation de la concentration des COV (COV : Composés Organiques Volatiles) dans l’air habitacle un enjeu crucial pour l’industrie automobile. En effet, à l’intérieur des véhicules, les COV sont principalement issus de l’air extérieur par combustion et évaporation du carburant mais, contrairement aux autres polluants, peuvent également avoir une origine intérieure à l’habitacle de par la désorption de substances chimiques utilisées lors de la fabrication des matériaux présents dans le véhicule. La capture des COV par adsorption sur charbons actifs ou zéolithes est à ce jour l’une des techniques d’abattement des COVs les plus efficaces et les moins coûteuses mais souffre de certaines limitations (sélectivité, régénération). L’objectif de cette thèse a consisté à étudier une alternative avec l’emploi d’une autre classe d’adsorbants ‘hybrides’ : les Metal-Organic Frameworks (MOFs). Formés de briques inorganiques connectées par des ligands organiques, ces matériaux poreux cristallisés présentent une grande diversité structurale ainsi qu’une composition chimique (métal, ligand) et une porosité (taille des pores, surface spécifique et volume poreux) extrêmement modulables. Cela vient de la possibilité quasi-infinie de faire varier à la fois le centre métallique et le ligand organique, ce que l’on ne retrouve pas à cette échelle chez les zéolithes et les charbons actifs. Le travail a consisté à évaluer les performances d’une série d’une dizaine de MOFs, possédant des propriétés chimiques (acidité, redox, hydrophiles/hydrophobes, …) et structurales (taille et forme des pores, réseaux rigides ou flexibles…) différenciées mais aussi de leur stabilité avérée (eau, température) et mise à l’échelle déjà établie. En plus des caractérisations usuelles (diffraction des rayons X, analyse thermogravimétrique, spectroscopie Infra-Rouge, porosimétrie N2 à 77K), la spectroscopie Infra-Rouge operando a été utilisée pour simuler le comportement de ces MOFs en présence de COV dans des conditions aussi proches que possible de la réalité. Les adsorbants les plus prometteurs ont ensuite été mis à l’échelle (50-100 g) et mis en forme (pastilles) puis testés en chambre de simulation environnementale
The indoor air pollution awareness of general public and the increasing demands of regulations / recommendations, combined with a need to stand out from the competition, make limiting the concentration of VOCs (VOCs : volatile organic compounds ) in the air cockpit crucial for the automotive industry. For example, inside a vehicle, the VOCs are originated from the outside air by combustion and evaporation of fuel. However, unlike other pollutants, it may also have an inner origin from the desorption of existing chemical substances used in the manufacture of the vehicle. Thus, the capture of VOCs by adsorption is one of the challenging techniques today. In this context, activated carbon and zeolite based VOC abatement are effective and least expensive but suffers some limitations in stability, selectivity and regeneration. The aim of this thesis was to study an alternative class of 'hybrid' adsorbents i.e. Metal-Organic Frameworks (MOFs). These porous crystalline materials are built by the association of inorganic bricks connected by organic ligands. They have highly tunable structural diversity,chemical composition (metal:ligand) and porosity (pore size, surface area and pore volume). Moreover, they possess almost infinite ability to vary both the metal center and the organic ligand that is not found at this level in zeolites and activated carbons. The work was to evaluate the performance of a series of ten MOFs, having diverse architecture (size and shape of the pores, rigid or flexible networks ...), chemical properties (acidity, redox, hydrophilic / hydrophobic, ...) and stability (water temperature). In addition to the usual characterization (X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, porosimetry N2 at 77K), Infra-Red spectroscopy operando was performed to simulate the behavior of these MOFs in the presence of VOCs in conditions as close as possible to the reality. Furthermore, the most promising adsorbents were scaled up (50-100 g) and formatted/fabricated as pellets and tested for environmental simulation chamber

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Joncoux-Chabrol, Karine. "Synthèse et fonctionnalisation de phyllosilicates de type talc : applications à des revêtements sol-gel pour la protection contre la corrosion." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1205/.

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Abstract:

L'utilisation des revêtements sol-gel pour la protection contre la corrosion des métaux est une alternative aux traitements aux chromates, proscrits du fait de leur forte toxicité. Ces travaux ont porté sur l'incorporation de charges inorganiques fonctionnalisées par des inhibiteurs de corrosion organiques dans des revêtements élaborés par voie sol-gel. Les charges inorganiques choisies sont des phyllosilicates de type talc. La caractérisation de ces matériaux a montré qu'ils possèdent la structure lamellaire du talc naturel mais, contrairement à celui-ci, leur structure et leur grande surface spécifique permet de les fonctionnaliser facilement par greffage covalent d'inhibiteurs de corrosion. La petite taille des particules (environ 300 nm) et leur caractère hydrophile sont aussi des paramètres importants car ils favorisent la dispersion des phyllosilicates de type talc dans les revêtements. L'incorporation des matériaux greffés et non-greffés dans les revêtements déposés sur l'acier au carbone XC35 a permis de renforcer les propriétés barrière et diminuer la corrosion du métal. En revanche, il a été impossible de conclure quant au rôle des inhibiteurs de corrosion greffés du fait de la faible adhésion du revêtement sur le substrat métallique
Sol-gel coatings for corrosion protection of metals are a good alternative to replace toxic chromate treatments. The present work was focused on the incorporation of inorganic fillers functionalized with organic corrosion inhibitors in a sol-gel coating. Talc-like phyllosilicates were selected as inorganic fillers. Talc lamellar structure was evidenced but, in contrast with natural talc, the large specific surface allows talc-like phyllosilicates to be easily functionalized by covalent grafting of corrosion inhibitors. Small size (about 300 nm) and hydrophilicity of the particles are also important parameters because they improve the talc-like phyllosilicates dispersion in sol-gel coatings. Grafted and non-grafted materials incorporation in coatings deposited on a XC35 carbon steel permitted to reinforce barrier properties and to decrease metal corrosion. On the other hand, it was impossible to conclude about grafted corrosion inhibitors efficiency due to the low adhesion of the coating on the metal substrate

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El, Karkraoui Taieb. "Réalisation d'antennes hybrides de type BIE à base de résonateurs diélectriques à 60 GHz." Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27583.

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Abstract:

Un système de communication fiable dans un environnement confiné, en particulier les mines souterraines, peut largement accroître la sécurité et la production. Actuellement, les réseaux de communication sans fil en milieu confiné offrent un débit maximal de 1 Gbits/s. Toutefois, la disponibilité de systèmes offrants des débits de l'ordre de 2 à 10 Gbits/s deviendra dans un proche avenir, une nécessité compte-tenu de l'introduction des systèmes 4G avancés et les technologies 5G qui pointent à l’horizon. L’utilisation de fréquences élevées, particulièrement en bandes millimétriques, telle que la bande ISM à 60 GHz offrant 7 GHz de bande passante, est l'une des voies les plus directes et les plus simples pour atteindre un débit souhaitable entre 2-10 Gbits/s. Il est bien connu toutefois que les signaux à 60 GHz se propagent de façon erratique dans les endroits où se trouvent de nombreux obstacles, les composantes réfléchies et diffractées étant considérablement atténuées. Le type de polarisation de l'antenne d'émission et de réception est l'un des critères affectant la qualité de réception du signal, en plus des pertes additionnelles liées à l'absorption par l'oxygène dans l’air et les pertes de propagation associées au parcours. Pour palier partiellement à ces problèmes, les antennes doivent être directionnelles à polarisation circulaire avec un gain élevé et une large bande passante. Ce travail présente une nouvelle approche pour améliorer les propriétés de rayonnement des antennes BIE (Bande Interdite Électromagnétique) en utilisant une combinaison entre les antennes à résonateurs diélectriques DRA (Dielectric Resonator Antenna) et les superstrats métamatériaux pour profiter des avantages individuels de chacun d’eux. L’objectif est de concevoir, étudier analytiquement, numériquement et expérimentalement de nouvelles structures performantes de type BIE et de caractériser leur potentiel en termes de la bande passante, du gain, de l’efficacité et de la polarisation pour un fonctionnement optimal autour de 60 GHz, conformément aux exigences d’un canal minier. Initialement, une antenne émettrice originale BIE fonctionnant à 60 GHz, caractérisée par un gain élevé et une polarisation circulaire à large bande est proposée. Cette antenne est constituée d’un résonateur diélectrique en forme de croix (XDRA) et elle est utilisée comme une source d’alimentation pour générer la polarisation circulaire avec une couche supérieure de type FSS (surface sélective en fréquence) pour améliorer le gain et la bande passante de la source d’excitation. Ensuite, une nouvelle approche analytique pour calculer les propriétés de rayonnement des antennes BIE est développée. Pour satisfaire aux exigences des ondes millimétriques en termes de gain, on présente une autre antenne hybride basée sur la combinaison de la théorie des réseaux et la notion des antennes BIE monosource. Cette nouvelle structure multisources permet d’atteindre une amélioration de gain de 3.5 dB par rapport à l’antenne monosource mais, la bande passante de ces structures reste encore incompatible avec de nombreuses applications à 60 GHz. Pour remédier au problème de la bande passante limitée, une nouvelle approche hybride est subséquemment introduite. Cette technique est basée sur l’excitation de la structure BIE par des antennes à résonateur diélectrique multi segments et, ensuite, le concept du superstrat métamatériau est introduit pour améliorer le produit gain- bande passante. Finalement, pour rendre la communication plus flexible soit que les antennes peuvent être utilisées simultanément en tant qu’émetteur et récepteur, une structure BIE unique à polarisation configurable est conçue. La structure est composée d'une excitation sous la forme d'une antenne à résonateur diélectrique pyramidal DRA recouvert avec un superstrat FSS. Ce dispositif est capable de basculer entre la polarisation circulaire et linéaire par une simple rotation mécanique du résonateur diélectrique de 45 degrés. L'avantage de cette structure réside dans le fait que les propriétés de la bande passante, du gain, de l’efficacité et de la forme des diagrammes de rayonnement sont maintenues stables lors de la commutation entre les deux configurations de polarisation circulaire et linéaire.
A reliable communication system in confined areas, in particular underground mines, can largely increase safety and production output. Today’s, wireless data rates in confined environments are limited to a maximum of about 1 Gbits/s. The demand for wireless 2 to 10 Gbits/s data rate systems will , however, become a necessity due to the introduction of advanced 4G technologies and the foreseeable implementation of 5G. The potential use of millimeter wave communication systems, such as ISM 60 GHz band, which offers 7 GHz of bandwidth, is one of the most direct and easiest ways to achieve such high data rate of 2–10 Gbits/s. It is well known that 60 GHz signals propagate erratically through in environments with many obstructions, since both the reflected and diffracted waves are significantly attenuated. The polarization of the transmitting and receiving antennas is one of the important parameter to take into account, along with additional losses due to oxygen absorption and propagation path loss in assessing received signal quality. These situations limit the communication achievable distance link and overcoming of these disadvantages requires circular polarization directive antennas with a high gain and broadband capability. This work presents a novel approach to improve the radiation properties of Electromagnetic Band Gap antennas (EBG) using a combination between dielectric resonator and metamaterial superstrate to take advantage of the individual benefits of each of them. The aim is to design, study analytically, numerically and experimentally new performant EBG structures and characterize their potential in terms of bandwidth, gain, efficiency and polarization for an optimum performance around 60 GHz fulfilling the requirements of a mining environment. Initially, an original transmitting 60 GHz antenna with high gain, broadband, circularly polarized Electromagnetic Band Gap (EBG) antenna is presented. The designed antenna is configured with a superstrate based on a frequency selective surface (FSS) placed in front of a Cross Dielectric Resonator (XDRA), installed into a ground plane, which acts as an excitation source. Then, a new analytical approach is developed to derive the radiation properties of the proposed EBG antenna. To satisfy millimeter wave requirements in terms of gain, another hybrid antenna based on the combination of superstrate structures and array technology has been developed. This new multi-source structure has achieved a gain improvement of 3.5 compared to the monosource antenna. However, the bandwidth of these structures remains incompatible with many applications at 60 GHz. To overcome the problem of the limited bandwidth, a new hybrid approach is introduced. This technique is based, on the excitation of the structure by a multilayer cylindrical dielectric resonator antenna, and then, the concept of metamaterial superstrate is introduced for enhancing the gain-bandwidth product. Finally, to make communication more flexible so that the antennas can be used for transmission and reception simultaneously, a new reconfigurable polarisation EBG antenna is designed. The structure is composed of an exciting pyramidal DRA source covered with FSS superstrate. The device can switch between circular and linear polarization by a simple mechanical rotation of the pyramidal DRA by 45°. The advantage of this structure resides in the fact that it maintain stable bandwidth gain, efficiency and radiation properties when switching between the two configurations of circular and linear polarization.

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Cellier, Julien. "Etude et caractérisations de membranes nanocomposites hybrides pour pile à combustible du type PEMFC." Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR4001/document.

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Abstract:

La membrane conductrice protonique constitue un rouage essentiel du fonctionnement des piles à combustible PEMFC. Les travaux de recherche présentés dans ce document consistent à développer une membrane non perfluorée basée sur une technologie nanocomposite hybride susceptible d’être produite à faible coût. Cette membrane est composée d’une matrice poly(VDF-co-HFP) dans laquelle sont dispersées des nanoparticules de silice fonctionnalisée par de l’acide poly(styrène sulfonique) (PSSA). Ce travail a porté sur l’étude de la mise en oeuvre de la membrane afin d’obtenir une membrane homogène et dense avec des caractéristiques physico-chimiques et électrochimiques intéressantes. Les performances en pile après rodage à 60 °C sont extrêmement satisfaisantes avec un gain en densité de puissance de 40 % à 0,7 V par rapport au Nafion® NRE211. Les études de durabilité de la membrane ont mis en évidence un phénomène d’élution de la silice fonctionnalisée ayant pour conséquence un fort déclin de tension. Différentes stratégies de modification de la membrane ont été proposées pour améliorer la stabilité de la membrane. Les plus intéressantes consistent à modifier la morphologie de la matrice (grades de PVDF plus rigides ou réticulation du poly(VDF-co-HFP) par irradiation) pour mieux confiner les charges ou à greffer la silice fonctionnalisée sur la matrice. Cette dernière stratégie conduit à une diminution par trois du gonflement et par 2,5 de la vitesse de déclin à 80°C
The proton conductive membrane is an essential part of the operation of PEMFC. This document presents the development of a non-perfluorinated membrane based on a hybrid nanocomposite technology likely to be produced at low cost. This membrane is composed of a poly(VDF-co-HFP) matrix in which are dispersed poly(styrene sulphonic acid) (PSSA) functionalized silica nanoparticles. This work focuses on the study of the implementation of the membrane to obtain a homogeneous and dense membrane with good physicochemical and electrochemical characteristics. Fuel cell performances after running at 60 °C are extremely satisfactory with a gain, compared to Nafion NRE211, of 40% for the power density at 0.7 V. However, the durability studies showed an elution phenomenon of the functionalized silica particles which results in a high voltage decline. Different membrane modification strategies have been proposed to improve the stability of the membrane. The most interesting involve modifying the morphology of the matrix (more rigid grades of PVDF or poly(VDF-co-HFP) crosslinking by radiation) to better confine the particles or grafting functionalized silica to the matrix. This last strategy leads to a threefold decrease of the swelling and 2.5 factor of the decay rate at 80 °C

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Mansour, Agapy. "Étude des propriétés chimique et morphologique de composites hybrides de type (co)polymère plasma / métal." Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1002.

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Abstract:

Les nanocomposites constitués de nanoparticules métalliques finement dispersées dans une matrice isolante suscitent un grand intérêt en raison de leurs propriétés optiques, électriques ou antibactériennes permettant une variété d'applications technologiques. Dans ce travail, nous nous intéressons aux composites hybrides à base d’ une matrice polymère élaborée par polymérisation par plasma froid (PECVD), imprégnée par la suite avec une solution de sel métallique qui est finalement réduit. Ces nanocomposites sont essentiellement étudiés pour leurs applications et peu d’ études portent sur leur structure chimique et morphologique.Dans ce travail de thèse, notre objectif est ainsi d’ étudier la dépendance des propriétés chimiques et morphologiques de tels matériaux composites vis-à-vis de la structure chimique du polymère plasma, de la nature des nanoparticules métalliques et des fonctions chimiques du polymère impliquées dans les interactions polymère / métal. La matrice sera aussi bien un polymère plasma qu’ un mélange de deux polymères plasma. L'objectif est alors de mieux comprendre la formation de ces nanocomposites, et de montrer leur intérêt dans différentes applications et notamment la détection d'ammoniac
Nanocomposites consisting of finely dispersed metal nanoparticles into insulating matrix are the focus of much attention because of their optical, electrical or antibacterial properties, allowing a variety of technological applications. In this work, we are interested in hybrid composites based on a polymer matrix synthesized by cold plasma polymerization (PECVD), subsequently impregnated with a solution of metal salt which is finally reduced. These nanocomposites are mainly studied for their applications and less focused on their chemical and morphological structure. In this work, our goal is to study the dependence of chemical and morphological properties of such composite materials on the chemical structure of the plasma polymer, the nature of the metal nanoparticles and the chemical functions of the polymer involved with the polymer / metal interactions. The matrix will be both a plasma polymer and a mixture of two plasma polymers. The objective is then to better understand the nanocomposites formation, and to show their interest in different applications particularly in the detection of ammonia gas

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Farre, Yoann. "Conception de nouveaux matériaux moléculaires pour l'élaboration de cellules photovoltaïques hybrides de type p à colorant." Thesis, Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016NANT4050/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objectif de contribuer au développement des cellules photovoltaïques hybrides employant un colorant organique pour sensibiliser un semi-conducteur de type p (NiO). Ces travaux de recherche ont porté sur la synthèse, l’étude théorique par des calculs DFT, les caractérisations physico-chimiques (absorption, émission, électrochimie et spectro-électrochimie) et les mesures photovoltaïques de sensibilisateurs innovants. Des modulations de structures sur la base du motif dicétopyrrolopyrrole (DPP) ont permis d’étudier l’influence d’une entité électrodonneuse ainsi que le rôle crucial de différents groupes électroaccepteurs sur la durée de vie de l’état à charges séparées (NiO+/colorant-) et sur les performances photovoltaïques. L’intensification et l’élargissement des bandes d’absorption de nouveaux colorants fondés sur cette même famille de sensibilisateur (DPP) ont accru considérablement la densité de courant. L’étude de nouveaux matériaux organiques de type donneur-accepteur et l’application d’une stratégie employant deux groupes accepteurs successifs de forces croissantes ont été réalisées. Cette partie a mis en lumière la nécessité de développer de nouveaux groupes électrodonneurs et fonctions d’ancrage mieux adaptées aux p-DSSC. Cette problématique a été abordée par la conception de colorants de type pérylène-monoimide dont la structure varie uniquement par la nature de la fonction d’ancrage. Ces colorants ont été testés dans des cellules sur des cathodes poreuses de NiO et de CuGaO2 et ont pu montrer que la fonction hydroxyquinoline conduit à des performances photovoltaïques supérieures à la fonction acide carboxylique
This thesis aims at contributing to the development of dye sensitized solar cells (DSSC) that are based on an organic dye and a p-type semi-conductor as photocathode such as NiO. In this context, these studies focus on the synthesis, the theoretical study by DFT calculations, the physicochemical characterizations (absorption and emission spectra, electrochemistry and spectroelectrochemistry) and photovoltaic characterizations of these innovative sensitizers. Structure modulations on a diketopyrrolopyrrole dye (DPP) investigate the influence of an electron-donating group and the crucial role of different electron-withdrawing groups on the lifetime of the charge separation state (NiO+/dye-) and on the photovoltaic performances. Enhancement and broadening of the absorption bands with new sensitizers have enabled to considerably increase the photocurrent density and to reach among the highest values reported in the literature with the best dyes. Synthesis of new organic push-pull dyes and the application of a strategy using two successive electron-withdrawing groups of growing strengths have been realized. This part highlights the necessity to develop new electron-donating and anchoring groups for p-type dye sensitized solar cells. This point issue was investigated in the final chapter of this thesis by the design of new perylene monoimide sensitizers, whose structures only differ by the nature of the anchoring group (CO2H, acac, PO3H2, hydroxyquinoline…). These dyes were investigated in DSSCs with porous cathode made of NiO or CuGaO2. It was shown that the binding group hydroxyquinoline gives higher photovoltaic performances than the classical carboxylic acid group

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Froimowicz, Pablo. "Synthèse, caractérisation et étude d'application de matériaux polymériques hybrides dendritique-linéaires, du type "copolymère en blocs"." Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0165.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à la préparation et la caractérisation de nouveaux copolymères dendritique-linaires. Spécifiquement, deux voies de synthèse ont été mises au point pour l'élaboration de copolymères en bloc du type dendritique-linaire amines terminales de première et seconde génération. En fonction de la réactivité que ces copolymères ont présenté, l'un d'entre eux a été modifié pour forme un composé tetrabase de Schiff, avec un dérivé furanique qui présentait des unités -2,5-Fu-HC=CH-FU-2,5- actives photochimiquement. Après une étude structurelle et thermique, ce composé a été utilisé comme monomère dendritique (monomère à nano - échelle) pour la formation de megamères (polymère contrôlé structurellement) à travers une voie photochimique et il a montré une bonne aptitude à induire la réticulation des matériaux initiaux quand on a travaillé avec des systèmes purs ou dopés aux sels de lithium. Cette caractéristique laisse présager que ces mégamères seront particulièrement intéressants pour des applications en photolithographie et/ou dans la fabrication de batteries à l'état solide
This PhD thesis deals with the preparation and the characterisation of novel dendritic-linear copolymers. Thus, two synthesis routes to prepare first- and second- generation amine-terminated dendritique-linear bloc-copolymers. Depending on the reactivity of these copolymers, one of them was modified to form tetra-functional Schiff-base, with photochimically active furanic monomer (-2,5-Fu-HC=CH-FU-2,5-). After careful characterisation, this compound was used as a dendritic (monomère at nano - scale) to prepare megamers calling upon the use of photochemical activation and showed that it crooslinked properly, if one uses pur or lithium salt-doped systems. These megamers could be interseting for photolithography and/or in fabrication of solid state batteries

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Permyakova, Anastasia. "Matériaux à base de solides hybrides poreux de type MOFs pour le stockage intersaisonnier d’énergie solaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV031/document.

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Abstract:

L’évolution rapide des technologies de stockage d’énergie requiert la mise en point de nouveaux matériaux plus performants afin d’utiliser l’énergie relative à l’adsorption d’un fluide (eau) pour restituer l’énergie solaire préalablement stockée sur une période courte (heures) ou prolongée (inter saisonnière). Ces matériaux sont des sels inorganiques (chimisorption de l’eau), des adsorbants physiques ou des composites (sel inorganique dans une matrice poreuse).Les polymères de coordination poreux (PCPs) ou ’Metal-Organic Frameworks‘ (MOFs) sont des solides poreux hybrides dont la structure cristalline résulte de l’association de ligands organiques polycomplexants et de briques inorganiques interagissant par liaisons fortes. Les MOFs présentent une plus grande diversité chimique et structurale par rapport aux solides poreux inorganiques, ce qui permet de varier ‘à la carte’ leur caractère amphiphile, leur volume poreux, la taille et la forme des pores.Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié en premier lieu une série de MOFs poreux et stables dans l’eau, construits à partir des cations métalliques à haut degré d’oxydation (Fe3+, Al3+, Cr3+, Ti4+, Zr4+) et de ligands polycarboxylates. Nous avons choisi cette série de MOFs en tant qu’adsorbants physiques tout en évaluant dans un second temps leur capacité en tant que matrices d’immobilisation de sels inorganiques.L’étude des propriétés d’adsorption d’eau des MOFs seuls a démontré leurs grandes capacités d’adsorption conduisant ainsi à des densités énergétiques relativement élevées pour des systèmes en physisorption pure. La synthèse du MOF le plus performant de cette série (MIL-160(Al)) a été mise à l’échelle. Ce matériau a ensuite été mis en forme et ses propriétés de stockage de chaleur ont été évaluées dans un prototype de laboratoire (réacteur ouvert).Les applications de stockage inter saisonnier requièrent des matériaux avec une densité énergétique plus élevée par rapport à celle des adsorbants physiques et à ce titre, les composites qui résultent de l’encapsulation de sels inorganiques au sein de matrices poreuses sont intéressants en termes de densité énergétique et de stabilité chimique. De ce fait, le deuxième chapitre porte sur l’exploration d’une série de MOFs en tant que matrices d’encapsulation de sels afin de préparer des composites pour le stockage de l’énergie.Les MOFs sélectionnés permettent d’étudier l’influence de certains paramètres de la matrice (balance amphiphile, volume/taille des pores) sur les propriétés d’adsorption d’eau des composites. Les capacités de stockage énergétique des composites ont été évaluées dans les conditions d’utilisation d’un système de stockage d’énergie.Finalement la capacité de stockage élevée et la bonne stabilité de cyclage (adsorption-désorption) des deux meilleurs composites à base de matrices mésoporeuses (MIL-100(Fe) et MIL-101(Cr)) confirment l’intérêt de ces solides pour ce type d’application
Nowadays the forceful development of the energy storage technologies requires the design of novel adsorbents. Energy reallocation concept allows storing renewable solar energies at short (hours) and long term (inter seasonal) using adsorption method. Energy storage materials can be divided in chemical storage materials, physical storage materials and composite materials (inorganic salt in porous matrix).Metal-Organic Frameworks (MOFs) are a new class of porous crystalline materials that are built from an inorganic subunits and organic ligands defining an ordered structure with regular accessible porosity. In comparison with other classes of porous solids, MOFs display a higher degree of versatility (chemical composition, topology) and tunable amphiphilic character, pore volume, pore size, shape, etc.In this work, we have studied a series of water stable porous metal carboxylates made from cheap metal cations (Fe3+, Al3+, Cr3+, Ti4+, Zr4+) and polycarboxylate linkers as pure physical adsorbents and as host matrices of salts for the design of composite adsorbents. The study of the adsorption properties of pure MOFs in conditions of thermal energy storage system has shown high water adsorption capacity and high energy storage densities.The most promising MOF from this series namely MIL-160(Al) has been prepared at large scale, processed as pellets and then evaluated in open-reactor prototype.The second chapter has been focused on the first exploitation of a series of Metal Organic Framework (MOFs) as host matrices of salts for the preparation of composite sorbents for heat storage application.Indeed, inter seasonal energy storage requires materials with higher energy densities (composite and chemical storage materials), than physical sorption materials can offer. We have selected a series of MOFs differing by their amphiphilic balance and pore volume in order to investigate the impact of such physico-chemical properties on the water sorption properties of composites. The energy storage capacity of salt-MOFs composites has been evaluated in representative conditions of thermal storage devices. The high energy storage capacity and good stability under numerous adsorption-desorption cycles for two composites based on mesoporous MIL-100(Fe) and MIL-101(Cr) confirm the potentiality of such composites for this application

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Koussi-Daoud, Sana. "Préparation électrochimique et caractérisation de couches nanostructurées de semi-conducteurs de type p pour cellules photovoltaïques hybrides." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066505/document.

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Abstract:

Cette thèse visait à développer des techniques de croissance électrochimiques d'oxydes pour obtenir des semi-conducteurs de type p utilisables comme photocathodes dans les cellules solaires à colorant (p-DSSC). Dans la littérature, la méthode d'électrodépôt n'a pas été explorée pour l'application p-DSSC. Les conditions de synthèse de films de NiO avec une épaisseur contrôlée ont été définies. Des couches de NiO ont été obtenues par électrodépôt en milieu aqueux, en milieu éthanol, en milieu diméthylsulfoxide DMSO et en milieu mixte DMSO/eau. Ces couches ont été caractérisées par DRX, spectroscopie Raman, MEB, mesures optiques, etc¿ puis testées comme photocathode dans des p-DSSC. L'électrodépôt de l'oxyde cuivreux Cu2O en milieu aqueux a été également étudié. Les rendements de conversion photovoltaïques des dispositifs ont été déterminés. Une nanostructuration des couches d'oxyde de nickel et d'oxyde cuivreux a aussi été réalisée en utilisant comme agent structurant des sphères de polystyrène fonctionnalisées par des groupements carboxyls. Enfin, nous avons exploré l'électrodépôt de la delafossite de cuivre CuFeO2 en milieu DMSO
The objective of this thesis was the electrochemical deposition (ECD) of p-type semiconductors forthe fabrication of p-Dye Sensitized Solar Cells (p-DSSCs). The electrodeposition method remained unexploredfor the p-DSSC applications. The best conditions for ECD of nickel oxide layers with a controlled thickness havebeen defined. Nickel oxide has been deposited in water medium, in ethanol, in dimethyl sulfoxide (DMSO)medium and in a mixture of DMSO/water solvent. The layers have been characterized by XRD, Ramanspectroscopy, SEM, optical measurements… then have been tested as a photocathode in p-DSSCs. The cuprousoxide (Cu2O) electrodeposition in an aqueous bath has also been investigated. The photovoltaic efficiency of thevarious prepared layers has been evaluated in p-DSSCs. We have also prepared inverse opal organized structureswith a perfectly defined macropore organization and size using a macrosphere polystyrene template. Finally, wehave explored the ECD of a copper delafossite CuFeO2 in DMSO medium

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El, Hankari Samir. "Silices hybrides nanostructurées par 'Liquid Crystal Templating' de précurseurs ioniques." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20016/document.

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Abstract:

Une série de précurseurs contenant des sous-structures organo-ioniques à base d'entités imidazolium, guanidinium, ammonium et zwitterionique ainsi que des précurseurs neutres contenant des sous-structures amido-thiol, amine-thiol et amine a été synthétisée. Ces précurseurs ont été utilisés pour la synthèse de matériaux silices hybrides nanostructurés par voie template. La formation de matériaux nanostructurés a été réalisée par des réactions d'hydrolyse-polycondensation par l'utilisation de différents agents de structuration. Ce travail avait pour but la détermination des principaux facteurs influençant la structuration des matériaux. Ainsi, nous avons préparé une série d'ionosilicates nanostructurés par une nouvelle méthode de structuration qui met en jeu des interactions spécifiques entre des paires d'ions ‘précurseur cationique - surfactant anionique' et ‘précurseur anionique - surfactant cationique'. Cette approche a permis d'accéder aux matériaux originaux de type PMO ionique. Finalement, nous avons utilisé pour la première fois des surfactants de guanidinium comme ‘template' dans la synthèse des silices ioniques nanostructurées de morphologie sphérique. Les matériaux nanostructurés contenant des sous-structures amine, amine-thiol, ammonium et zwitterionique développés au cours de ce travail présentent des surfaces spécifiques élevées et une bonne accessibilité des sites organiques. Ces propriétés font de ces matériaux des systèmes de choix pour des applications en catalyse ou en séparation
A series of precursors containing organo-ionic substructures such as imidazolium, guanidinium, ammonium and zwitterionic entities and several neutral precursors containing thiol-amide, thiol-amine and amino groups were successfully synthesized. These precursors were used for the synthesis of nanostructured silica hybrid materials containing ionic substructures via soft templating approaches. The formation of structured materials was achieved using template directed hydrolysis polycondensation procedures in the presence of various structure directing agents. The goal of this study was the determination of the parameters influencing the structuring of the materials. Thus, we prepared a series of nanostructured ionosilicates using a new method of structuring that is based on specific interactions between ‘cationic precursor - anionic surfactant' and ‘anionic precursor - cationic surfactant' ion pairs. This new strategy allowed the synthesis of ionic 'periodic mesoporous organosilicas'. At the end of this thesis, we used a new ‘guanidinium' type template in the preparation of nanostructured i-silica hybrid materials with a spherical morphology. Nanostructured ionosilicates bearing amine, amino-thiol, ammonium and zwitterionic substructures prepared in this work present high specific surface areas and a high accessibility of the organic functional sites. Due to these features, these materials have large potential in the fields of catalysis and separation

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Clet-Ortega, Jérôme. "Exploitation efficace des architectures parallèles de type grappes de NUMA à l'aide de modèles hybrides de programmation." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00773007.

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Abstract:

Les systèmes de calcul actuels sont généralement des grappes de machines composés de nombreux processeurs à l'architecture fortement hiérarchique. Leur exploitation constitue le défi majeur des implémentations de modèles de programmation tels MPI ou OpenMP. Une pratique courante consiste à mélanger ces deux modèles pour bénéficier des avantages de chacun. Cependant ces modèles n'ont pas été pensés pour fonctionner conjointement ce qui pose des problèmes de performances. Les travaux de cette thèse visent à assister le développeur dans la programmation d'application de type hybride. Il s'appuient sur une analyse de la hiérarchie architecturale du système de calcul pour dimensionner les ressources d'exécution (processus et threads). Plutôt qu'une approche hybride classique, créant un processus MPI multithreadé par noeud, nous évaluons de façon automatique des solutions alternatives, avec plusieurs processus multithreadés par noeud, mieux adaptées aux machines de calcul modernes.

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Soulé, Samantha. "Synthèse et caractérisation de nanomatériaux hybrides de type Au@SiO2 : potentialités dans le domaine de la nanomédecine." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3033/document.

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Abstract:

Depuis une décennie, dans le domaine de la nanomédecine, les recherches s’orientent de plus en plus vers l’élaboration de nanomatériaux multifonctionnels avec l’espoir d’améliorer la précision des diagnostics ou encore l’efficacité des traitements à mettre en place. Dans ce contexte, notre travail visait à mettre en œuvre des nanoparticules hybrides Au@SiO2 de type cœur-coquille associant les propriétés photothermiques de la phase métallique à la fonction délivrance de médicaments du réseau inorganique poreux. Avec le greffage d’obturateurs organiques à l’entrée des pores de la silice, ces assemblages deviennent dès lors de véritables nanosystèmes « mécanisés ». La première partie du travail a donc concerné la synthèse du cœur du nanomatériau (nanoparticules d’or creuses appelées « nanoshells ») réalisée par un procédé de remplacement galvanique. L’influence des paramètres de synthèse sur la morphologie et la structure, sur l’état de surface ainsi que sur les propriétés optiques des nanoparticules a été largement discutée ici. Après la coupe transverse des nanoshells ainsi élaborées, les techniques d’analyse de surface (XPS, AES) ont permis de préciser la formation d’un alliage Ag-Au de composition hétérogène. L’élaboration d’une coquille de silice mésoporeuse autour des cœurs métalliques a ensuite été réalisée. Après avoir démontré le potentiel de ces nanoparticules pour le confinement moléculaire, les nano-objets Au@SiO2 ont finalement été fonctionnalisés par des assemblages supramoléculaires constitués d’un diaminoalcoxysilane (greffé à la surface) en interaction avec un macrocycle. Le couplage spécifique des techniques XPS et RMN a permis de caractériser précisément la fonctionnalisation. Une ouverture à ce travail a été initiée vers des systèmes davantage biocompatibles avec l’élaboration cette fois-ci d’une coquille hybride polymère/silice. Une première série de tests in vitro a permis d’explorer l’impact et l’interaction des nanoparticules avec des cellules de type HaCaT et a montré tout le potentiel de la poly-L-lysine dans cette approche. Cette étude originale propose de nouvelles informations dans l’étude des systèmes nanostructurés avec une caractérisation physico-chimique appropriée qui signale l’importance des phénomènes aux interfaces au sein de l’architecture hybride. Les perspectives visent maintenant à une optimisation fonctionnelle de ces nano-objets pour des applications en nanomédecine
Nowadays, in the field of nanomedecine, the major challenge is to design multifunctional nanomaterials in order to improve diagnosis and treatment efficiency. In this context, our work has concerned the conception of hybrid Au@SiO2 core-shell nanoparticles combining the photothermal properties of the gold core and the drug delivery function associated with the inorganic porous network. The entrance pore functionalization with gatekeepers leads finally to mecanized nanosystems. The first part of the work has concerned the core material synthesis (hollow gold nanoparticles called « nanoshells ») which has been achieved by a galvanic replacement reaction. The influence of synthesis parameters on the structure, the morphology and on the optical properties has been studied. Moreover, the analysis of a nanoparticle cross-section by XPS and AES has evidenced the formation of a heterogeneous Ag-Au alloy. Then, the growth of a mesoporous silica shell on the metal cores has been conducted leading to Au@SiO2 nanomaterials. After demonstrating the potential of these core-shell nanoparticles for hosting molecules, the nano-objects have been functionalized with supramolecular nanovalves based on a diaminoalkoxysilane (grafted on the silica surface) interacting with a macrocycle. The combination of XPS and NMR allowed us to characterize precisely the functionalization. In a last section, we have been interested in the design of biocompatible systems with the elaboration of a hybrid polymer/silica shell. The in vitro effect and interaction of nanoparticles with HaCaT cells have been studied; the first results have demonstrated a real interest for using poly-L-lysine in these systems. This original study offers new details about the physico-chemical characterization of nanostructured systems which highlights the important role of interfaces in hybrid materials. The perspectives will concern the optimization of the synthesized nanosystems for direct nanomedicine applications

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Yang, Ke. "Etude de la dynamique des matériaux poreux hybrides de type MOFs sous l'effet de la pression mécanique." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20092.

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Abstract:

Les matériaux hybrides de type MOFs sont des solides poreux dans lesquels des centres métalliques sont reliés entre eux par des ligands organiques. Il est possible, non seulement de faire varier la taille et la géométrie de leurs porosités, mais aussi de moduler leurs compositions chimiques en modifiant à la fois la nature de la brique inorganique et des groupements sur le ligand organique. Cette nouvelle famille de matériaux a fait l'objet d'une attention particulière ces dernières années pour des applications potentielles dans différents domaines à fort intérêt socio-économique comme le captage ou la séparation de gaz ou bien encore la catalyse. Au-delà d'une stabilité chimique et thermique, ces matériaux doivent être aussi suffisamment résistants mécaniquement pour s'adapter au mieux aux contraintes de l'application visée (mise en forme de l'échantillon, conditions opératoires….). Il est donc impératif de connaître les propriétés mécaniques de ces nouveaux matériaux, sujet qui n'a fait l'objet à ce jour que de très peu d'études. L'objectif de ce travail est donc de mettre en œuvre des mesures de diffraction des rayons X et neutrons sur grands instruments afin de caractériser dans un premier temps le comportement structural du matériau flexible MIL-53 (MIL pour Matériaux de l'Institut Lavoisier) sous l'application d'une pression mécanique modérée (P~1 GPa) en fonction de la nature du métal (Al,Cr) et de la fonction greffée sur le ligand organique (-H, -Cl, -CH3). Ces données expérimentales sont ensuite discutées à partir de résultats issus de la simulation moléculaire. L'étape suivante consiste à étudier l'effet du confinement de molécules de solvants dans les pores de ce solide sur la transition structurale du réseau hôte. Enfin, deux familles de MOFs rigides, la MIL-125(Ti) et l'UiO-66(Zr) (UiO pour Unversité d'Oslo) sont considérées afin de caractériser non seulement leur domaine de stabilité mécanique en pression (Pmax~ 5 GPa) mais aussi leur compressibilité. Les résultats ainsi obtenus sont comparés aux performances mécaniques des meilleurs MOFs
Metal Organic Framework (MOF) materials have been the focus of intense research activities over the past 10 years, with the emergence of a wide range of novel architectures, constructed from inorganic clusters linked by organic moieties. In order to maintain their useful functionalities and high performances in the different fields explored so far (gas storage/separation, catalysis, sensors and many others), besides high chemical and thermal stabilities, MOFs must be also stable enough to resist to different mechanical constraints in both processing and applications. Indeed, there is nowadays a growing interest to characterize the mechanical behaviours of this class of materials under moderate and high applied pressure. This work first aimed to probe the pressure dependence of the structural behaviour of the highly flexible MIL-53 system [MIL stands for Materials of Institut Lavoisier] as a function of the nature of (i) the metal center (Al,Cr) and (ii) the functional group grafted on the organic linker (-H,-Cl,-CH3) using a combination of high-pressure x-ray/neutron diffraction and molecular simulations. The same methodology was further applied to probe how the presence of guest molecules affects the structural transition of this class of hybrid porous solids. Finally, the mechanical stability and the compressibility of two families of rigid MOFs, the MIL-125(Ti) and the UiO-66(Zr) [UiO stands for University of Oslo] up to high pressure (P~5 GPa) have been investigated and their properties in terms of bulk modulus were compared with the most resilient MOFs reported so far

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Carton, Anne. "Cristallochimie de composés hybrides de type hydroxydicarboxylate de métaux de la première série de transition et magnétisme." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0143_CARTON.pdf.

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Abstract:

Les matériaux hybrides présentent l'avantage d'associer les propriétés des parties organique et minérale afin de présenter des caractères multifonctionnelles. Le choix des matériaux synthétisés ici par la méthode hydrothermale, s'est porté sur les hydroxydicarboxylates de métaux de la 1ère série de transition au degré + II afin de pouvoir étudier leurs propriétés magnétiques. Dans la série M(II)2(OH)2(C8H4O4) avec M = Mn, Fe, Co, Cu, les composés cristallisent suivant le même modèle qui a pu être déterminé à l'aide des mesures de diffractions des rayons X sur poudre. Les chemins de superéchange sont modifiés dans le cas de Cu en raison de l'effet Yahn-Teller, ce qui entraîne un passage du comportement magnétique d'antiferro à ferro pour ce dernier. Dans la solution solide Co-Cu, la TN ou la TC (pour les composés base Co ou base Cu respectivement) varie selon le taux de substitution avant d'atteindre une limite qui est elle-aussi due au champ cristallin. Les structures des composés [Ni3(OH)2(C8H4O4)2(H2O)4]. 2H2O, Zn2(OH)2(C8H4O4) et Zn3(OH)4(C8H4O4) ont pu être résolues ab initio par la DRX sur poudre pour les deux premiers et sur monocristal pour le dernier. La dernière famille étudiée est M5(OH)6(CnH2n-4O4)2 (= M-Cn) avec M = Co, Ni et n = 6, 8. Les mesures des propriétés magnétiques des composés Co-C8, Ni-C6 et Ni-C8, qui cristallisent selon la même maille, montre leur évolution selon le type d'ion magnétogène (comportement ferro pour le Co et antiferro pour le Ni) ou la longueur de la chaîne carbonée (évolution de TN). Le modèle du composé Co-C6 proposé dans la littérature est discuté suite à des mesures effectuées sur un échantillon obtenu par la méthode hydrothermale
Hybrid compounds afford the advantage to associate the properties of the organic and mineral part in order to present multifunctional behaviours. The compounds synthesized by the hydrothermal way are the first transition metal series (oxidation degree: 2+) hydroxydicarboxylates to study their magnetic properties. In the M(II)2(OH)2(C8H4O4) series where M = Mn, Fe, Co, Cu, the compounds follow the same crystallographic model determined from the X ray powder diffraction data. The super exchange ways are modified with the Cu compound because of the Yahn-Teller effect, witch modified the magnetic behaviour (antiferro à ferro). In the Cu-Co solid solution, the TN or the TC (for the base Co or Cu respectively) vary according to the substitution rate. This is in order to reach a limit due to the crystalline field. The structures of [Ni3(OH)2(C8H4O4)2(H2O)4]. 2H2O, Zn2(OH)2(C8H4O4) and Zn3(OH)4(C8H4O4) compounds were been solved ab initio with the X Ray powder diffraction for both the firsts compounds and with single crystal data for the third one. The last studied compound family is M5(OH)6(CnH2n-4O4)2 (= M-Cn) where M = Co, Ni and n = 6, 8. The Co-C8, Ni-C6 and Ni-C8 compounds crystallize in the same structure. The magnetic property data show the evolution in relation to the magnetic cation type (ferro for cobalt and antiferro for copper) or to the carbon chain length (TN evolution). The structural model for Co-C6, suggested in the literature, is discussed thanks to new measures recorded with a new sample obtain by the hydrothermal method

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Clet-Ortega, Jérôme. "Exploitation efficace des architectures parallèles de type grappes de NUMA à l’aide de modèles hybrides de programmation." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14514/document.

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Abstract:

Les systèmes de calcul actuels sont généralement des grappes de machines composés de nombreux processeurs à l'architecture fortement hiérarchique. Leur exploitation constitue le défi majeur des implémentations de modèles de programmation tels MPI ou OpenMP. Une pratique courante consiste à mélanger ces deux modèles pour bénéficier des avantages de chacun. Cependant ces modèles n'ont pas été pensés pour fonctionner conjointement ce qui pose des problèmes de performances. Les travaux de cette thèse visent à assister le développeur dans la programmation d'application de type hybride. Il s'appuient sur une analyse de la hiérarchie architecturale du système de calcul pour dimensionner les ressources d'exécution (processus et threads). Plutôt qu'une approche hybride classique, créant un processus MPI multithreadé par noeud, nous évaluons de façon automatique des solutions alternatives, avec plusieurs processus multithreadés par noeud, mieux adaptées aux machines de calcul modernes
Modern computing servers usually consist in clusters of computers with several multi-core CPUs featuring a highly hierarchical hardware design. The major challenge of the programming models implementations is to efficiently take benefit from these servers. Combining two type of models, like MPI and OpenMP, is a current trend to reach this point. However these programming models haven't been designed to work together and that leads to performance issues. In this thesis, we propose to assist the programmer who develop hybrid applications. We lean on an analysis of the computing system architecture in order to set the number of processes and threads. Rather than a classical hybrid approach, that is to say creating one multithreaded MPI process per node, we automatically evaluate alternative solutions, with several multithreaded processes per node, better fitted to modern computing systems

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Carton, Anne François Michel. "Cristallochimie de composés hybrides de type hydroxydicarboxylate de métaux de la première série de transition et magnétisme." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2006_0143_CARTON.pdf.

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Rubio, Espino Elsa. "Sur la stabilité des systèmes hybrides et la stabilisation par commutation." Toulouse, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAT0039.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous développons trois algorithmes pour l'analyse de la stabilité des systèmes hybrides. Notre proposition se base sur des concepts de stabilité au sens de Lyapunov. Nous présentons une structure pour la représentation d'un système hybride. Cette structure est composée d'un bloc continu représenté par un modèle flou du type Takagi-Sugeno (TS) ; et d'un bloc discret correspondant au superviseur modélisé par des réseaux de Petri colorés. Nous faisons la simulation de différents types de configuration entre les sous-systèmes de la structure, afin de comparer et de vérifier l'efficacité des algorithmes proposés. Pour mettre en œuvre les actions nécessaires pour stabiliser ce type de systèmes, nous proposons de réaliser une commutation floue entre les différentes dynamiques des sous-systèmes qui les composent. Ce travail de thèse est divisé en trois parties : la modélisation, l'analyse et la supervision
In this thesis we develop three algorithms for the analysis of the stability of hybrid systems. Our proposal is based on concepts of Lyapunov functions. We propose a structure for the representation of a hybrid system. This structure is composed of a continuous block represented by a Takagi-Sugeno (TS) fuzzy model and a discrete block that corresponds to a supervisor modelled by coloured Petri nets. We perform simulations for different kinds of configurations among the subsystems in order to compare and verify the effectiveness of the algorithms proposed. To implement the actions necessary to stabilize this type of system, we propose to carry out a fuzzy switching action among the different dynamics of the subsystems. This work of thesis is divided into three parts: modelling, analysis and supervision

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Nehmetallah, Georges. "Méthodes Galerkin discontinues hybrides couplées à des schémas de type explicite/implicite pour les équations de Maxwell instationnaires." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4098.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions et développons différentes familles de schémas d’intégration en temps combinés avec une méthode Galerkin disontinue hybride (GDH) en espace pour les équations de Maxwell. Après avoir passé en revue les méthodes GDH pour l’équation de Poisson, les équations de Maxwell en domaine fréquentiel et les équations de Maxwell en domaine temporel avec une discrétisation temporelle totalement implicite dans la première partie, nous construisons une méthode GDH totalement explicite en temps pour les équations de Maxwell en 3D en domaine temporel dans la deuxième partie. Cette méthode est précise avec un ordre élevé en espace et en temps et peut être vue comme une généralisation d’un schéma GD classique basé sur des flux décentrés. En particulier, elle coïncide avec ce schéma pour un choix particulier du paramètre de stabilisation introduit dans la définition des traces numériques dans le cadre GDH. Nous présentons des résultats numériques visant à évaluer ses propriétés de convergence. Nous proposons ensuite une nouvelle technique de post-traitement pour cette dernière méthode que nous couplons avec un schéma de Runge-Kutta explicite. Le champ électromagnétique post-traité converge plus vite d’un ordre que la solution non post-traitée en norme H(curl) . L’approche proposée est locale, c’est-à-dire que la solution améliorée est calculée indépendamment dans chaque cellule du maillage, et à chaque pas de temps nécessaire. En conséquence, son calcul n’est pas coûteux, surtout si la région d’intérêt est localisée, soit dans le temps, soit dans l’espace. Nous présentons plusieurs expériences numériques mettant en évidence les propriétés de superconvergence du champs électromagnétique post-traité. Dans la dernière partie, nous proposons une méthodologie pour construire des méthodes hybrides explicites/implicites (IMEX) pour les équations de Maxwell. Nous présentons ces méthodes IMEX obtenues en séparant la formulation semidiscrète en parties grossières et fines, puis en appliquant trois schémas en temps différents, d’ordre allant de 1 à 3. Nous présentons des résultats numériques montrant que nos méthodes sont efficaces en terme de précision et en terme de temps de calcul. Nous choisissons des cas où les maillages localement raffinés sont indispensables pour la précision de la solution approchée : un domaine en forme de L où la solution présente une singularité, un domaine hétérogène avec une variation importante de la vitesse de l’onde et un dispositif de cristaux photoniques où les sphères en silicium sont très proches les unes des autres
In this thesis, we study and develop different families of time integration schemes combined with a hybrid discontinuous Galerkin (HDG) discretization in space for Maxwell’s equations. After presenting a review of HDG methods for Poisson equation, time-harmonic Maxwell’s equations and for the time-domain Maxwell’s equations with a fully implicit time discretization in the first part, we construct a fully explicit HDGTD method for the 3D time-domain Maxwell’s equations in the second part. This HDGTD method is high order accurate in both space and time and can be seen as a generalization of the classical DGTD scheme based on upwind fluxes. In particular, it coincides with the latter scheme for a particular choice of the stabilization parameter introduced in the definition of numerical traces in the HDG framework. We provide numerical results aiming at assessing its numerical convergence properties. Then we propose a novel postprocessing technique for the latter method that we couple with an explicit Runge-Kutta time-marching scheme. The postprocessed electromagnetic field converges one order faster than the unpostprocessed solution in the H(curl) -norm. The proposed approach is local, in the sense that the enhanced solution is computed independently in each cell of the computational mesh, and at each time step of interest. As a result, it is inexpensive to compute, especially if the region of interest is localized, either in time or space. We present several numerical experiments that highlight the superconvergence properties of the postprocessed electromagnetic fields. Pursuing our aim, we propose a methodology to construct hybrid explicit/implicit (IMEX) HDGTD methods for Maxwell’s equations in the last part. We present the IMEX HDGTD methods obtained from dividing the semi-discrete formulation into coarse and fine parts and then applying three different IMEX time-marching of three different orders (less or equal to 3). We present numerical results for various test cases. An L shape domain where we have a singularity in the solution, a heterogeneous domain where we have an important variation of the wave speed, and a crystal photonic device where the spheres made of silicium are too close to each other. In these cases, the locally refined meshes are a must for the accuracy of the approximated solution and the and the obtained numerical results demonstrate that our methods are efficient in terms of accuracy and CPU time metrics.obtained numerical results demonstrate that our methods are efficient in terms of accuracy and CPU time metrics

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Yaacoub, Saly. "Etude de couches hybrides photopolymérisables de type vinyl éther silane : Application à la fabrication de composants optiques intégrés." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20175/document.

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Abstract:

Depuis plusieurs dizaines d'années, les matériaux hybrides organiques-inorganiques constituent une classe de matériaux particulièrement bien adaptée aux applications en optique intégrée. Le réseau minéral, élaboré par procédé sol-gel, confère au matériau la tenue mécanique. Quant au réseau organique, qui est réticulable par voie photochimique, il permet la formation des systèmes guidants. Des travaux antérieurs réalisés au sein de notre laboratoire ont montré le potentiel d'un matériau à base d'un précurseur hybride 2-(3,4 epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane) (EETMOS) pour l'application en optique intégrée. Bien que la qualité des composants réalisés à 1,31µm se soit révélée satisfaisante, un problème subsiste : une trop forte atténuation à 1,55 µm. La transmission optique autour de ces longueurs d'ondes est limitée par la présence des groupements OH et CH aliphatiques.L'objectif principal de ce travail est de développer une nouvelle génération de matériaux hybrides avec une très grande réactivité et de diminuer la quantité de groupements impliqués dans l'atténuation. Nous avons choisi la fonction vinyl éther comme fonction organique grâce à sa grande réactivité par voie cationique en comparaison avec la fonction époxyde. Nous avons étudié la double fonctionnalité de polymérisation du nouveau matériau hybride à base d'un vinyl éther silane. En premier lieu, les réactions d'hydrolyse et de polycondensation du sol ont été suivies par la spectroscopie RMN liquide du Si-29 en fonction du temps, de la température et du pH de l'eau impliquée dans l'hydrolyse. Le but était d'obtenir le plus haut taux d'oligomère multifonctionnel possible et le minium de groupement OH. La photopolymérisation de type cationique de la fonction vinyl éther a ensuite été étudiée, en utilisant la spectroscopie d'absorption dans l'infrarouge moyen. En présence du photoamorceur diaryliodonium, la photopolymérisation a été étudiée en suivant l'évolution de la bande d'absorption de la double liaison vinyl éther avant et après irradiation. La photopolymérisation cationique est rapidement initiée dès le début de l'exposition aux UV, ce qui prouve la réactivité important de la fonction vinyl éther. En utilisant la spectroscopie d'absorption dans le proche infrarouge, les résultats montrent des niveaux d'atténuation très prometteurs pour l'utilisation de ce matériau en optique intégré à 1,31 et 1,55 µm
In the last few years, organic-inorganic hybrid materials were particularly attractive for integrated optical circuits. Hybrid network could be prepared by the formation of inorganic and organic network simultaneously through sol-gel technique and photopolymerization process.A composition based on [2-(3, 4 epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane)] has already allowed the fabrication of optical integrated devices. The organic polymerization is on a cationic way. Results show the contributions of OH and aliphatic CH groups to the attenuation in the third telecommunication window located at 1,55 µm.The main objective of this work is to remove this difficulty by developing a new generation of hybrid materials with a very high reactivity and low amount of groups involved in the attenuation. We have chosen vinyl ether function as an organic part because of their well known high polymerization rates via cationic way which are faster than the epoxide function and which lead to no OH groups generation and a very low aliphatic CH groups introduction.In this work, we study the dual functional structure of a new vinyl ether alkoxysilane hybrid precursor. Firstly, hydrolysis and polycondensation of vinyl ether based solution are followed by liquid and solid Si-NMR spectroscopy. The kinetic reaction is followed as a function of time, temperature and pH of the water involved in the hydrolysis, in order to obtain the highest reactive multifunctional oligomer and the lowest OH groups. Secondly, results of the cationic photopolymerization of vinyl ether- based monomers are also reported, using middle infrared spectroscopy. In the presence of diaryliodonium photoinitator, the photopolymerization is studied by monitoring the absorption band of vinyl ether double bond before and after irradiation. The cationic photopolymerization occurs rapidly upon UV-exposure and vinyl ether monomers proved to be very effective monomers. Using near infrared spectroscopy, results show promising attenuation for the use of this material in integrated optic at 1,31 µmand 1,55 µm

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Baert, Jérome. "Locomotives Electriques Hybrides : contribution à leur modélisation et à leur gestion énergétique par logique floue de type 2." Thesis, Besançon, 2013. http://www.theses.fr/2013BESA2049/document.

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Abstract:

Dans le cadre du transport de marchandises par voie ferroviaire, un certain nombre de verrous limitent les efforts consentis pour un fret plus "propre". Des améliorations doivent être faites afin de limiter le nombre de locotracteurs assurant les charges/décharges de marchandises en bout de ligne. Dans cette perspective, FEMTO-ST et Alstom Transport ont pour objectif de concevoir et développer un système de gestion d'énergie pour locomotive électrique hybride. Composée d'un groupe électrogène couplé à des accumulateurs électrochimiques et des super-condensateurs, la locomotive électrique hybride permet d'accroître la souplesse et l'efficacité du transport ferroviaire électrique, tout en réduisant encore son impact environnemental. Cette étude a consisté dans un premier temps à développer une modélisation macroscopique de la chaîne de traction électrique hybride et à proposer une structuration de la commande avec l'identification des capteurs matériels et logiciels nécessaires au contrôle optimal de la chaîne de traction. La caractérisation expérimentale des moyens de stockage a permis l'amélioration comportementale et dynamique des modèles correspondant. Dans un second temps, le contrôle de la tension de sortie d'un hacheur dévolteur a permis d'étudier l'application de la logique floue de type-2 (intervalle et générale) dans le cas d'applications industrielles (relativement simples). Enfin, une gestion innovante des flux d'énergie au sein d'un système plus complexe: locomotive électrique hybride, a été développée. Mettant en œuvre la logique floue de type-2 et des algorithmes s'inspirant de la théorie de l'évolution, cette gestion d'énergie optimale opère en temps réel et sans connaissance à priori du cycle de conduite. La gestion fréquentielle ainsi que le contrôle des états de charge des sources secondaires du véhicule contribuent également à leur bon fonctionnement
To achieve a "greener" freight transport, efforts are still needed to overcome some technological barriers. New improvements must be carried at to limit the shunting locomotives' use intended for the goods' load/unload. Considering this aim, FEMTO-ST and Alstom Transport decided to conceive and develop an energy management strategy system for hybrid electric locomotives. Such locomotives include a diesel driven generator set which is coupled with batteries and ultra-capacitors. The architecture aims at improving the flexibility, the effectiveness of the electrical railway transport and at reducing the environmental impact of these activities again. Firstly, the study consists in implementing a macroscopic modelling of the hybrid electric powertrain. Then, the control is optimally designed by identifying the hardware and software sensors of the powertrain. The dynamics and the behavior of the secondary sources' models are improved thanks to their experimental characterizations. Secondly, the use of Type-2 Fuzzy Logic (interval and general) controllers permits to study their efficiency in the control of a very simple industrial system: the output voltage of a buck converter. Lastly, based on the obtained results, an innovative management of the system's energy flows is developed in the case of the hybrid electrical locomotive. The use of the type-2 fuzzy logic and evolutionary algorithms permit to optimally perform a real time energy management strategy without a priori knowledge of the duty cycle. The frequency approach and the secondary sources' state of charge control contribute to their efficient use

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Salomon, William. "Incorporation de polyoxométallates dans des matériaux hybrides de type MOFs pour des applications en magnétisme et en électrocatalyse." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV124/document.

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Abstract:

Différents matériaux hybrides à base de polyoxométallates (POMs) ont été synthétisés au cours de cette thèse. Dans un premier type de matériaux, appelé POM@MOF, des POMs sont incorporés au sein des cavités poreuses d'un Metal-Organic-Framework (MOF). Ces matériaux ont été synthétisés par une méthode d'imprégnation en milieu aqueux ou par synthèse directe en conditions solvothermales. Ils ont ensuite été caractérisés de manière approfondie. La stabilité ou l'évolution des polyoxométallates lors de l'incorporation dans le MOF étant chaque fois parfaitement établie. Les matériaux POM@MOFs ont ensuite été étudiés pour leurs applications en magnétisme, pour la détection et en catalyse. Dans un second temps, des polymère de coordination hybrides à base de POMs (surnomés POMOFs) construits à partir d'isomères ε-Keggin reliés par des ligands organiques ont été synthétisés par voie hydrothermale. De nouvelles structures POMOFs ont pu être obtenue en présence de POMs, de ligands carboxylates et de complexes métalliques comme contre-ions non-innocents. L'activité de ces matériaux vis-à-vis de la réduction des protons a été étudiée par électrocatalyse et photocatalyse. Parallèlement, des synthèses de composés moléculaires solubles à base de POMs ε-Keggin ont également été réalisées. Finalement, des espèces hybrides incorporant des métaux de transitions et des ligands bisphosphonates ont été synthétisées : des polymères incorporant du cuivre(II) et un composé moléculaire à base fer(III). Ces espèces ont ensuite été étudiées pour leurs propriétés magnétiques, catalytiques pour la réduction des NOx. L'espèce à base de fer a également été sélectionnée comme substrat pour des études de dépôt sur surface de silice
Different Polyoxometalate (POM) based hybrid materials were synthesised during this doctorate. In the first type of materials, called POM@MOF, POMs are incorporated in the porous cavities of a Metal-Organic-Framework (MOF). These materials were synthesised by a impregnation method in an aqueous medium or by direct synthesis in solvothermal conditions. They were then extensively characterised. For every material, the stability or transformation of the POMs during the incorporation was accurately established. The POM@MOFs materials were then studied for their applications in magnetism, for detection and in catalysis. In a second time, POM-based hybrid coordination polymers (called POMOFs) made from ε-Keggin isomers connected by organic linkers were synthesised by a hydrothermal method. New POMOFs structures have been obtained with POMs, carboxylate linkers and metallic complexes as non-innocents counter ions. The catalytic activity of these materials toward protons reduction was studied by electrocatalysis and photocatalysis. In parallel, syntheses of soluble molecular compounds based on ε-Keggin POMs were also performed. Finally, hybrid species incorporating transition metals and bisphosphonate linkers were synthesised : three copper(II) based polymers and a molecular coumpound incorporating iron(III). The magnetic and catalytic (reduction of NOx) properties of these materials were then studied. The iron based species was also selected as substrate for the deposition on a silica surface

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Muyl, Frédérique. "Méthodes d'optimisation hybrides appliquées à l'optimisation de formes en aérodynamique automobile." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066397.

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Dufouleur, Joseph. "Cohérence quantique et interactions dans les gaz d'électrons bidimensionnels balistiques." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112108.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude de la magnétorésistance des réseaux quantiques Z2 et T3 gravés dans un gaz bidimensionnel d'électrons (2DEG). Les oscillations d'un ensemble d'anneaux Aharonov-Bohm correspondant à un quantum de flux par plaquette doivent décroître comme 1/N. Cependant, pour certaines topologies, C. Naud a observé des oscillations plus importantes que pour des réseaux carré de taille similaire à cause de la localisation, par les interférences, des électrons dans des cages à un demi quantum de flux par plaquette. Nous montrons ici qu'en analysant dG/G plutôt que dR, l'amplitude de ces oscillations ne peut être attribuée à un effet de cage. De plus, leur dépendance thermique confirme qu'elles sont la conséquence d'un moyennage classique d'anneaux incohérents. Nous avons étudié la dépendance magnétique de ces oscillations. Leur amplitude dépend essentiellement de l'asymétrie de la fonction d'onde à bas champs et de la réduction de la rétrodiffusion à champs intermédiaires. A plus fort champs, lorsque le niveau de Fermi se trouve entre deux niveaux de Landau, on observe des oscillations importantes sur un anneau unique tandis que de plus faibles apparaissent sur un réseau carré. Nous constatons une dépendance thermique exponentielle inhabituelle. Dans la seconde partie, nous étudions le transport dans des jonctions supraconducteur (Indium)/ 2DEG de haute mobilité. Nous avons pu reproduire des contacts désordonnés de bonne transparence (environ 30%). Les courants de fuite ont rendu l'usage de grilles interdit. En utilisant des masques de Titane, nous montrons que le contact ne s'effectue qu'à certains endroits éparses où diffuse l'Indium
This work is devoted to the study of the magnetoresistance of Z2 and T3 quantum networks etched in a two dimensionnal electron gas (2DEG). The oscillations corresponding to one quantum flux per tile (h/e oscillations) of such an ensemble of Aharonov-Bohm ring should decay like1/N. However, for a particular topology, C. Naud has observed stronger oscillations than for square lattice of similar size, due to the localization of the electrons in cages by the interferences for half a quantum flux per tile. Here, we show that by analyzing dG/G rather than dR, the amplitude of the h/e oscillations couldn't be attributed to a cage effect. Moreover, their temperature dependence confirm that they are the consequence of the usual average of incoherent ring's oscillations. We have studied the magnetic dependence of these oscillations. Their amplitude mainly depends on the asymmetry of the wave function at low fields, whereas it is the reduction of the backscattering that is relevant for intermediate fields. In stronger fields, we observe very high oscillations on a ring and weaker on a square lattice when the Fermi level lies between two Landau levels. Their exponential thermal dependence is unusual. In the second part, we have studied the transport through hybrid junctions superconductor (Indium) / high mobility 2DEG. We could reproduce disordered contact with a good transparency of around 30%. The presence of current leakage makes the use of gate impossible. By using a Titanium mask, we show that the contact is effective only in few places where the Indium could diffuse

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Amestoy, Antoine. "Synthèse de nanohélices hybrides par auto-assemblage de type "bottom up" pour la fabrication de capteurs de déformation flexibles." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0041.

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Abstract:

Les capteurs de déformation flexibles et biocompatibles constitués d’assemblages de nanoparticules (NPs) sont prometteurs pour diverses applications futures, telles que la peau électronique, les écrans tactiles flexibles ou la robotique. Le principe de ces capteurs de déformations repose sur la conduction par effet tunnel entre les NPs qui varie de façon exponentielle lorsque que le film de NPs est déformé. Cependant, la sensibilité, la reproductibilité et la stabilité de ces capteurs sont affectées par les variations d'épaisseur, de morphologie et de densité des films lors de la fabrication ou au cours de leur utilisation. L’objectif de ces travaux est de développer des capteurs de déformations basés sur l'utilisation d’assemblages de nanohélices de silice recouvertes de NPs métalliques conductrices ou de NPs d’oxydes métalliques semi-conductrices pour surmonter ces aspects critiques. Dans la première partie, des NPs d’or sont synthétisées et fonctionnalisées avec différentes compositions de ligands isolants et sont ensuite greffées à la surface des nanohélices de façon covalente. Dans la seconde partie, des NPs semi-conductrices transparentes d’oxyde d’étain dopé à l’antimoine sont synthétisées, fonctionnalisées et assemblées à la surface des nanohélices par interactions électrostatiques ou covalentes. Enfin, les différents assemblages obtenus sont déposés par diélectrophorèse entre des électrodes interdigitées sur un substrat flexible. Les propriétés de flexibilité, de sensibilité et de stabilité des capteurs fabriqué sont ensuite caractérisées à l’aide de mesures électromécaniques couplées à des observations en microscopie électronique à balayage
Flexible and biocompatible strain sensors based on nanoparticle (NPs) assemblies show great potential for various future applications, such as electronic skin, flexible touch screens, and robotics. The high sensitivity of such strain sensing devices is due to the exponential dependence of the tunnel resistance on the distance between adjacent NPs, which is altered by the strain. However, the sensitivity, reproducibility and stability of these sensors are affected by variations in thickness, morphology and density of the films during manufacture or during their application. The objective of this work is to develop strain sensors based on assemblies of silica nanohelices covered with conductive metallic NPs or semiconducting metal oxide NPs to overcome these critical aspects. In the first part, gold NPs are synthesized and functionalized with different compositions of insulating ligands and are further grafted on the surface of the nanohelices with a covalent bond. In the second part, transparent semiconducting NPs of antimony-doped tin oxide are synthesized, functionalized and assembled on the surface of nanohelices by electrostatic or covalent interactions. Finally, the various assemblies obtained are deposited by dielectrophoresis between interdigitated electrodes on a flexible substrate. The flexibility, sensitivity and stability properties of the sensors are then characterized by electromechanical measurements coupled with scanning electron microscopy observations

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Jabri, Dalel. "Contribution à la synthèse de lois de commande pour les systèmes de type Takagi-Sugeno et/ou hybrides interconnectés." Thesis, Reims, 2011. http://www.theses.fr/2011REIMS028/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse portent sur la stabilisation des systèmes non linéaires à grandes dimensions. Il s’agit de décomposer le système de grandes dimensions en un ensemble de n sous-systèmes interconnectés. Ensuite, en tenant compte de la nature des sous-systèmes, un ensemble de lois de commande décentralisées, composée de n lois de commande locale, peut être synthétisé. Ainsi, chaque loi de commande locale est associée à un sous-système et permet de le stabiliser indépendamment des autres sous-systèmes. Trois classes de systèmes sont ainsi traitées dans le cadre de cette thèse : les systèmes non linéaires interconnectés et les systèmes hybrides interconnectés (linéaires ou non linéaires).Premièrement, on s’est intéressé à l’étude de la stabilisation des systèmes non linéaires interconnectés représentées par des multi-modèles de type Takagi-Sugeno (TS). En effet, un multi-modèle TS permet de représenter un système non linéaire affine par un ensemble de modèles linéaires interconnectés par des fonctions non linéaires. Afin de réduire le conservatisme des approches quadratiques de Lyapunov existantes, de nouvelles conditions écrites sous forme d’inégalités linéaires matricielles (LMI) ont été proposées sur la base d’une fonction non quadratique de Lyapunov candidate. Ces conditions permettent ainsi la synthèse des contrôleurs TS décentralisés proposés. Dans le but d’étendre les résultats obtenus au cas des systèmes non linéaires et hybrides de grandes dimensions, on s’est ensuite intéressé à l’étude de la stabilisation des systèmes linéaires à commutations interconnectés via l’emploi de fonctions multiples de Lyapunov. Enfin, des conditions de stabilisation pour les systèmes non linéaires interconnectés à commutations, composés de sous-systèmes TS à commutations, ont été proposées sous forme LMI
This thesis focuses on the stabilization of nonlinear large scale systems. Hence, a global large scale systemcan be described by a set of n interconnected subsystems. Then, based on the subsystem’s nature, adecentralized control law, composed of a set of n local control law is proposed. Each local control law isable to stabilize the subsystem for which it is synthesized. In this thesis, three classes of dynamical systemsare considered : nonlinear interconnected systems, switched linear interconnected systems and switchednonlinear interconnected systems.First, based on Takagi Sugeno (TS) modeling, the decentralized stabilization of nonlinear interconnectedsystems has been studied. In order to relax quadratic Lyapunov approaches, one has considered nonquadratic Lyapunov functions. Then, based on multiple Lyapunov switched functions, the stabilization oflarge scale linear switched systems is proposed. Hence, a decentralized switched control law designmethodology has been developed to ensure the stability of the proposed class of hybrid systems. Finally,the stabilization of nonlinear switched interconnected systems as been considered such that each nonlinearsubsystem is described by a TS model

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Portier, François. "Biomateriaux collagène / gélatine : des phases cristal-liquides aux matériaux hybrides." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066655/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse a consisté à étudier in vitro des phénomènes d’auto-assemblage de molécules de collagène de type I natif, dénaturé ou modifié. Dans une première partie, nous avons analysé des solutions denses en milieu acide de collagène I et de gélatine A par microscopie à lumière polarisée et microscopie SHG résolue en polarisation (P-SHG). Nous avons ainsi mis en évidence la première mésophase obtenue à partir de gélatine. Nous avons ensuite étudié l’impact de la gélatine sur des mésophases en contre-plaqué de collagène I et montré que le collagène pouvait être subtilisé par la gélatine à hauteur de 20% sans en affecter la formation des phases en contre-plaqué. Les matrices collagène/gélatine obtenues après fibrillogenèse ont été caractérisées à différentes échelles en ayant recours à la calorimétrie différentielle (DSC), à la microscopie électronique à transmission (MET), au P-SHG et l’imagerie par résonnance magnétique (IRM). Nous avons montré que ces matrices présentent une structuration hiérarchique de type fractal et que la gélatine stabilise le collagène.Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés aux propriétés d’auto-assemblage de molécules de collagène I modifié avec de la rifamycine SV pour la synthèse de gels à délivrance contrôlée. Nous avons utilisé différents modes d’assemblage afin d’arriver à notre but et avons caractériser les propriétés chimiques, rhéologiques et antibiotiques des gels obtenues. Pour mieux comprendre le système, nous avons étudié la structure des assemblages de collagène modifié au sein d’un système dilué à l’aide du cryo-MET et de la microscopie à force atomique couplé à la spectroscopie infrarouge (AFMIR)
The object of this thesis was to study the in vitro self-assembly phenomena of native, denatured or modified collagen type I.In the first part, we analysed dense solutions of collagen I and gelatin A (in acidic medium) by polarized light microscopy and polarization resolved SHG microscopy (P-SHG). We have thus observed the first mesophase obtained from gelatin. We then studied the impact of gelatin on collagen I plywood mesophases and showed that collagen could be replaced by gelatin up to 20% without affecting the formation of the plywood phases.Collagen/gelatin matrices obtained after fibrillogenesis were characterized at different scales by using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Transmission Electron Microscopy (TEM), P-SHG and Magnetic Resonance Imaging (MRI). We showed that these matrices have a hierarchical structure of fractal type and that gelatin stabilizes collagen.In the second part, we studied the self-assembly of collagen I modified with rifamycin SV for the synthesis of controlled delivery gels.We used different methods of assembly in order to reach our goal and we characterized the chemical, rheological and antibiotic properties of the obtained gels. To better understand the system, we studied the structure of modified collagen assemblies in a diluted systems with cryo-TEM and atomic force microscopy coupled with infrared spectroscopy (AFMIR)

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Basseur, Matthieu. "Conception d'algorithmes coopératifs pour l'optimisation multi-objectif : application aux problèmes d'ordonnancement de type flow-shop." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Basseur.pdf.

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Abstract:

Les problèmes « difficiles » de l'optimisation combinatoire, sont généralement résolus de manière heuristique, afin de procurer de bonnes solutions en un temps « raisonnable », les méthodes de résolution exacte étant inapplicables aux grandes instances. Actuellement, un nombre croissant d'approches coopératives entre ces méthodes voient le jour. Dans un premier temps, une classification des approches coopératives de la littérature à été réalisé. A partir de ces travaux, nous présentons différents schémas de coopération typiques, en se focalisant spécialement sur les coopérations entre méthodes de résolution exacte et heuristique. Dans un deuxième temps, nous proposons d'effectuer différentes coopérations pour résoudre un problème de flow-shop bi-objectif. Pour la résolution approchée de ce problème, l'algorithme AGA (Algorithme Génétique Adaptatif) a été défini pour servir de base aux méthodes coopératives. Deux mécanismes sont proposés pour renforcer l'adaptabilité et la capacité d'exploration des algorithmes génétiques multi-objectif. Le premier mécanisme permet d'utiliser, dans le même programme, plusieurs opérateurs de mutation, et de favoriser automatiquement ceux qui s'avèrent plus efficaces. Le second mécanisme consiste à adapter en ligne un paramètre de la diversification, de sorte à obtenir une répartition harmonieuse des solutions le long du front de Pareto
Ensuite, nous proposons de faire coopérer AGA avec des méthodes dédiées à l'intensification de la recherche. Nous proposons un premier type de coopération avec PLS (Recherche Locale Pareto) en proposant différents algorithmes de type recherche mimétique. Les tests effectués sur les différentes coopérations montrent l'intérêt d'utiliser un algorithme d'exploration (AGA), ainsi que l'efficacité des coopérations adaptives entre différents algorithmes. Puis, nous proposons une coopération originale avec l'algorithme MOPR (Path Relinking Multi-Objectif). Pour cela nous avons défini différents mécanismes pour adapter les algorithmes de path-relinking au cas multi-objectif. Ce type d'approche est très prometteur. Enfin, les approches coopératives avec la méthode exacte bi-objectif TPM (Méthode Deux Phases) ont été envisagées. Trois approches ont été proposées, une exacte et deux heuristique. Les expérimentations ont permis d'améliorer sensiblement les meilleures solutions obtenues. Les différentes approches testées, montrent l'intérêt des mécanismes de transition adaptative entre algorithmes, ainsi l'apport réalisé par l'utilisation de méthodes d'optimisation très différentes, dans le cadre de l'optimisation multi-objectif

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Mabire, Clément. "Contribution des variations structurales de type insertions/délétions à l'adaptation, la variation des caractères et les performances hybrides chez le maïs." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS093.

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Abstract:

Le récent développement des méthodes de séquençage permet aujourd’hui d’identifier des variations structurales chez de nombreuses espèces. Chez le maïs, des milliers de grandes insertions et délétions (InDel) de quelques pb à plusieurs centaines de Kbp ont été découvertes entre le génome de référence B73 et de nombreux autres génomes reséquencés. Ces InDel peuvent changer la composition des gènes entre les individus et donc être impliquées dans la variation du phénotype, mais cet effet sur le phénotype reste mal connu. L’objectif de cette thèse était d'étudier la contribution des InDel à l'adaptation, aux variations phénotypiques et aux performances hybrides chez le maïs. Nous avons développé une puce de génotypage des InDel Affymetrix® Axiom® capable de génotyper 105 927 InDel de 35bp à 129,7Kbp. 79 969 de ces InDel ont leur séquences absentes du génome de référence B73 et ont été identifiées par l’assemblage 3 génomes (F2, C103, and PH207). Nous avons sélectionné 61 492 InDel polymorphiques pour génotyper 362 lignées de maïs représentant une large gamme de diversité pour étudier la contribution des InDel à la diversité génétique, l’adaptation et la variation des caractères. Nous avons également génotypé 1 million de SNP à partir de deux puces de génotypage et du génotypage par séquençage pour étudier la complémentarité entre les InDel et les SNP. Qu’ils soient calculés avec les InDel ou les SNP la structuration génétique et les valeurs d’apparentement entre les lignées sont très similaires, ce qui suggère que la plupart des InDel ont suivi la même trajectoire évolutive que les SNP. 51% des InDel ne sont pas en déséquilibre de liaison élevé (>0.8) avec aucun SNP proche donc l’effet de ces InDel n’est donc a priori pas capturé pas des SNP à cette densité. Parmi les 294 régions génomiques associées au phénotype (QTL), 13 nouveaux QTL ont été détectés grâce aux InDel par rapport aux SNP par une approche de génétique d’association (GA). Nous avons détecté un enrichissement en InDel sous sélection entre les lignées tropicales, cornées et dentées par rapport aux SNP, avec 56 sur 188 régions sous sélection détectées avec les InDel. Ces régions contiennent des gènes impliqués dans l’adaptation et/ou la tolérance aux stress. De plus, le plus grand nombre d’associations a été découvert pour la floraison, caractère adaptatif chez le maïs. Ces résultats suggèrent que les InDel sont plus souvent impliquées dans l’adaptation et la tolérance aux stress. Nous avons enfin testé l’effet des InDel sur les performances hybride en analysant un panel de 287 hybrides issus du croisement de 210 lignées tempérées du panel précédent. Nous avons décomposé la variance des performances hybrides en distinguant les effets de dominance et d’additivité pour la floraison femelle (FF), la hauteur (PH) et le rendement (GY). La plus forte part de dominance et d’interaction génotype-environnement a été observée pour le GY et la plus faible pour la FF. L’effet additif et de dominance de 51,844 InDel et 469 267 SNP a été testé pour 4 combinaisons d’environnements par une approche de GA. 78 et 133 QTL avec un effet additif et dominant respectivement ont été identifiés, dont 6 et 11 avec des InDel. 83% de ces QTL ont été identifiés dans une seule combinaison d’environnements. Un des QTL de rendement identifié avec des InDel est situé dans un large cluster d’InDel sur le chromosome 6 et colocalise avec un QTL déjà identifié avec des SNP avec un effet fort dans l’augmentation du rendement sous des températures élevées. L’ajout de l’effet de dominance en plus de l’effet additif permet d’augmenter la précision des prédictions génomiques jusqu’à 5,6% pour le rendement. Cependant, l’ajout du génotypage des InDel en plus de celui des SNP n’a pas permis d’améliorer les prédictions des phénotypes hybrides
In the last decades, the rapid development of genome sequencing allowed to identify structural variations in many species. In maize, thousands of large insertions and deletions (InDels) from few bp to hundreds of Kbp were discovered by comparing the reference genome B73 and many other resequenced genomes. These InDel sequences can carry genes and therefore be involved in phenotypic variation by changing the gene composition between individuals, but their effect on phenotype was not well studied. The aim of this thesis was to study the contribution of InDels to adaptation, phenotypic variations and hybrid performances in maize. We developed an Affymetrix® Axiom® genotyping array that allowed to genotype 105,947 InDels sequences ranging from 35bp to 129,7Kbp of size. 79,969 out 105,947 sequences of these InDels were not present in B73 reference genome and have been discovered by assembling three genomes (F2, C103, and PH207). We selected 61,492 polymorphic InDels to genotype a 362 maize inbred lines panel representing a broad range of diversity to study the contribution of InDels to genetic diversity, adaptation and trait variation. We also assembled one million of SNPs from two genotyping arrays and genotyping by sequencing to study the complementarity between InDels and SNPs. Genetic structuration and relatedness between inbred lines displayed by SNPs or by InDels were highly similar suggesting that almost all indels and SNPs followed a similar evolutionary trajectory. 51% of InDels were not in high linkage disequilibrium (LD>0.8) with any nearby SNP suggesting that the effect of these InDels was not be well captured using this density of SNP. Thanks to InDels, we detected 13 new quantitative trait loci (QTLs) among 294 QTLs identified for 23 traits by a genome wide association studies (GWAS). Similarly, 56 out 188 regions under selection between tropical, dent and flint maize lines were identified by InDels leading to an enrichment of genomic regions under selection detected by InDels compared to SNPs. These InDels include genes involved in tolerance to biotic and abiotic stress and/or adaptive traits as flowering time. Accordingly, the highest number of associated InDels was found for flowering time. These results suggest that InDels were often involved in adaptation and stress tolerance. In order to study the effect of InDels on hybrid performances, we analyzed a panel of 287 hybrids derived from the crossing of 210 maize temperate inbred lines from the previous panel. We decomposed the variance of female flowering (FF), plant height (PH) and grain yield (GY) by distinguishing the additive and dominant genetic effects. We observed the highest dominance and genotype by environment effects for GY and the lowest for FF. We performed GWAS on this panel by testing additive and dominance effects of 51,844 InDels and 469,267 SNPs on these three traits in 4 different environment combinations. We identified 78 and 133 QTLs with an additive and dominance effect, respectively including 6 and 11 QTLs discovered only by InDels. 83% of all QTLs were found with only one environment combination. One QTL for GY detected with InDels was located in a large cluster of InDels on chromosome 6, previously identified to have a strong effect on GY in heat conditions. We finally used InDels and/or SNPs genotyping to predict hybrid performances. Whereas including a dominance effect in genomic prediction models increased by 1.5 to 5.6% predictive abilities (PA) for GY, including InDels genotyping did not increased PA

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Cleuziou, Jean-Pierre. "Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/156/.

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Abstract:

L'électronique moléculaire et la spintronique moléculaire sont deux domaines émergeant de la nanophysique, prometteurs pour réaliser de nouveaux types de dispositifs utiles tant pour le stockage d'information que pour l'information quantique. Ce travail de thèse a pour objet de contribuer à ces deux domaines de recherche par la réalisation de jonctions moléculaires à base de nanotubes de carbone, faisant intervenir des nanostructures magnétiques. Nous avons choisi deux approches: (i) le transport électronique à travers des nanotubes de carbone remplis de matériaux magnétiques (nanotubes hybrides) et (ii) le développement du « nano-SQUID » composé de jonctions supraconductrices à nanotube de carbone. Ce magnétomètre devrait être suffisamment sensible pour étudier les propriétés magnétiques de molécules individuelles attachées au nanotube de carbone
Molecular electronics and spintronics are both rapidly emerging fields of nanoelectronics with a strong potential impact for the realization of new functions and devices helpful for information storage as well as quantum information. My thesis aimed at the merging of the two fields by the realization of molecular junctions that involves magnetic nanostructures. We chose two different approaches: (i) electronic transport through carbon nanotubes filled with magnetic material (hybrid carbon nanotubes), and (ii) development of a nano-SQUID with carbon nanotube Josephson junctions, which should be sensitive enough to study individual magnetic molecules that are attached to the carbon nanotube

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Dargère, Nicolas. "Nouvelle voie de réticulation et de renforcement de TPV du type PP/EPDM." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10307.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce manuscrit concerne une nouvelle voie de réticulation et de renforcement de mélange de polymères du type thermoplastique vulcanisé (TPV). L’utilisation d’hydrosilazanes a été envisagée pour la réticulation et le renforcement de TPV du type PP/EPDM. De par la fonctionnalité des hydrosilazanes ; fonctions hydrure de silicium (Si-H) et fonctions silazane (Si-N), deux types de réactions ont été étudiées. La réaction d’hydrosilylation a été employée pour la réticulation de l’EPDM, et les réactions d’hydrolyse-condensation des fonctions Si-N et Si-H ont été exploitées pour la formation in-situ de domaines hybrides organique-inorganiques du type SiCxOy. L’étude sur molécules modèles et gels d’EPDM des réactions d’hydrosilylation et d’hydrolyse-condensation a permis de mettre en évidence la faisabilité du concept. Nous avons montré que l’avancement de la réticulation de l’EPDM par hydrosilylation est gouvernée par la cinétique de diffusion de l’hydrosilazane au sein de ce dernier. Les réactions d’hydrolyse-condensation des hydrosilazanes modèles ont mis en évidence la réactivité des fonctions Si-N plus importante par rapport à celle des Si-H dans nos conditions expérimentales. La transformation en SiCxOy des hydrosilazanes greffés à un gel d’EPDM réticulé induit l’augmentation de sa densité de réticulation. Ces réactions ont successivement été réalisées dans des conditions industrielles de transformation à l’état fondu, et la formation de structure hybride a été confirmée par RMN 29Si du solide
This work focuses on a new way of thermoplastic vulcanizate elaboration. Hydrosilazane compounds were employed to crosslink and reinforce PP/EPDM blends. Hydrosilazane reactive groups as silicon hydride (Si-H) and silazane (Si-N) moieties were involved in two types of reactions. Hydrosilylation reaction was exploited to perform EPDM crosslinking and hydrolysis-condensation reactions for in-situ formation of SiCxOy hybrid domains. Firstly model compounds were used to study both reactions. Then EPDM gels were elaborated by hydrosilylation crosslinking and hydrolysis-condensation reactions of hydrosilazane were performed for the in-situ modification of EPDM networks. Results showed that hydrosilazane diffusion in EPDM has a major influence on the crosslinking reaction kinetic. Additionally, hydrolysis-condensation reactions revealed that silazane groups are more sensitive to hydrolysis compared to silicon hydrides in our experimental conditions. Hydrosilazane conversion in SiCxOy in crosslinked and grafted EPDM gels induce an increase of the crosslinking density. Both reactions were successively performed in the molten state using industrial processing means and structural characterisations confirmed the presence of SiCxOy hybrid structures

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Brand, Denys. "Particules chimères GAG-V3 du virus de l'immunodéficience humaine de type 1 : concepts, stratégie de construction, expression et purification." Tours, 1993. http://www.theses.fr/1993TOUR3803.

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Abstract:

La polyprotéine GAG (p55) du virus VIH-1, qui est capable de s'assembler sous forme particulaire, a été utilisée comme support autologue pour l'épitope neutralisant majeur de la glycoprotéine d'enveloppe virale gp120. Cet épitope majeur est situé dans la région variable V3 de la gp120. Malgré cette variabilité importante, nous avons montré que la séquence consensus de la boucle V3 représentative des souches de VIH-1 rencontrées en Europe ou en Amérique du Nord présentait une réaction antigénique croisée avec une grande variété de souches virales. En effet, un peptide correspondant à cette séquence a été reconnu par 94% des sérums provenant d'un panel de 358 individus infectés par le VIH-1 ayant des origines géographiques diverses (France, Antilles, Afrique). Nous avons substitué cette séquence V3 consensus à un épitope (acides aminés 196-228) de la protéine p24 à l'intérieur de la polyprotéine GAG. Pour cela, un gène gag modifié contenant des sites de restriction spécifiques et une délétion au niveau de l'épitope choisi pour l'insertion, a été généré par PCR en utilisant des amorces dégénérées. Un oligonucléotide synthétique codant pour la séquence V3 consensus a ensuite été inséré au niveau de l'épitope délété. La protéine chimérique GAG-V3 exprimée dans des cellules d'insecte à l'aide du système d'expression baculoviral s'assemble sous forme particulaire. Cette protéine chimérique est reconnue par les anticorps monoclonaux anti-V3 en western blot mais pas en immunomicroscopie. Ces résultats semblent indiquer que l'épitope de la p24 choisi pour l'insertion n'est pas exposé sur la polyprotéine GAG et, nous conduisent à proposer la mise en oeuvre de constructions différentes en utilisant la méthodologie originale que nous avons développée. Nos résultats confirment la possibilité d'utiliser la polyprotéine GAG comme protéine "porteuse" de séquences de la gp120 essentielles dans l'induction d'anticorps neutralisants tout en conservant sa capacité d'auto-assemblage
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Lesimple, Patrick. "Etude du cotyle non scellé de bousquet dans cent prothèses totales de hanche hybrides avec composant fémoral type charnley scellé : recul moyen quatre ans." Caen, 1991. http://www.theses.fr/1991CAEN3094.

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Volkringer, Christophe. "Synthèse et caractérisation de nouveaux carboxylates de type metal organic framewok (MOF) à base d'aluminium, de gallium et d'indium." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2009. http://www.theses.fr/2009VERS0024.

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Abstract:

Les Metal Organic Frameworks (MOFs) correspondent à une nouvelle classe de matériaux hybrides dotés généralement d’une porosité importante associée à une faible densité. Ce travail concerne la synthèse de carboxylates de type MOF à partir d’aluminium, de gallium et d’indium. L’utilisation de ces métaux est très peu représentée dans la littérature. Dans le cas de l’aluminium, cela est d’autant plus surprenant car il s’agit d’un métal stratégique, léger et peu couteux. Pendant cette thèse, plus de vingt nouveaux matériaux ont été synthétises et caractérisés par diffraction de rayons X, infrarouge et RMN. . Certains d’entre eux montrent des propriétés très intéressantes (surface spécifique élevée, acidité de surface, nouvelle cristallochimie) et présentent un réel intérêt industriel. Afin de comprendre la formation des MOFs en conditions hydrothermales, nous avons également entrepris une étude par analyse ex situ et RMN in situ du système des trimésates d’aluminium. De nouvelles espèces ont été caractérisées et nous avons proposé des mécanismes de formation
Metal Organic Framework (MOF) is a new class of hybrid materials with generally an important porosity and low density. This work concern the synthesis with aluminium, gallium and indium based of MOF-type carboxylates. The use of these metals, and particularly aluminium, is very rarely reported for MOFs elaboration. In the aluminium case, it is a surprise because this strategical metal is light and low cost. During this PhD, more than twenty MOFs were synthesized and fully characterized by NMR, X-ray diffraction and infrared. Some of them show very interesting properties (high surface area, acidic properties, new crystal chemistry) and present a real industrial interest. In order to understand the formation of MOFs under hydrothermal conditions, we analysed with ex situ techniques and in situ NMR, the synthesis of aluminium trimesates. New species were characterized, and we proposed mechanisms for the formation of three aluminium based compounds

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Lefrançois, Aurélie. "Synthèse de nanocristaux de type Chalcopyrite en vue d'applications en cellules solaires." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01062176.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de nanocristaux semi-conducteurs ternaires, et leur application dansdes cellules solaires hybrides organiques/inorganiques. Les nanocristaux semi-conducteurs absorbentla lumière à des longueurs d'ondes déterminées par leur taille et leur composition, et conduisent lescharges électriques. Ils sont stables en solution, ce qui permet un dépôt de couches minces à bascout. Aujourd'hui les meilleurs rendements en cellules solaires hybrides sont obtenus à partir de nanocristauxbinaires contenant soit du plomb, soit du cadmium. Les nanocristaux ternaires conserventles propriétés particulières des nanocristaux binaires tout en permettant de s'affranchir des élémentstoxiques. Cependant, leur synthèse reste à optimiser pour contrôler de leur structure cristalline et leurcomposition.Nous avons réalisé, par voie chimique, la synthèse de nanocristaux de CuInS2 de taille et de compositioncontrôlées. En suivant in situ la synthèse de ces nanocristaux par diffraction des rayons X sous rayonnementsynchrotron nous avons trouvé que les précurseurs s'organisent avant nucléation sous forme deplans espacés par deux longueurs du ligand utilisé (ici dodécanethiol, DDT). Cela impacte nucléationet croissance des nanocristaux. Les ligands stabilisent les nanocristaux en solution colloïdale, maisleur caractère isolant peut inhiber le transfert et le transport de charges. Le remplacement du ligandd'origine (DDT) par un ligand plus court, l'éthylhexanethiol (EHT), modifie les niveaux d'énergie etpermet d'augmenter la conductivité des films de nanocristaux. Nous avons intégré des nanocristauxde CuInS2 entourés d'EHT dans des cellules hybrides constituées d'un polymère conjugué (P3HT) etd'un fullerène (PCBM). L'efficacité des cellules solaires contenant des nanocristaux entourés d'EHTest significativement améliorée par rapport à celle des cellules de P3HT :PCBM réalisées dans lesmêmes conditions. Le transfert et la mobilité des charges sont étudiés par RPE sous éclairement etphoto-CELIV respectivement. De ces études il ressort que l'amélioration des cellules provient d'unemeilleure génération et dissociation des charges.

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Basov, Sergey. "Nouvelles approches pour le design de composites multiferroïques nanostructurés de type (1-3)." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0007/document.

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Abstract:

Les matériaux multiferroïques sont des matériaux multifonctionnels qui possèdent simultanément des propriétés magnétiques et ferroélectriques. Les perspectives d’applications sont ainsi très nombreuses dans les domaines de l’électronique (mémoires, dispositifs spintroniques et hyperfréquences). Le nombre restreint de matériaux multiferroïques monophasés a conduit au développement de nanostructures multiferroïques artificielles constituées d'oxydes ferroélectriques et ferrimagnétiques. Ce travail de thèse est axé sur l'effet magnétoélectrique (ME), obtenu pour de telles hétérostructures via la contrainte, qui permet de manipuler la polarisation spontanée ou l’aimantation par l’application d’un champ magnétique (effet ME direct) et d’un champ électrique (effet ME converse) respectivement. Les effets ME peuvent être observés à température ambiante grâce aux effets d’interfaces et de contraintes dans les nanocomposites multiferroïques. La combinaison de matériaux piézoélectriques PbZr0.52Ti0.48O3 (PZT), Ba0.7Sr0.3TiO3 (BSTO), BaTiO3 (BTO) et de matériaux magnétostrictifs CoFe2O4 (CFO) a été largement exploitée pour l’élaboration de nanocomposites multiferroïques. Les travaux issus de la littérature montrent l’existence d’un fort couplage magnétoélectrique à température ambiante dans des films minces épitaxiés (systèmes de connectivité 2-2), mais un verrou est l’effet de « bride » (clamping effect) induit par le substrat. La conception d'architectures innovantes est un défi dans le domaine des nanocomposites multiferroïques. Ce travail est axé sur les composites de type (1-3) au sein desquelles des nanostructures ferrimagnétiques CoFe2O4 unidimensionnelles (1) sont incorporées dans des couches tridimensionnelles PZT, BTO et BSTO (3). De nouvelles approches ont été envisagées pour concevoir trois types de matériaux: i) des réseaux de nanofils CFO unidirectionnels entourés de nanotubes PZT imprégnés dans des membranes d'alumine; ii) des nanopilliers CFO incorporés dans des couches minces de BTO, BSTO et PZT; ii) des réseaux de nanofils CFO interconnectés 3-D intégrés dans une matrice PZT. Nos principaux objectifs visent i) la maîtrise de l’étape d’oxydation des nanofils et des nanopilliers métalliques CoFe2 afin de contrôler la morphologie et la densité des nanostructures CFO, ii) le contrôle des caractéristiques diélectriques des nanocomposites, iii) l’augmentation du couplage magnétoélectrique en optimisant la densité d’interfaces entre les deux phases ferroïques.La première architecture développée est un dépôt par imprégnation sol-gel de nanotubes PZT dans des membranes d'alumine poreuses autosupportées, suivie d'une électrodéposition des nanofils CoFe2 dans les nanotubes PZT et de leur oxydation par traitement thermique. La deuxième architecture repose sur un dépôt par pulvérisation cathodique magnétron en radiofréquence de couches BSTO et BTO et sur un dépôt par sol-gel de couches PZT, sur des réseaux de nanopilliers CoFe2 et CoFe2O4 alignés verticalement sur des substrats Si. L'oxydation de CoFe2 est réalisée in situ lors du dépôt par pulvérisation cathodique de BSTO et BTO. Les réseaux de nanopilliers CoFe2 sont obtenus par électrodéposition dans des structures nanoporeuses en alumine anodisée qui sont ensuite dissoutes. La dernière architecture proposée est obtenue en combinant l'électrodéposition des nanofils CoFe2 dans des membranes polymères poreuses, et le procédé sol-gel. Les nanostructures PZT-CFO sont préparées par imprégnation sol-gel de couches épaisses PZT dans des réseaux de nanofils CoFe2 et leur oxydation simultanée au cours de la cristallisation des couches PZT.Une attention particulière a été accordée aux effets d’interfaces par le biais des études microstructurales et morphologiques des nanocomposites (XRD, HRSEM, TEM et EDX). Les caractérisations magnétiques, diélectriques, ferroélectriques et magnétoélectriques ont permis d’évaluer les performances des différents nanocomposites élaborés
Multiferroic materials including magnetoelectric materials that combine magnetic and ferroelectric orders have attracted great attention due to a possible strain-mediated coupling leading to potential applications in memories, sensors, detectors, spintronic and microwave devices. The number of single-phase multiferroic materials operating at room temperature being limited, we are exploring artificially designed multiferroic nanostructures consisting of ferroelectric and ferrimagnetic oxides. Current work is focused on strain-mediated magnetoelectric effect, which allows to generate a spontaneous polarization or magnetization by an applied magnetic field (direct ME effect) and electric field (converse ME effect) respectively. ME effects can be observed at room temperature through interface and strain interaction in two-phase multiferroic nanocomposites. The combination of piezoelectric materials PbZr0.52Ti0.48O3 (PZT), Ba0.7Sr0.3TiO3 (BSTO), BaTiO3 (BTO) and magnetostrictive CoFe2O4 (CFO) materials have been intensively studied in multiferroic nanocomposites. The community has been able to demonstrate large magnetoelectric coupling at room temperature in epitaxial thin films, so called 2-2 connectivity system, but a key limitation in epitaxially grown thin films is a substrate imposed clamping effect limiting thin film’s strain. Designing innovative architectures is a challenge in the field of multiferroic nanocomposites. Our work is focused on vertically aligned multiferroic nanostructures, so called (1-3) connectivity nanocomposites, where one-dimensional ferrimagnetic CoFe2O4 nanostructures (1) are embedded into three-dimensional PZT, BTO and BSTO layers (3). New routes were considered to design three kinds of materials: i) vertically aligned CFO nanowire arrays surrounded by PZT nanotubes embedded into alumina membranes; ii) vertically aligned CFO nanopillar arrays embedded in thin BTO, BSTO and PZT layers supported on Si substrates; ii) 3-D interconnected CFO nanowire networks embedded in a thick PZT matrix. The objectives of the present work are to control the oxidation of metallic CoFe2 nanowires and nanopillars to control the morphology and density of CFO nanostructures, to control the resistivity and dielectric losses of the nanocomposites at the interface region, and to increase the magnetoelectric coupling of the multiferroic nanocomposites by increasing the interfacial surface area between the two ferroic phases.The first geometry we are developing is a deposition by sol-gel dip impregnation of PZT nanotube arrays into self-supported porous alumina membranes, followed by an electrodeposition and thermal oxidation of CoFe2 nanowire arrays within PZT nanotubes. The second architecture we are focusing on is a deposition by RF magnetron sputtering of BSTO and BTO layers and by sol-gel dip coating of PZT layers onto vertically aligned CoFe2 and CoFe2O4 nanopillar arrays supported on Si substrates. The CoFe2 oxidation is conducted in-situ during the BSTO and BTO sputter deposition. Free-standing CoFe2 nanopillar arrays are obtained by electrodeposition into anodized alumina nanoporous structures and chemical dissolution of alumina templates. The last geometry is prepared using a combination of electrodeposition into self-supported porous polymer membranes and sol-gel processes. The PZT-CFO nanostructures are prepared using impregnation of thick PZT layers into self-supported CoFe2 3D nanowire networks on Si substrates by sol-gel method and their simultaneous oxidation during PZT layers crystallization. Specific attention was focused on interfaces through microstructural and morphological evaluations of nanocomposites using XRD, HRSEM, TEM and EDS characterizations. The performances of the nanocomposites were evaluated using magnetic, dielectric, ferroelectric and ME measurements, an alternating gradient magnetometer, impedance analyser, PFM and the ME susceptometer operated inside PPMS were utilized, respectively

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Soussou, Asma. "Etude des propriétés structurales, morphologiques et électrochimiques de couches minces de nanocomposites hybrides de type hydroxyde double lamellaire (HDL) / biomolécules : application aux biocapteurs de polyphénols." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0302/document.

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Abstract:

Les polyphénols sont des bioproduits générés par le métabolisme des végétaux. Récemment, ils ont attiré l’attention par leur impact potentiellement positif sur la santé, en grande partie lié à leur capacité antioxydante. Ils interviennent également dans les arômes de vin, café, thé… et intéressent donc l’industrie agroalimentaire. Le développement de biocapteurs adaptés à ces molécules est donc nécessaire, tout en respectant certains critères (simplicité d’utilisation, rapidité de la mesure, faible coût). Dans le cas des biocapteurs enzymatiques, l’étape déterminante est l'immobilisation de l’enzyme sur la surface du transducteur sans affecter ses performances.Dans cette thèse nous avons utilisé des matériaux de type « hydroxyde double lamellaires » (HDLs) comme matrice d’immobilisation de la tyrosinase, enzyme reconnaissant spécifiquement les polyphénols, afin de fonctionnaliser la surface d’électrodes d’or sérigraphiées. L’objectif était d’élaborer des microbiocapteurs pour détecter les polyphénols extraits du thé vert.Les HDLs ont été synthétisés par la méthode de coprécipitation directe, puis caractérisés par différentes méthodes physiques (spectroscopies Raman et infrarouge, diffraction des RX) afin de confirmer leur composition et de définir leur structure cristalline. Puis, des films minces bidimensionnels de HDL de différentes compositions ont été réalisés en faisant varier différents paramètres comme la nature du substrat, la concentration de la solution initiale de HDL et la méthode de dépôt (auto-assemblage « SAM » ou spin coating). L’étude morphologique de ces films a été réalisée par microscopie de force atomique (AFM) afin d’optimiser l’état de surface avant l’immobilisation de la tyrosinase. Le greffage de cette dernière a également été étudié par AFM. Enfin, une étude électrochimique (par voltammétrie cyclique et chronoampérométrie) nous a permis de déterminer les caractéristiques analytiques des microbiocapteurs ampérométriques ainsi élaborés. Les résultats ont montré que nos systèmes présentent une grande sensibilité aux polyphénols et sont capables de détecter ces molécules grâce à leur oxydation et aussi à la réduction des composés enzymatiquement générés par la réaction catalytique. Ils sont dynamiques dans une large gamme linéaire de détection (jusqu'à 1000 ng.mL-1) et peuvent également détecter des traces de polyphénols (de m’ordre de quelques pg.mL-1)
Polyphenols are in abundance in diet, being present in various fruits or vegetables, but also in tea or wine. Their antioxidant properties attracted an increasing interest of different researchers in the field of medicine and food manufacturers. Consequently, very intensive studies have been conducted to develop efficient polyphenols biosensors, while respecting certain criteria (simplicity of use, speed of measurement, low cost). In the case of enzymatic biosensors, the decisive step is the immobilization of the enzyme on the transducer surface without affecting its performances.In this thesis, we used layered double hydroxides (LDHs) as a host matrix to immobilize tyrosinase, an enzyme recognizing specifically polyphenols, at the surface of screen printed gold electrodes. Polyphenols used to study the biosensors were extracted from green tea.LDHs nanosheets were prepared by the co-precipitation method. In a first step, their structural properties were characterized by X-ray powder diffraction, Raman and Infra-Red spectroscopies, confirming crystalline phase and chemical composition of LDHs. In a second step, LDHs-thin films were prepared by self-assembly and spin coating deposition under various experimental conditions (nature and concentration of LDHs …), and studied by Atomic Force Microscopy (AFM) to obtain information about the surface morphology of the host matrix before enzyme immobilization. The presence of tyrosinase after the immobilization step was also confirmed by AFM. Electrochemical characteristics of the amperometric biosensors, whose design is based on this study, were determined by cyclic voltammetry and chronoamperometry. This study showed that these systems are highly sensitive to polyphenols, detecting them by their oxidation but also by the reduction of compounds enzymatically generated. They exhibit also other very attractive characteristics for the detection of complex mixture of polyphenols: a large dynamic range (up to 1000 ng.mL-1)and a very low detection limit (few pg.mL-1)

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Haidar, Azzam. "Sur l'extensibilité parallèle de solveurs linéaires hybrides pour des problèmes tridimensionels de grandes tailles." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00347948.

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Abstract:

La résolution de très grands systèmes linéaires creux est une composante de base algorithmique fondamentale dans de nombreuses applications scientifiques en calcul intensif. La résolution per- formante de ces systèmes passe par la conception, le développement et l'utilisation d'algorithmes parallèles performants. Dans nos travaux, nous nous intéressons au développement et l'évaluation d'une méthode hybride (directe/itérative) basée sur des techniques de décomposition de domaine sans recouvrement. La stratégie de développement est axée sur l'utilisation des machines mas- sivement parallèles à plusieurs milliers de processeurs. L'étude systématique de l'extensibilité et l'efficacité parallèle de différents préconditionneurs algébriques est réalisée aussi bien d'un point de vue informatique que numérique. Nous avons comparé leurs performances sur des systèmes de plusieurs millions ou dizaines de millions d'inconnues pour des problèmes réels 3D .

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Philippot, Cécile. "Elaboration et caractérisations de nanocristaux organiques fluorescents insérés en coquille sol-gel : vers le développement d'un nouveau type d'agent imageant." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00580367.

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Abstract:

Nous avons démontré la faisabilité et la reproductibilité de notre méthode d'élaboration en une étape de nanocristaux organiques en coquilles sol-gel obtenues par nébulisation, en utilisant différents types de molécules organiques, de solvant et matrices sol-gel. L'utilisation de différentes techniques de caractérisation (microscopie électronique à balayage, spectroscopies de luminescence à un et deux photons) a permis d'optimiser les conditions d'élaboration afin d'obtenir des nanoparticules hybrides de petites tailles, encapsulant un maximum de fluorophore, très luminescentes et biocompatibles. La microscopie électronique à balayage et la diffraction électronique nous ont permis de prouver la présence d'un cœur monocristallin au sein des nanoparticules et de définir les structures cristallines présentes. Les propriétés des nanocristaux comme agent imageant de la micro-vascularisation du cortex cérébral chez le petit animal en deux-photons ont ensuite été analysées par spectroscopie de fluorescence à deux-photons ainsi que la non-toxicité des particules vis - à - vis du vivant. Enfin, les premiers tests in-vivo des nanoparticules comme agents imageant, nous ont poussé à les fonctionnaliser afin d'augmenter leur furtivité et d'y ajouter une nouvelle fonction de ciblage.

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Dorey, Gilbert. "Étude de l'importance de l'orientation de la fonction carbonylée de carbonyl-3 béta-carbolines sur l'affinité pour le récepteur des benzodiazépines : synthèse d'un nouvel hybride de type diazépino-béta-carboline." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112416.

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Abstract:

Les travaux dont cette thèse a fait l'objet sont présentés en trois parties et ont comme base commune la chimie du noyau -carboline-3,4 disubstitué. Notre but était la synthèse de molécules actives au niveau du système nerveux central et en particulier vis-à-vis du récepteur des benzodiazépines. -Le sujet de la première partie de ce mémoire porte sur une étude de la conformation du groupement carbonyle de quelques ligands de type carbonyl-3. β-carboline. Des analogues rigides de β-carbolines carboxylate-3 d'alkyle et de N-alkyl β-carbolines carboxamide-3 ont été synthétisés et leur activité biologique in vitro et in vivo sur le récepteur des benzodiazépines a été évaluée. -La deuxième partie décrit la synthèse d'un analogue semi-rigide d'une molécule hybride qui résulte de l'accolement d'un noyau benzodiazépine et d'un noyau β-carboline. Ce travail complète l'étude des relations structure-activité de cette nouvelle famille de ligands du récepteur des benzodiazépines. -Dans la dernière partie de ce manuscrit nous décrivons les tentatives de synthèse qui nous ont permis d'obtenir un nouvel hybride de type diazépino β-carboline. Les différentes stratégies employées pour arriver à notre molécule cible ont débouché, entre autre, sur la synthèse de β-carboline tétracycliques de très haute activité biologique in vitro
In the first part of this thesis, the influence of the C-3 carbonyl group conformation of 3-carboxy- β-carbolines on their benzodiazepine receptor affinities was studied. For this purpose rigid -carboline analogues in which the carbonyl group was restrained in an s-cis position were synthesized. Evaluation of the in vitro binding affinities of these derivatives permitted confirmation of our working hypothesis that the s-cis conformation of active 3-carboxy β-carboline is preferentially recognized by the benzodiazepine receptor. In the second part, a contribution to a study of the structure-activity relationships of a new family of benzodiazepine receptor ligands was made. Finally, in the third pan of the thesis, attempts to synthesize a new family of diazepine- β-carboline hybrids are described. The various strategies used for this purpose, of which one was successful, also led to the synthesis of novel tetracyclic β-carbolines displaying very high receptor affinities in vitro

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Falaise, Clément. "Polymères de coordination : utilisation de matrices poreuses de type MOF pour la capture des radionucléides et cristallochimie des carboxylates d'actinides légers (Th, U) tétravalents." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10115/document.

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Abstract:

L’utilisation de l’énergie nucléaire pose la question de la prise en compte des radionucléides avec l’environnement. Actuellement, leur mitigation est un enjeu majeur de la chimie associée au domaine du nucléaire. Ce travail de thèse a suivi deux axes de recherche : le piégeage des radionucléides par une famille de solides poreux Metal-Organic Frameworks (MOF) et la cristallochimie des carboxylates d’actinides tétravalents. La maitrise de cette dernière pourrait permettre de faciliter l’étude de la spéciation des actinides dans l’environnement. Un intérêt particulier a été porté sur la capture de l’iode dans des MOF à base d’aluminium, avec la mise en évidence de fonctionnalités (donneur d’électron) qui favorise son piégeage. Les capacités d’encapsulation d’actinides légers (Th et U) dans les MOF et leur stabilité sous irradiation γ ont également été investigués. Parallèlement, plus de vingt nouveaux carboxylates d’actinides tétravalents (U et Th) ont été caractérisés par DRX sur monocristal. Certains d’entre eux, préparés par hydrolyse contrôlée en condition solvothermale, sont construits à partir d’assemblages polynucléaires ([U4], [Th6], [U6] et [U38]). Afin de comprendre la formation de ces assemblages, l’étude ex-situ (DRX, EXAFS, RMN, SEM) de la synthèse du composé {U38} a été menée
The use of nuclear energy obviously raises the question of the presence of radionuclides in the environment. Currently, their mitigation is a major issue associated with nuclear chemistry. This thesis focuses on both the trapping of radionuclides by porous solids called Metal-Organic Frameworks (MOF) and the crystal chemistry of the carboxylate of tetravalent actinides (AnIV). The academic knowledge of the reactivity of carboxylate of AnIV could help the understanding of actinides speciation in environment. We focused on the sequestration of iodine by aluminum based MOF. The functionalization (electron-donor group) of the MOF drastically enhances the iodine capture capacity. The removal of light actinides (Th and U) from aqueous solution was also investigated as well as the stability of (Al)-MOF under γ radiation. More than twenty coordination polymers based on tetravalent actinides have been synthesized and characterized by single crystal X-ray diffraction. The use of controlled hydrolysis promotes the formation of coordination polymers exhibiting polynuclear cluster ([U4], [Th6], [U6] and [U38]). In order to understand the formation of the largest cluster, the ex-situ study of the solvothermale synthesis of compound {U38} has also been investigated

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Bechelany, Mirna. "Élaboration d'objets massifs céramiques de type nanocomposite par la voie "polymère précéramique"." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10298.

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Abstract:

Dans le cadre de ce travail, une méthode chimique, la voie « polymère précéramique » a été mise en oeuvre pour générer des nanocomposites céramiques à base de silicium et contenant des métaux de transition (Ti, Zr, Hf) sous forme d'objets massifs. Cette thèse consiste tout d'abord en un premier chapitre de bibliographie décrivant la méthode de préparation mise en oeuvre dans ce manuscrit ainsi que les matériaux étudiés. L'étude consiste dans un deuxième chapitre à synthétiser puis à caractériser des polymétallosilazanes qui, par des traitements thermiques appropriés, conduisent à des nanocomposites dans lesquels des nanocristaux de nitrures métalliques (nc-MN avec M = Ti, Zr et Hf) sont dispersés dans une phase amorphe ou cristallisée de nitrure de silicium. Ces nanocomposites sont alors caractérisés par différentes techniques afin de sélectionner les paramètres opératoires, allant de la synthèse des polymères à leur conversion en céramique, conduisant aux nanocomposites souhaités (e.g. matrice amorphe de nitrure de silicium) avec les propriétés visées (e.g. coloration). Dans un troisième chapitre, l'étude vise à modifier chimiquement ces polymétallosilazanes afin qu'ils soient adaptés à la conception d'objets massifs par compactage à chaud de polymetallosilazanes puis traitement thermique des compacts polymères. Des techniques de caractérisation sont alors mises en oeuvre sur l'ensemble du procédé pour suivre la transformation du compact polymère en objet massif. Les propriétés mécaniques de ces derniers sont notamment discutées. Dans chapitre 4, nous présentons des résultats préliminaires sur i) l'utilisation de la technique Spark Plasma Sintering pour optimiser la qualité des objets massifs à partir des poudres élaborées dans le chapitre 2, ii) l'ajout d'un second métal au système ternaire Si/Ti/N suivant le procédé d'élaboration étudié dans les chapitres 2 et 3 et iii) l'élaboration de ces nanocomposites à travers une voie d'élaboration dont le coût de préparation est plus abordable
In the present work, a chemical approach called the « Polymer Derived Ceramics » route, has been applied to prepare monolithic ceramic nanocomposites of the type nc-MN/a-Si3N4 with nc, nanocrystals, M, Transition Metal (Ti, Zr, Hf) and a being amorphous. After a literature review in the first chapter, we have designed preceramic polymers of the type polymetallosilazanes to provide after pyrolysis nanocomposites in form of powders in the second chapter. Each step of the process has been studied using characterization tools such as molecular weight measurements, solid-state NMR, and infrared spectroscopy. The structure of the polymers has been proposed. The pyrolysis has been investigated by thermogravimetric analysis and the final materials have been characterized by X-ray diffraction and TEM to confirm the nature of the nanocomposites. In a third chapter, polymers have been tested with regard to warm-pressing as shaping process to form green compacts which have been treated under ammonia then nitrogen at high temperatures to produce the desired ceramic nanocomposites (e.g. amorphous silicon nitride matrix) with specified properties (e.g. decorative properties) in form of monolith. Structural, mechanical and decorative properties have been finally studied. In the fourth chapter, we presented preliminary results on i) the use of Spark Plasma Sintering technique on the powders prepared in chapter 2 to optimize the quality of the solid objects ii) the introduction of two types of transition metals in the same polymetallosilazane leading to a new type of nanocomposite according to the process described in chapters 2 and 3 and iii) the elaboration of these nanocomposites through a cost-effective “two-step” process by dispersing transition metal nanoparticles within polycarbosilazanes

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Solano, Javier. "Modélisation et supervision des flux énergétiques à bord d'un véhicule hybride lourd : approche par logique floue de type-2." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00699896.

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Abstract:

Le transport des personnes et des marchandises représente plus de 25% de la consommation d'énergie et est l'une des principales sources de pollution dans le monde. Plusieurs efforts doivent être faits pour réduire la dépendance du pétrole, la consommation d'énergie et l'impact environnemental des systèmes de transport. Dans cette perspective, la Direction Générale de l'Armement a soutenu la conception et la réalisation du banc d'Evaluation de Composantes de la Chaine Electrique (ECCE). Il s'agit d'un laboratoire mobile qui permet d'évaluer dans des conditions d'utilisation réelles, les différentes composantes énergétiques utilisées dans les véhicules électriques. Les travaux de cette Thèse de Doctorat s'inscrivent dans le contexte du projet ECCE. Le principal objectif est de concevoir, d'implanter et de valider expérimentalement un système temps réel de gestion d'énergie pour véhicule électrique hybride. L'architecture énergétique retenue pour cette étude comporte un banc de batteries au plomb, un système pile à combustible et un banc de supercondensateurs. Nous proposons un système de gestion d'énergie qui permet de prendre en compte l'expertise de plusieurs spécialistes sur ces sujets. La conception du système de gestion d'énergie est ainsi réalisée en utilisant une enquête conçue pour extraire la connaissance des experts du domaine (10 experts de différentes affiliations). La logique floue de type 2 permet d'intégrer de l'incertitude dans les réponses et ainsi de considérer simultanément les différents avis des experts. Ce travail présente dans une première partie l'étude des modèles des sources énergétiques et de la structure de commande du véhicule. Cette structure est basée sur la Représentation Energétique Macroscopique (REM). Des résultats de simulation et de validation expérimentale d'une méthodologie pour paramétrer le modèle équivalent des supercondensateurs sont également présentés. La deuxième partie est consacrée à l'étude des systèmes logique floue de type 2. Ces systèmes sont étudiés et présentés en utilisant un exemple numérique. En complément des travaux menés sur l'implantation logicielle de la logique floue de type 2, une application a été conçue, implantée et validée expérimentalement : il s'agit du contrôle de la tension de sortie d'un hacheur dévolteur. L'objectif principal de cette application était de permettre une pré-validation de l'application de la logique floue de type 2 dans le cas d'applications industrielles. Finalement, le système de gestion d'énergie proposé a été validé successivement par des simulations, des essais statiques expérimentaux, des essais de roulage en mode d'opération normale et en mode d'opération dégradée. Nous avons mis en évidence que la logique floue de type 2 est particulièrement bien adaptée pour des applications temps réel dans le domaine du génie électrique.

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Dissertations / Theses on the topic 'Hybrides de type talc'

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