Dissertations / Theses on the topic 'Mouvements collectifs de rotation'

A partir d'un repertoire des duos et des groupes d'artistes au xxe siecle, il s'agit d'analyser les caracteristiques (a partir des manifestes et autres textes) specifiques aux uns et aux autres : identites, transformations, querelles, recurrences. Il s'agit de differencier les modes de fonctionnement entre groupes et duos. Il s'agit encore de tenter l'explication d'une creation collective a partir de la conscience de la separation. Pour finir nous montrons nos propres tentatives plastiques en ce domaine. La these s'articule autour de 6 volumes : volume 1 - taxinomie sans epilogue. Volume ii - duos repertoire. Revues repertoire, pseudonymes (repertoire piste). Volume iii - groupes repertoire. Volume iv - l'epongistes. Volume v - roesz & co. Volume vi - annexes
From a catalogue of artists'duos and groups in the 20 century, the author analyses the artists' features through texts and manifestos : identities, transformations, quarrels, recurrences. The question is to differentiate the working mode between groups and duos. The question is to try an explanation of a collective creation from consciousness of separation. For ending, the author shows his own artistic attempts in this fields. Six parts are joined together in this thesis : volume 1 - taxonomy with no epilogue volume 2 ~ indexes of duos, reviews, pseudonyms (tracking list) volume 3 - index of groups volume 4 - l'epongistes volume 5 - roesz & c0 volume 6 - appendixes

L'etude de la reponse collective des systemes excites crees dans les collisions d'ions lourds dans le domaine des energies intermediaires a ete menee dans le cadre de deux approches complementaires. L'une macroscopique et statique est basee sur une generalisation du modele de la goutte liquide. L'autre microscopique et dynamique est derivee d'une equation cinetique de type boltzmann (modele de landau vlasov). L'inclusion dans l'approche macroscopique des composantes de proximite nucleaire et de rotation a permis l'analyse des effets des grands moments angulaires sur les noyaux. Cela a mis en evidence la valeur elevee du moment angulaire critique vis-a-vis de la fission et l'existence d'etats hyperdeformes a grands moments angulaires sur toute la plage de masse. On a aussi etudie la fragmentation d'un noyau equilibre en fonction de sa temperature et de son moment angulaire en insistant particulierement sur le processus ternaire (simultane ou sequentiel). Celui-ci represente apres la fission binaire, la voie de desexcitation privilegiee des noyaux chauds. L'utilisation d'une approche microscopique permet, a partir du mouvement individuel des nucleons, de decrire les proprietes collectives des systemes nucleaires. En particulier, il a ete possible d'etudier l'ensemble des processus apparaissant dans la reaction mo+mo a 18. 7 mev/n et d'analyser la dissipation et les modes de transfert entre les differents degres de liberte de l'energie dans la reaction ar+ag. L'analyse du flot de la matiere nucleaire dans les reactions ar+pb et nb+nb a montre l'importance des effets hors equilibre et de non-localite pour reproduire les donnees experimentales. Le couplage avec une methode de percolation montre la persistance des caracteristiques de la distribution initiale et un comportement en accord avec les resultats experimentaux

Le chant des dunes est un phénomène naturel qui a longtemps éveillé la curiosité des hommes du désert, de Marco Polo à R.A. Bagnold. Les observations scientifiques du XXème siècle ont montré que le son est émis par la vibration cohérente de la surface libre d'un écoulement de ces grains chantants, et que ce son est soumis à un phénomène de seuil qui dépend de beaucoup de paramètres. Pour comprendre le mécanisme qui synchronise le mouvement des grains entre eux, nous avons effectué deux voyages au Maroc et à Oman pour observer les dunes chantantes sur le terrain, dont nous avons rapporté plusieurs échantillons de sable chantant. En étudiant leurs propriétés microscopiques, nous avons montré que ces sables sont recouverts d'un vernis qui augmente leurs propriétés d'adhésion et de frottement. Grâce à une expérience à cisaillement variable, nous avons caractérisé la dépendance du seuil avec l'humidité et les paramètres d'écoulement. Dans une expérience d'avalanches, nous avons réussi à reproduire le chant des dunes sur le terrain, et nos observations montrent qu'une partie de l'écoulement a une vitesse homogène, comme un bloc solide. De plus, cette expérience montre aussi que la synchronisation ne peut être due à une onde acoustique dans le milieu granulaire. Nous avons alors développé un modèle basé sur l'interaction entre les chaînes de forces dans l'écoulement de cisaillement et la partie où la vitesse est homogène. Ce modèle a un bon accord quantitatif avec les mesures, et il permet de rendre compte de toutes les observations qualitatives faites sur le chant des dunes.

Ce mémoire traite de différents aspects des phénomènes collectifs rencontrés en dynamique nucléaire. Le formalisme de la densité fonctionnelle d'énergie dépendante du temps (TDEDF) constitue un des modèles les plus aboutis pour réaliser de telles études. Une des premières implémentations du formalisme TDEDF permettant de traiter l'appariement nucléaire, basée sur la résolution des équations Hartree-Fock-Bogoliubov dépendantes du temps, est présentée. Dans une seconde partie, le formalisme TDEDF est appliqué à l'étude de certaines excitations collectives du noyau. Tout d'abord, l'accent est mis sur les propriétés de structure et de décroissance de la résonance géante monopolaire pour des noyaux à (sous-)couche fermée. Un autre mode d'excitation du noyau atomique est ensuite étudié : les vibrations d'appariement. L'impact des fonctionnelles utilisées a été discuté. La troisième partie est dédiée à l'étude de la synthèse des éléments les plus lourds par fusion d'ions lourds presque symétriques. Ces réactions sont sujettes au phénomène de suppression de la fusion. Ce dernier est illustré au moyen du formalisme TDEDF. Une expérience test sur la fusion par voie symétrique, menée au GANIL sur le système Xe{136}+Sn{124}->Rf{260}*, est ensuite analysée. Aucun résidu d'évaporation n'a été observé. Une section efficace maximale de fusion-évaporation de 81 pb a été obtenue pour la voie 2n. Les difficultés expérimentales rencontrées sont discutées et mises en perspectives avec l'avènement d'une nouvelle génération de faisceaux d'ions radioactifs tels que ceux qui seront disponibles avec Spiral2.

Cette thèse est consacrée à certains modèles mathématiques décrivant le mouvement d'une population de cellules, qui interagissent via un signal chimique. L'accent est mis sur le modèle parabolique de Patlak-Keller-Segel, et dans une moindre mesure, sur le modèle cinétique d'Othmer-Dunbar-Alt.

Dans une première partie nous étudions plusieurs variantes du modèle PKS classique, incluant notamment une diffusion non-linéaire des cellules, ou bien une loi de diffusion chimique à noyau de Green logarithmique. Puis nous montrons l'existence globale pour une masse sous-critique du modèle PKS classique dans tout l'espace $\mathbb{R}^2$.
On complexifie ensuite le modèle de base en ajoutant un intermédiaire chimique réactionnel, ce qui modifie l'homogénéité du système. Enfin les conditions d'existence globale pour le modèle cinétique ODA avec effets délocalisants sont affaiblies par rapport aux travaux précédents.

Dans une deuxième partie nous appliquons le modèle phénoménologique de PKS, et son principe de masse critique, à un processus d'auto-organisation remarquable dans le cerveau: la sclérose concentrique de Baló. Un couplage adéquat entre un front de propagation et une instabilité de PKS décrit raisonnablement les motifs en anneaux de la maladie.

La troisième partie adopte le point de vue du transport optimal de masse pour analyser le modèle de PKS unidimensionnel modifié auparavant (afin de partager les caractéristiques de PKS 2D). Bien que la fonctionnelle d'énergie ne soit pas convexe par déplacement, nous démontrons la convergence vers un unique état d'équilibre, lorsqu'il existe. Ces nouvelles idées sont mises en oeuvre numériquement~: un flot gradient discret pour la distance de Wasserstein est analysé, puis simulé en dimension un d'espace.

Plusieurs annexes viennent compléter ce travail, dont une annexe qui regroupe tous les aspects numériques de la thèse.

Le chant des dunes est un phénomène naturel qui a longtemps éveillé la curiosité des hommes du désert, de Marco Polo à R. A. Bagnold. Les observations scientifiques du XXème siècle ont montré que le son est émis par la vibration cohérente de la surface libre d'un écoulement de ces grains chantants, et que ce son est soumis à un phénomène de seuil qui dépend de beaucoup de paramètres. Pour comprendre le mécanisme qui synchronise le mouvement des grains entre eux, nous avons effectué deux voyages au Maroc et à Oman pour observer les dunes chantantes sur le terrain, dont nous avons rapporté plusieurs échantillons de sable chantant. En étudiant leurs propriétés microscopiques, nous avons montré que ces sables sont recouverts d'un vernis qui augmente leurs propriétés d'adhésion et de frottement. Grâce à une expérience à cisaillement variable, nous avons caractérisé la dépendance du seuil avec l'humidité et les paramètres d'écoulement. Dans une expérience d'avalanches, nous avons réussi à reproduire le chant des dunes sur le terrain, et nos observations montrent qu'une partie de l'écoulement a une vitesse homogène, comme un bloc solide. De plus, cette expérience montre aussi que la synchronisation ne peut être due à une onde acoustique dans le milieu granulaire. Nous avons alors développé un modèle basé sur l'interaction entre les chaînes de forces dans l'écoulement de cisaillement et la partie où la vitesse est homogène. Ce modèle a un bon accord quantitatif avec les mesures, et il permet de rendre compte de toutes les observations qualitatives faites sur le chant des dunes
The song of dunes is a natural phenomenon that have arisen men's curiosity for a long time, from Marco Polo to R. A. Bagnold. Scientific observations in the XXth century have shown that the sound is emitted by a coherent vibration of the free surface of a flow in these special singing grains, and that this sound is linked to a threshold effect that depends on many parameters. In order to understand the synchronization mechanism that links the movements of the grains, we have made two missions in Morocco and in Oman to study on field these singing dunes, from which we brought back many samples. On the basis of a study of their microscopic properties, we showed that these grains are covered by a varnish that increases their friction and adhesion properties. In an experiment with varying shear rate, we characterized the threshold dependency on relative humidity as well as on flow parameters. In an avalanche experiment, we reproduced with high fidelity the song of dunes that can be heard on field and our observations showed that the flow has a part at the surface where the velocity is homogeneous like a solid movement. This experiment also showed that the synchronization is not due to an acoustic wave propagating inside the granular layer. We then developed a mode! based on the interaction between the force chains in the shear part of the flow and the plug part of the flow. This model have a good quantitative agreement with the experiments, and it also explains all the qualitative observations that have been made on this subject

Cette thèse regroupe des travaux essentiellement numériques concernant des problèmes liés à la dynamique de particules dans les écoulements turbulents. La turbulence a été modélisée à l’aide d’une méthode dite de la décomposition en modes de Fourier aléatoire (simulations cinématiques), permettant de faire varier les différents paramètres du problème pour un faible coût numérique. La partie principale concerne les propriétés du taux de collision de particules inertielles dans des conditions de dilution compatibles avec des situations météorologiques. Le taux de collision est estimé à l’aide d’une méthode Lagrangienne récemment proposée par Falkovich et Pumir (2007) et systématiquement comparé à des mesures numériques directes. Cette approche a permis de quantifier la contribution de l’effet fronde, originalement introduit par Falkovich et al. (2002) au taux de collision. Les résultats montrent que cette dernière est négligeable dans la limite des petits nombres de Stokes (temps de la relaxation des particules adimensionnées) et que seul le phénomène de concentration préférentielle explique dans ce cas l’augmentation du taux de collision par rapport au cas de simples traceurs. En revanche, à partir d’un seuil situé aux alentours st = 0. 3 la contribution de l’effet fronde augmente très rapidement et peut devenir dominante si la gravité n’est pas trop importante. Une seconde partie est dédiée aux propriétés des distributions de traceurs dans des écoulements de surfaces compressibles. Le moment d’ordre deux de ces distributions est calculé explicitement dans les zones inertielles et dissipatives permettant de quantifier l’intensité des fluctuations de concentration (concentration préférentielle) en fonction de l’échelle. Les résultats obtenus laissent apparaître certaines similitudes avec le cas des particules inertielles dans des écoulements
This thesis encompasses numerical studies of problems concerning the dynamics of particles in turbulent flows. Turbulence has been modelised using a random Fourier modes method known as kinematic simulations allowing us to change the parameters of the problem for a low numerical cost. The main part of the dissertation analyses the properties of the collision rate of inertial particles in dilute systems compatible which meteorogical situations. The collision rate is estimated using a Lagrangian method recently proposed by Falkovich and Pumir (2007) and systematically compared which direct numerical measurements. The contribution of the sling effect, originally introduced by Falkovich et al. (2002), to the collision rate has been quantified following this approach. The results show that this latter is negligible in the limit of very small Stokes numbers (adimensionned relaxation time of the particles), so that the enhancement of the collision rate with respect to the case of tracers can only be explained by preferential concentration. On the other hand, the sling contribution increases sharply when the Stokes number exceeds a threshold around St = 0. 3 and can become dominant if the gravity is not too strong. A second part concerns the properties of the distributions of tracers on compressible surface flows. The second moment of these distributions has been computed explicitly in both inertial and dissipative range allowing us to quantify the fluctuations of the coarse grained concentration field (preferential concentration) with respect to the scale. The results let appear some similitudes with the case of inertial particles in incompressible flows

La prise de décision collective est un des mécanismes usités par les espèces sociales lors d’événements de collectes de nourriture, d’optimisation de chemins, de mouvements collectifs, de fuites face à un prédateur ou bien même de sélections d’habitat. Les zebrafish (Danio rerio), animaux grégaires de référence en biologie, n’ont jamais été étudiés dans des contextes de choix collectifs binaires et ils nous semblait légitime d’analyser leurs comportements décisionnels. L’objectif de cette thèse est de répondre aux attentes du projet ASSISI|bf de création d’un système expérimental modulable capable d’accueillir robots comme poissons, de mise au point d’une société mixte adaptative auto-organisée, et de caractérisation des comportements individuels et collectifs des zebrafish implémentables dans les robots. Nos observations montrent que la prise collective de décision et la cohésion des groupes en environnement ouvert, et présentant deux points de repère identiques, sont des processus dynamiques qui varient selon la souche de Danio rerio (AB ou TL) et sont liées à la densité des populations. Constamment en mouvement, les poissons oscillent entre les deux points de repère identiques installés dans leur environnement. La souche AB est toujours plus attirée par ces hétérogénéités et est beaucoup moins cohésive que la souche TL. En environnement contraint, de type deux chambres reliées par un couloir, nous réitérons le même type d’expérience chez la souche la plus à même de prendre des décisions collectivement (AB) et en faisant varier la densité des groupes de 1 à 20 individus. Il ressort que les Danio rerio de type AB restent essentiellement en groupe mais que l’augmentation de leur densité tend à les diviser. Nous remarquons aussi que la densité influe partiellement sur la topologie du groupe : il existe, lors des sorties collectives, une corrélation entre l’ordre de sortie des zebrafish (les suiveurs) et l’ordre de distance de chaque individu par rapport à l’initiateur desdites sorties. Cette corrélation est d’autant plus forte quand les suiveurs sont soit très proches, soit les plus éloignés de l’initiateur. Le dispositif expérimental précédent nous permet d’autre part de nous concentrer sur la notion de leadership chez des groupes de 2 à 10 Danio rerio AB. Nous mettons en évidence que chaque poisson initie au moins une fois un départ collectif, le nombre d’initiations effectives est proportionnel au nombre de tentatives d’initiations, que tous les poissons présentent le même taux de succès d’initiation après une tentative et qu’il existe une corrélation positive entre initiations et vitesse moyenne de nage.Une analyse poussée des mouvements collectifs nous fait constater que les zebrafish se déplacent essentiellement en groupe et transitent sans interruption ni périodicité entre les chambres. Nous sommes actuellement en train d’améliorer cette étude en apportant de nouveaux points de comparaison afin de vérifier si la non-périodicité des transitions entre les chambres est liée à la densité des groupes testés. Enfin, nous nous inspirons du précédent système expérimental – les deux chambres reliées par un couloir – pour créer une version actualisée d’un labyrinthe en Y. Ce labyrinthe en Y est dit perpétuel car il combine tout le savoir faire que nous avons développé dans l’élaboration des précédents systèmes expérimentaux : une faible habituation des zebrafish pour leur milieu, une réduction des interactions entre l’expérimentateur et les animaux et la possibilité pour les poissons de circuler dans un labyrinthe à symétrie centrale, sans zone de départ ni zone de fin formalisées (typiques des labyrinthes en Y)
The collective decision-making is one of the mecanisms used by social species during foraging, path optimisation, collective movements, predator avoidance or habitat selection. Zebrafish (Danio rerio), gregarious animal models in biology, have never been studied in the context of collective binary choices. We found logical to analyse their decision behaviours. The goal of this thesis is to meet the expectations of the ASSISI|bf project of creation of an andjustable experimental setup able to sustain robots and fish, of development of an adaptive and self-organised mixed society and of the caracterisation of individual and collective behaviours of the zebrafish, implementable in the robots. We show that the collective decision making and the cohesion of groups of zebrafish in an open environment, composed of two identical landmarks, are dynamical processes that vary in function of the strain of Danio rerio (AB or TL) and are related to the density of the populations. Always on the move, the fish oscillate between the two landmarks. The AB zebrafish are more attracted by the landmarks and are less cohesive than the TL zebrafish. In a contrained environment, two rooms connected by a corridor, we do the same type of experiments with only AB zebrafish and vary the density of the groups from 1 to 20 individuals. AB zebrafish swim together. The increase of the density of the groups make them split. We noticed that the density of the groups has an effect on the topology of the groups : during collective departures from a room to the other one, there is a correlation between the rank of exit of the zebrafish (followers) and the rank of the distances of each individual from the initiator of the exits. This correlation is higher when the followers are either the closest or the farest from the initiator.Using the previous experimental setup, we focused also on the topics related to leadership for groups of 2 to 10 individuals. We show that each fish intiate at least once a collective departure and that the number of initiations is proportional to the number of initiation attempts. Also, we found that all the fish have the same success rate in the initiations after an initiation attempt and that there is a positive correlation between the intiations and the average speed. A deeper analysis of the collective movements shows that the zebrafish swim in group and transit without any interruption or even without periodicity between the rooms. We are currently improving this study and will bring new points of comparison to check if the non-periodicity of the transitions could be related to the density of the groups. Finally, we developed a new version of the Y-maze based on the previous observations.This perpetual Y-maze shows many usefull features for the study of the behaviour : a low habituation rate, a reduction of the interactions between the animals and the experimentators, and allows the fish to move in a Y-maze without starting nor ending zones as in typical Y-maze

Dans cette thèse, nous étudions les organoïdes, mini-organes auto-assemblés issus de quelques cellules souches, qui offrent une perspective unique pour étudier l'organogenèse. Notre recherche relie les formes et les mouvements collectifs des organoïdes à la dynamique hors équilibre du cortex d’acto-myosine. À l'interface entre la physique et la biologie, nous concevons des expériences pour quantifier les propriétés cellulaires et tissulaires et nous intégrons ces mesures dans des modèles physiques révélant les règles d’auto-organisation des organoïdes. En utilisant des cystes MDCK, un modèle organotypique, nous explorons (i) le rôle des asymétries corticales sur la forme des cellules et du cyste, (ii) comment les protéines de jonction serrée influent sur la morphologie et la mécanique du cyste, et (iii) l'émergence de la rotation collective spontanée en 3D de doublets cellulaires due à la rupture de symétrie de la dynamique d’acto-myosine. Notre travail établit un lien entre l'auto-organisation des organoïdes et la dynamique d’acto-myosine, révélant comment les propriétés hors équilibre dirigent la morphogenèse
In this PhD study, we investigate organoids—self-assembled mini-organs derived from a few stem cells, offering a unique perspective on organogenesis. Our research links organoid shapes and collective motions to the out-of-equilibrium dynamics of the acto-myosin cortex. At the interface between Physics and Biology, we design experiments to quantify cellular and tissue properties and use theoretical physics to integrate measurements into models revealing the self-organization of organoids. Using MDCK cysts, an organotypic model, we explore (i) the role of cortical asymmetries on cell shape and cyst structure, (ii) how tight junction proteins influence cyst morphology and mechanics, and (iii) the emergence of spontaneous 3D collective rotation of cell doublets due to symmetry breaking of acto-myosin dynamics. Our work highlights the intricate link between organoid self-organisation and acto-myosin dynamics further revealing how out-of-equilibrium properties drive morphogenesis

De récentes études dans le champ du contrôle des mouvements humains ont montré que les signaux vestibulaires étaient impliqués dans les ajustements des mouvements du bras lorsqu'un déplacement imprévisible du corps survenait au cours d'un mouvement d'atteinte manuelle. L'objectif de nos travaux de doctorat était de préciser le rôle et l'utilisation des signaux vestibulaires dans le contrôle de la motricité brachiale, en tentant de mettre en évidence les bénéfices d'une intégration vestibulaire, la faible dépendance cognitive du contrôle vestibulo-brachial et le mode de combinaison des signaux vestibulaires avec les signaux visuo-oculomoteurs. Cela a été réalisé par des études comportementales chez l’homme sain ou pathologique (patient désafférenté) et par modélisation biomécanique. Nous avons ainsi montré que les signaux vestibulaires étaient intégrés au sein de modèles internes qui permettent de générer une commande motrice du bras qui compense les conséquences (cinétiques et cinématiques) du déplacement de l'individu, et ce en adéquation avec la tâche. L'information vestibulaire est traitée avec de faibles latences et sous une faible influence cognitive, ce qui lui confère un caractère de relative automaticité. Enfin la combinaison des signaux vestibulaires et oculomoteurs se fait selon un modèle fonctionnel dans lequel les signaux vestibulaires influencent l'aspect temporel de la poursuite manuelle alors que les signaux visuo-oculomoteurs permettent la production de la cinématique attendue. Nos résultats approfondissent ainsi les connaissances de la fonction vestibulaire puisqu’ils suggèrent l’existence d’un principe général régissant la contribution des signaux vestibulaires au contrôle du mouvement. Mots clés : Mouvements du bras, Rotation du corps, Intégration vestibulaire, Intégration multisensorielle, Modélisation biomécanique, Patient désafférenté.
Recent studies in human motor control have shown that vestibular signals can be used to control goal directed arm movements when an unexpected body displacement occurs during the movement. In this thesis, we investigated the specific functions of the vestibular signals to this control, and the mechanisms that are involved. This was done through behavioural studies performed with healthy human subjects and one deafferented patient, and biomechanical modelling. Our results highlight the remarkable computationnal capabilities of the brain which can process vestibular information to predict the consequences of body rotation on reaching movements. The vestibular control of arm movement i) is characterised by short latencies, ii) operates efficiently in darkness, iii) is largely automatic and iv) defines the temporal aspect of the movement. The control of the arm through vestibular information has therefore common characteristics with the vestibular control of ocular, cephalic and postural movements. Our findings bring important new insights about the functions of the vestibular because they suggest that there is a general principle underlying the contribution of vestibular signal to motor control. Keywords: Arm movements, Body rotation, Vestibular information, Multisensorial integration, Biomechanical modelling, Deafferentation.

De récentes études dans le champ du contrôle des mouvements humains ont montré que les signaux vestibulaires étaient impliqués dans les ajustements des mouvements du bras lorsqu'un déplacement imprévisible du corps survenait au cours d'un mouvement d'atteinte manuelle. L'objectif de nos travaux de doctorat était de préciser le rôle et l'utilisation des signaux vestibulaires dans le contrôle de la motricité brachiale, en tentant de mettre en évidence les bénéfices d'une intégration vestibulaire, la faible dépendance cognitive du contrôle vestibulo-brachial et le mode de combinaison des signaux vestibulaires avec les signaux visuo-oculomoteurs. Cela a été réalisé par des études comportementales chez l’homme sain ou pathologique (patient désafférenté) et par modélisation biomécanique. Nous avons ainsi montré que les signaux vestibulaires étaient intégrés au sein de modèles internes qui permettent de générer une commande motrice du bras qui compense les conséquences (cinétiques et cinématiques) du déplacement de l'individu, et ce en adéquation avec la tâche. L'information vestibulaire est traitée avec de faibles latences et sous une faible influence cognitive, ce qui lui confère un caractère de relative automaticité. Enfin la combinaison des signauxvestibulaires et oculomoteurs se fait selon un modèle fonctionnel dans lequel les signaux vestibulaires influencent l'aspect temporel de la poursuite manuelle alors que les signaux visuo-oculomoteurs permettent la production de la cinématique attendue. Nos résultats approfondissent ainsi les connaissances de la fonction vestibulaire puisqu’ils suggèrent l’existence d’un principe général régissant la contribution des signaux vestibulaires au contrôle du mouvement
Recent studies in human motor control have shown that vestibular signals can be used to control goal directed arm movements when an unexpected body displacement occurs during the movement. In this thesis, we investigated the specific functions of the vestibular signals to this control, and the mechanisms that are involved. This was done through behavioural studies performed with healthy human subjects and one deafferented patient, and biomechanical modelling. Our results highlight the remarkable computationnal capabilities of the brain which can process vestibular information to predict the consequences of body rotation on reaching movements. The vestibular control of arm movement i) is characterised by short latencies, ii) operates efficiently in darkness, iii) is largely automatic and iv) defines the temporal aspect of the movement. The control of the arm through vestibular information has therefore common characteristics with the vestibular control of ocular, cephalic and postural movements. Our findings bring important new insights about the functions of the vestibular because they suggest that there is a general principle underlying the contribution of vestibular signal to motor control

La migration cellulaire concerne des cellules individuelles ou bien des groupes de cellules migrant de manière collective et coordonnée. De nombreux processus physiologiques, notamment au cours du développement embryonnaire, ainsi que pathologiques, notamment lors de maladies inflammatoires ou de la formation de métastases nécessitent des mouvements cellulaire collectifs. Au cours de l'ovogénèse chez la Drosophile, un groupe de cellules, appelés cellules de bordure, migrent entre les cellules nourricières, collectivement, au sein du follicule ovarien. Ces cellules de bordure constituent un modèle de choix pour étudier les mécanismes régulant la migration collective in vivo. La migration de ce groupe de cellules est divisée en deux phases. Lors de la première moitié de migration, du début de la migration à la moitié du parcours, les cellules de bordure adoptent un mouvement linéaire, au cours duquel chaque cellule maintient sa position au sein de l'entité, et une seule et même cellule conduit le groupe vers l'avant. Ensuite, à mi-chemin, ces groupes commencent à effectuer des mouvements de rotation sur eux-mêmes pour aller atteindre l'ovocyte, permettant à n'importe quelle cellule de pouvoir mener la migration. L'objectif de ma thèse a été d'élucider les mécanismes régulant le choix entre ces deux modes de migration (linéaire et rotationnel). Le cytosquelette d'acto-myosine est un des acteurs principaux régulant la contraction cellulaire nécessaire à la motilité des cellules. Au cours de ma thèse, nous avons mis en évidence le rôle de la myosine non musculaire de type II dans le contrôle du passage d'un mouvement linéaire à rotationnel. Nos travaux démontrent que l'apparition des mouvements de rotation effectués par les cohortes de cellules de bordure est corrélée à une augmentation de l'activité de la myosine non musculaire de type II. De plus, nous avons montré que l'activité de la myosine non musculaire de type II pouvait être régulée de manière antagoniste par les récepteurs de guidance. En conclusion, mes travaux de thèse nous ont permis de démontré le rôle clé de la myosine non musculaire de type II dans l'adaptation du mode de migration au cours de mouvements collectifs des cellules de bordure. De plus nous avons identifié les facteurs régulant l'activité de la myosine non musculaire de type II. En effet, cette dernière est régulée positivement par EGFR
In many biological processes, cells can move individually or in a coordinated and collective manner. Collective migrations are necessary during several embryo developmental processes, and pathologies such as inflammatory diseases or metastasis formation. During Drosophila oogenesis, border cells, a group of 6-10 cells, migrate in between nurse cell until the oocyte, within the egg chamber and provide a good model to study collective cell migration in vivo. Border cell migration is divided in to two phases. From the anterior pole of the egg chamber to the half of migrated distance, border cell adopt a linear movement, in which each cell maintain its position within the cluster and one leader cell drive the migration. Midway of the migration path, border cell clusters rotate to reach the oocyte. During this second phase, any cell can take the lead of the migration. The aim of my PhD research works was to identify mechanisms regulating the choice between linear and rotational movements. Acto-myosin cytoskeleton is one of the main regulators of cell contraction necessary for cell motility. Through our research, we demonstrated that non-muscle myosin II (NMII) regulate the switch between linear and rotational behaviour. These results led us to identify mechanisms regulating NMII activity during border cell migration. Border cells express two guidance receptors: PVR (Platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) and Vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR) receptor Related) and EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor). Recent studies shown that PVR play a crucial role in the first phase and EGFR predominantly regulate the second phase of migration. Our data shows that NMII is antagonistically regulated by PVR and EGFR. Indeed, the inhibition of NMII in border cell over expressing EGFR completely blocks the rotational movement To conclude, my PhD works allow us to demonstrate the key role of NMII for the regulation of border cell migration. Moreover, we found that EGFR positively regulates NMII activity

Une étude expérimentale et numérique traitant de l'influence de structures tourbillonnaires sur la sédimentation de nuage de particules sphériques sous l'effet de la gravité est présentée dans une première partie de ce manuscrit. L'écoulement est créé par électro-convection, ce qui permet de générer un réseau de vortex contrôlés en vitesse et de taille constante qui imite un écoulement tourbillonnaire. Des techniques de PIV (Particle image-velocimetry) et de suivi de particules sont utilisés pour étudier la sédimentation du nuage.Le nuage est modélisé comme un ensemble de particules ponctuelles pour lesquelles les forces d'interaction hydrodynamiques entre particules sont prépondérantes. Le comportement du nuage est comparé aux prédictions obtenues avec des modèles numériques. Dans une seconde partie est présentée une étude expérimentale et numérique concernant la sédimentation à faible nombre de Reynolds de fibres flexibles dans un fluide visqueux au repos. L'état d'équilibre atteint par la fibre flexible est étudié. Nous identifions trois régimes ayant des signatures différentes sur l'état stationnaire de la fibre flexible: un régime de faibles déformations dans lequel la force de traînée est proportionnelle à celle d'une fibre sédimentant horizontalement par rapport à la gravité; un régime de grandes déformations dans lequel la force de traînée est aussi proportionnelle à la vitesse de la fibre, mais avec un coefficient de traînée qui est celui d'une fibre chutant parallèlement à la gravité; et un régime de reconfiguration élastique où le filament se déforme avec une traînée plus faible qui n'est plus proportionnelle à sa vitesse, mais à la racine carrée de celle-ci
In the first part, a jointed experimental and numerical study examining the influence of vortical structures on the settling of a cloud of solid spherical particles under the action of gravity at low Stokes numbers is presented. We use electro-convection to generate a two-dimensional array of controlled vortices which mimics a simplified vortical flow. Particle image-velocimetry and tracking are used to examine the motion of the cloud within this vortical flow. The cloud is modeled as a set of point-particles for which the hydrodynamic interaction is preponderant. The cloud behavior (trajectory, velocity, aspect ratio, break-up time …) is compared to the predictions of a two-way-coupling numerical simulation. In the second part, a jointed experimentally and numerical study on the dynamics of slender flexible filaments settling in a viscous fluid at low Reynolds number is presented. The equilibrium state of a flexible fiber settling in a viscous fluid is examined using a combination of macroscopic experiments, numerical simulations and scaling arguments. We identify three regimes having different signatures on this equilibrium configuration of the elastic filament: a weak deformation regime wherein the drag is proportional to the fiber velocity settling perpendicular to the gravity; a large deformation regime wherein the drag is proportional to the fiber velocity settling parallel to the gravity and an intermediate elastic reconfiguration regime where the filament deforms to adopt a shape with a smaller drag which is no longer linearly proportional to the velocity but to the square root of the velocity

Cette thèse s'inscrit dans le domaine des nanosciences. Ce manuscrit présente les travaux réalisés dans le but de mieux comprendre les mouvements de rotation et de translation enregistrés au sein de molécules lorsque celles-ci sont manipulées à l'échelle de la molécule unique. Nous avons tout d'abord étudié la dissymétrisation du stator (partie inférieure du moteur) par deux groupements biphénylènes. Ce fragment a été choisi par analogie avec le sexiphényle qui peut se déplacer sur une surface dans un mouvement analogue à une reptation, les deux groupements biphénylènes devant permettre à la molécule de se déplacer sur une surface via l'excitation par la pointe STM. Dans cette synthèse, l'intermédiaire bipodal incorporant les biphénylènes a été obtenu, mais la troisième sous-unité indazole n'a pas pu être intégrée pour conduire au tripode dissymétrique. Inspiré du design du moteur moléculaire préparé précédemment dans l'équipe, nous avons ensuite étudié la dissymétrisation du rotor (partie supérieure du moteur) par un marqueur azoté pour faciliter le suivi de la rotation du rotor lorsque celle-ci est induite par l'action de la pointe du STM. Le but est d'utiliser ce rotor à cinq pales comme roue crantée, d'en aligner plusieurs comme des trains d'engrenage et d'induire le transfert de rotation d'une molécule à sa voisine. La dernière partie de cette thèse présente la synthèse d'une nouvelle famille de rotors basée sur l'architecture de complexes de type 'double-decker'. La partie supérieure est constituée d'un ligand porphyrine portant un fragment donneur et un fragment accepteur afin d'obtenir une molécule possédant un dipôle permanent estimé à 8 Debye pour contrôler sa rotation par le champ électrique induit par la pointe STM. Ce rotor est supporté par une naphtalocyanine d'europium afin que le rotor n'interagisse pas avec la surface. Ainsi, un complexe hétéroleptique d'europium a été synthétisé et entièrement caractérisé. Les molécules ont été étudiées à l'état de monocouche sur du Cu(111) à 80 K et à l'échelle de la molécule unique sur de l'Au(111) à 5 K à l'aide d'un STM sous ultra-vide. Des comportements d'interrupteur, de rotation libre ou synchronisée ont pu être mis en évidence en fonction de la tension du courant tunnel
This thesis contributes to the field of nanosciences. This manuscript reports the work achieved in order to better understand the rotational and translational motions observed in molecules while those are manipulated as single molecular machines. We first studied the dissymmetrization of the stator (lower anchoring part of the motor) by means of two biphenylene moieties. These fragments were selected to reproduce the behavior of sexiphenyls that can easily move on a surface with the motion analogue to a crawling. Therefore, biphenylenes were designed to allow the molecule to drift in a linear way on the surface using the excitation from the STM tip. In this synthesis, we succeeded to obtain the bipodal bearing two biphenylene moieties. The third indazole subunit could not be added to form the desired dissymmetric stator. Starting from the initial design of the molecular motor previously developed in the group, the first goal of this work was to dissymmetrize the rotor (upper rotating part of the motor) by introducing a nitrogen tag with the purpose of being able to visualize the rotation while this latter is induced by the tip of the STM. The obtained rotor bearing five arms will be used as gears to study the transfer of rotation from one to his neighbours. The last part of this work consists in the development of a new family of rotors based on the double-decker architecture. The upper rotating part is a porphyrin ligand displaying electron donating and withdrawing moieties resulting in a strong dipolar moment with an estimated value of 8 Debye. This unique asset can be used in order to control their rotation by applying an STM tip-induced electric field. This rotor is supported on an europium naphthalocyanine fragment which disables the strong interaction between the rotor and the surface. Thus, an europium heteroleptic double-decker was synthesized and fully characterised. Double-deckers have been studied as monolayers on Cu(111) at 80 K and as single molecule on Au(111) at 5 K using an ultra high vacuum STM. Switching as well as free and synchonised rotational behaviors have been evidenced using different values of bias voltage

Après une étude des conceptions des élèves relatives a la forme de la terre, à l'interprétation de l'alternance des jours et des nuits, et des saisons, des situations didactiques mises en place dans des classes de cours moyen 1ere et 2eme année sont analysées. Ces situations s'appuient sur l'utilisation d'un mini-planetarium et l'analyse montre que cet outil est indispensable pour la conceptualisation des mouvements de la terre. L'analyse des difficultés rencontrées par les élèves fait apparaître qu'elles sont relatives au changement de référentiel d'une part (les élèves doivent construire le concept de relativité des mouvements) et au changement d'espace d'autre part (c'est la construction du concept de terre qui est alors en jeu). Les activités de modélisation mises en oeuvre dans les classes permettent a un nombre important d'élèves de surmonter ces difficultés et d'accéder ainsi a une conceptualisation effective des mouvements de la terre.

Le travail de cette thése comprend deux volets. Le premier concerne l’étude des interactions d’un grand nombre de solitons dans un laser, et le deuxiéme est la réalisation d 'un laser a fibre monomode de forte puissance, 10 Watts. La puissance mise en jeu dans I’expérience a permis de générer des “paquets” contenant quelques centaines d’impulsions suffisamment proches les unes des autres pour interagir. De ce fait, nous avons observé expérimentalement, dans un laser a fibre en anneau verrouillé en phase par la rotation non linéaire de la polarisation, des états ou les impulsions subissent des mouvements désordonnés, d’autres où le mouvement est collectif. Ces comportements collectifs sont analogues a ceux que I’on observe dans les états de la matiére. Nous avons présenté une classification phénoménologique de ces comportements collectifs : “gaz” de solitons ; “flux supersonique de gaz” de solitons ; “liquide” de solitons ; “polycristal ” de solitons ; “cristal” de solitons. Un laser a fibre en forme de huit verrouillé en phase par une boucle non linéaiie amplificatrice a été réalisé. Il nous a permis d'observer des comportements collectifs de solitons similaires a ceux obtenus dans Ie laser en anneau verrouillé en phase par la rotation non linéaire de la polarisation. II semble donc que l'on puisse attribuer a ces phénomènes un caractere universel, dans Ie sens où ils ne dépendraient pas d’un mécanisme particulier de verrouillage de modes, mais uniquement des interactions entre solitons. Le deuxiéme volet a consisté a réaliser un laser a fibre de puissance dopée Yb/Er avec un amplificateur qui délivre 10 W de puissance moyenne en sortie. Avec une telle puissance, un protocole strict a été mis en place pour assurer un fonctionnement sûr. En régime continu dans une cavité en anneau unidirectionnelle entièrement fibrée, une puissance de 8 W à la sortie du laser a été atteinte, ce qui constitue à notre connaissance un record pour un laser monomode fonctionnant en continu à 1550 nm. En régime multi-impulsionnel, le verrouillage de modes repose sur la rotation non linéaire de la polarisation. Nous avons obtenu expérimentalement une dynamique fascinante qui associe deux états de solitions en même temps : le verrouillage de modes harmonique de cristaux de solitions. Dans le cas du verrouillage de modes harmonique, le motif de base est une impulsion par période. Dans notre cas, le motif de base est un cristal. Des nouveaux records au niveau du nombre de solitions ont été obtenus, 900 pour l'état cristal impulsions et 2500 impulsions avec le régime harmonique de cristaux
The work of this thesis consists of two axes. The first concerns the study of interactions of a large number of solitons in fiber laser and the second is the realization of high-power single-mode fiber laser. We observed experimentally different states in a ring fiber laser mode-locked by nonlinear rotation of polarization, where the pulses are under disordered movements, others where the movement is collective. We have identified 5 different states. We point out an analogy with the states of the matter and propose for the first time a classification of dissipative soliton complexes : soliton gas, supersonic soliton gas flow, soliton liquid, soliton pottery stat and soliton crystal. We have investigated multiple-soliton pattern formations in a figure-of-eight fiber laser passively mode-locked through non linear amplifying loop mirror. We have obtained a variety of soliton patterns and states that were previously observed in double-clad fiber lasers passively mode-locked through nonlinear polarization rotation. Our results tend to demonstrate, for the first time, the universality of such soliton states. Indeed, the patterns do not depend on the precise mode locking mechanism. A high power passively mode-locked fitter laser exploiting the nonlinear polarization rotation with an amplifier that delivers 10 W at the output was set up. In multi pulsing regime, we obtained experimentally a fascinating dynamic that combines two states of solitons at the same time, the harmonic mode locking of soliton crystals, when the basic pattern is a crystal. New records in the number of solitons have been obtained for the crystal state 900 pulses and 2. 500 pulses with harmonic mode locking

L'effervescence contestataire des années 90 s'accompagne, en France comme dans d'autres pays européens, de la réactivation d'une forme originale de l'engagement politique basée sur l'intervention artistique. La participation d'artistes avec leurs outils propres exacerbe les dimensions esthétiques de la mobilisation et révèle les enjeux contemporains de la démocratisation de l'art ainsi que le rôle de l'environnement urbain dans l'action collective. La recherche interroge ce phénomène dans ses dimensions artistiques, politiques et urbaines et leurs interactions à partir d'un travail de terrain investissant quatre collectifs d'artistes-activistes à Paris et à Londres. L'étude de collectifs hybrides permet de saisir les modes de mobilisation, de participation et d'organisation qui actualisent à la fois les pratiques militantes et artistiques
The protest movements of the 90s comes along, in France as in other European countries, of the reactication of an original form of the political commitment based on the artistic intervention. The participation of artists highlights the aesthetic dimensions of the mobilization and reveals the contemporary stakes in the democratization of the art as well as the role of the urban environment in the collective action. The research interrogates this phenomenom in its artistic, political and urban dimensions and their interactions from an ethnographical work about four groups of activist artists in Paris and in London. The study of hybrid groups allows to understand the modes of mobilization , participation and organization which update the militant and artistic practices

Lorsque des particules actives, des particules pouvant se mouvoir par elles-mêmes, sont mises en suspension dans un fluide, celles-ci peuvent avoir un comportement collectif. Dans ce document, nous présentons des travaux expérimentaux utilisant des Escherichia Coli, une particule biologique, des techniques microfluidiques, ainsi que des simulations numériques. Ceux-ci nous ont permis de caractériser les comportements collectifs de ces nageurs, leur modification en présence d'un cisaillement extérieur ainsi que l'impact de ces comportements microscopiques sur sa viscosité. Nous avons ainsi mis au jour le caractère progressif de l'apparition des mouvements collectifs avec la concentration, l'existence d'un taux de cisaillement critique commun pour les comportements individuels et collectifs des nageurs, ainsi qu'une rhéologie non-newtonienne de ces suspensions
If we put active particles, ie. motile particles, in suspension into a _uid, collective behaviors can occur. In this document, we present experimental works using Escherichia Coli, a biological particle, micro_uidic devices, and numerical simulations. By these ways, we caracterized these swimmers, their collective motions, the impact of an external shear on their behavior, and rheological behavior of this kind of suspensions. We show that the typical size of these collective motions increases smoothly with the volume fraction, and that a critical shear rate exist and is the same for individual and collective motion under shear. We also show for that bacterial suspensions have a non-newtonian viscosity and describe their rheological behavior

Des cellules allongées et apolaires cultivées à confluence s'alignent les unes avec les autres. Dans cette thèse, nous utilisons des concepts de la théorie de la matière active ainsi que de la physique des cristaux liquides afin d'étudier quantitativement l'émergence de cet ordre mésoscopique nématique pour des monocouches de cellules à deux dimension, avec et sans confinement. Il a été montré que les défauts topologiques jouent un rôle crucial durant l'auto-organisation de systèmes biologiques actifs. Ici, nous étudions la dynamique de ces défauts qui se forment dans le tissu nématique contractile. Étant intrinsèquement hors équilibre à cause de la consommation d'énergie par les cellules, la monocouche est parcourue par de complexes courants de cellules due à la migration spontanée des défauts et leur annihilation avec des défauts de charges opposées. En comparant nos résultats expérimentaux avec un modèle théorique, nous montrons que l'auto-organisation de la monocouche est liée à la minimisation de l'énergie de courbure du tissu
Elongated, weakly interacting, apolar cells cultured at confluence align together, forming large domains where they are perfectly ordered. Using concepts from the active matter theory and the physics of liquid crystals, we study the emergence of this mesoscopic nematic order by quantifying the ordering dynamics in two-dimensional infinite monolayers or under confinement. Topological defects have been found to play a crucial role in the self-organization of active biological systems. We study the dynamics of the disclinations that form in these cellular contractile nematics. Being driven out of equilibrium by the consumption of energy by individual cells, the monolayer exhibits complex flow patterns as defects migrate spontaneously and annihilate pairwise. By comparing our experimental results to a nematic drop model, we show that the self-organization of the cellular nematic layer with no boundary conditions or under circular confinement is dictated by the minimization of the splay and bend distortions of the tissue

Nous etudions l'evolution au cours du temps des mouvements du fluide a la surface du noyau engendrant la variation seculaire du champ geomagnetique sur la periode 1840-1990. Nous mettons en evidence les constantes de temps et les secousses (jerks) geomagnetiques qui caracterisent cette evolution. Utilisant les donnees provenant de 121 observatoires magnetiques repartis a la surface du globe, les jerks de 1970 et de 1978 sont ensuite numeriquement modelises en harmoniques spheriques et expliques en termes de sauts d'acceleration du fluide a la surface du noyau. Par ailleurs, il est argumente que les mouvements dans le noyau sont la source principale des variations decennales de la rotation de la terre: mouvement du pole (oscillation de markowitz) et variations de la longueur du jour. En appliquant l'equation d'euler pour le manteau et en analysant le couplage noyau-manteau en insistant tout particulierement sur les couplages topographiques et gravitationnels, nous discutons le role du noyau dans la creation de ces variations

La simulation du geste humain est une thématique de recherche importante et trouve notamment une application dans l'analyse ergonomique pour l'aide à la conception de postes de travail. Le sujet de cette thèse concerne la génération automatique de tâches d'atteinte dans le plan horizontal pour un humanoïde. Ces dernières, à partir d'un objectif exprimé dans l'espace de la tâche, requièrent une coordination de l'ensemble des liaisons. L'une des principales difficultés rencontrées lors de la simulation de gestes réalistes est liée à la redondance naturelle de l'humain. Notre démarche est focalisée principalement sur deux aspects : - le mouvement de la main dans l'espace opérationnel (trajectoire spatiale et profil temporel), - la coordination des différentes sous-chaînes cinématiques. Afin de caractériser le mouvement humain, nous avons mené une campagne de capture de mouvements pour des gestes d'atteinte contraignant la position et l'orientation de la main dans le plan horizontal. Ces acquisitions nous ont permis de connaître l'évolution spatiale et temporelle de la main dans l'espace de la tâche, en translation et en rotation. Ces données acquises couplées à une méthode de rejeu ont également permis d'analyser les relations intrinsèques qui lient l'espace de la tâche à l'espace articulaire du mannequin. Le schéma de génération automatique de mouvements réalistes est basé sur une pile de tâche avec une approche cinématique. L'hypothèse retenue pour simuler le geste est de suivre le chemin le plus court dans l'espace de la tâche tout en bornant le coût dans l'espace articulaire. Un ensemble de paramètres permet de régler le schéma. Il en résulte une cartographie de réglages qui permet de simuler une classe de mouvements réalistes. Enfin, ce schéma de génération automatique de mouvements réalistes est validé par une comparaison quantitative et qualitative entre la simulation et le geste humain
The simulation of human movement is an active theme of research, particularly in ergonomic analysis to aid in the design of workstations. The aim of this thesis concerns the automatic generation of reaching tasks in the horizontal plane for a virtual humanoid. An objective expressed in the task space, requires coordination of all joints of the mannequin. The main difficulties encountered in the simulation of realistic movements is related to the natural redundancy of the human. Our approach is focused mainly on two aspects: - Motion of the hand's operator in the task space (spatial and temporal aspect), - Coordination of all kinematic chains. To characterize human movement, we conducted a set of motion capture with position and orientation constraints of the hand in the horizontal plane. These acquisitions allowed to know the spatial and temporal evolution of the hand in the task space, for translation and rotation aspects. These acquired data were coupled with a playback method to analyze the intrinsic relations that link the task space to joint space of the model. The automatic generation scheme of realistic motion is based on a stack of task with a kinematic approach. The assumption used to simulate the action is to follow the shortest path in the task space while limiting the cost in the joint space. The scheme is characterized by a set of parameters. A global map of parameter adjustment enables the simulation of a class of realistic movements. Finally, this scheme is validated quantitatively and qualitatively with comparison between the simulation and the human gesture

La matière active, désignant les systèmes hors d’équilibre composés de particules étant capable d’utiliser l’énergie présente dans leur environnement afin de se déplacer de façon systématique, a suscité beaucoup d’attention auprès des communautés de mécanique statistique et matière molle ces dernières décennies. Les systèmes actifs couvrent en effet un large panel d’exemples allant de la biologie aux granulaires. Cette thèse se concentre sur l’étude de modèles minimaux de matière active sèche (ceux pour lesquels le fluide dans lequel les particles sont immergées est négligé), tel que le modèle de Vicsek qui considère des particules ponctuelles se déplaçant à vitesse constante tout en alignant leur direction de mouvement avec celles de leurs voisins localement en présence de bruit, et définit une classe d’universalité hors équilibre pour la transition vers le mouvement collectif. Quatre problèmes en suspens ont été abordés : La définition d’une classe d’universalité en matière active sèche qui décrit des systèmes de particles présentant un alignement polaire et un mouvement apolaire. Cette nouvelle classe exhibe une transition continue vers un quasi-ordre polaire doté d’exposants variant continument, et donc analogue au modèle XY à l’équilibre, mais n’appartenant pas à la classe d’universalité Kosterlitz-Thouless. Ensuite, l’étude de la validité des théories cinétiques décrivant les modèles de type Vicsek, qui sont confrontées aux résultats obtenus aux niveaux microscopique et hydrodynamique. Puis une évaluation quantitative de la théorie de Toner et Tu, permettant de mesurer les exposants caractérisant les fluctuations dans la phase ordonnée du modèle de Vicsek, à partir de simulations numériques à grande échelle du modèle microscopique. Enfin, la création d’un formalisme pour la dérivation d’équations hydrodynamiques à partir de modèles de matière active sèche à trois dimensions, ainsi que leur étude au niveau linéaire
Active matter, i.e. nonequilibrium systems composed of many particles capable of exploiting the energy present in their environment in order to produce systematic motion, has attracted much attention from the statistical mechanics and soft matter communities in the past decades. Active systems indeed cover a large variety of examples that range from biological to granular. This Ph.D. focusses on the study of minimal models of dry active matter (when the fluid surrounding particles is neglected), such as the Vicsek model: point-like particles moving at constant speed and aligning their velocities with those of their neighbors locally in presence of noise, that defines a nonequilibrium universalilty class for the transition to collective motion. Four current issues have been addressed: The definition of a new universality class of dry active matter with polar alignment and apolar motion, showing a continuous transition to quasilong-range polar order with continuously varying exponents, analogous to the equilibrium XY model, but that does not belong to the Kosterlitz-Thouless universality class. Then, the study of the faithfulness of kinetic theories for simple Vicsek-style models and their comparison with results obtained at the microscopic and hydrodynamic levels. Follows a quantitative assessment of Toner and Tu theory, which has allowed to compute the exponents characterizing fluctuations in the flocking phase of the Vicsek model, from large scale numerical simulations of the microscopic dynamics. Finally, the establishment of a formalism allowing for the derivation of hydrodynamic field theories for dry active matter models in three dimensions, and their study at the linear level

Comprendre et soigner les pathologies respiratoires chroniques constituent des enjeux médicaux croissants du fait des modifications de nos modes de vie et de notre environnement. L’épithélium des voies respiratoires assure le rôle de première barrière contre les agressions extérieures grâce à la fonction muco-ciliaire. Les deux éléments fonctionnels de la fonction muco-ciliaire sont la couche de mucus sécrétée par l’épithélium et le battement des cils des cellules ciliées qui contribue à la mise en mouvement de cette couche et à son évacuation des bronches. Le mucus est un fluide complexe et hétérogène et ses propriétés mécaniques couplées aux mécanismes de coordination des cils restent encore mal compris. Mes travaux de thèse ont porté sur une approche biophysique de ces mécanismes. Premièrement, l’étude de la rhéologie du mucus a été menée à deux échelles : en macro-rhéologie de cisaillement et par micro-rhéologie active grâce aux pincettes optiques. Les pincettes optiques permettent également des mesures in situ sur le tissu et des mesures d’adhésion. L’utilisation de la rhéologie comme marqueur des pathologies respiratoires chroniques a été explorée. Deuxièmement, la quantification et la compréhension de la coordination spatiotemporelle de l’activité ciliaire et du transport du mucus engendré ont été conduites, en développant un nouvel outil de traitement d’images de vidéo-microscopie et d’analyse de données
Understanding and treating chronic respiratory diseases are growing medical challenges due to changes in our lifestyles and environment. The epithelium of the respiratory tract is the first barrier against external aggression, in particular thanks to the mucociliary function. Functional elements are the mucus layer lining the tissue and the beating of cilia from the ciliated cells of the epithelium. Mucus is a complex and heterogeneous fluid that acts as a protective barrier by trapping particles and pathogens present in the inhaled air, while the coordination of the cilia beating allows the directed transport of the mucus layer and its evacuation from the bronchi. The mechanical properties of mucus coupled with the coordination mechanisms of beating cilia are still poorly understood. My thesis work focused on two biophysical aspects of these mechanisms: i) the study of mucus rheology at two scales, in macro-rheology and by active micro-rheology using optical tweezers directly on the tissue; ii) the understanding and quantification of the spatiotemporal coordination of ciliary activity and on the associated mucus transport, by developing a new tool for processing video-microscopy images and data analysis

L'objectif de cette thèse est d'étudier la prise en compte de phase de déséquilibre dans la commande pour la marche d'un robot bipède. Cette thèse est donc dédiée à l'analyse de stabilité pour des marches cycliques avec sous-actionnement. Un robot planaire à contact ponctuel avec le sol est étudié. Les outils d'analyse de stabilité de type méthode de Poincaré, Dynamique de Zéro et Dynamiques de zéro hybrides sont abordées. Deux lois de commande basées sur des mouvements articulaires de référence (fréquents en robotique) sont proposées et comparées avec une loi de commande de suivi de trajectoire articulaire (l'évolution temporelle étant libre). Ensuite le cas d'un robot bipède évoluant en 3D avec pieds est abordé. Nous avons fait le choix d'asservir explicitement la position du ZMP (Zero Moment Point). En conséquence, deux variables à asservir étant alors définies, le système est traité comme un système sous-actionné. Les approches développées précédemment sont alors reprises pour obtenir une marche stable. Un asservissement de l'orientation du pied en transfert est nécessaire pour assurer une bonne pose du pied. Par ailleurs, une loi de commande de direction est proposée afin de contrôler la direction de marche du robot pour passer par une porte et atteindre une destination avec une courbure douce. Enfin, la commande proposée est étendue à un robot bipède avec des bras et une marche incluant une phase de rotation autour de l'axe métatarsien en fin de phase de simple appui. On montre que la commande proposée s'étend naturellement à cette phase de déséquilibre grâce à l'asservissement du ZMP qu'elle contient, cette approche est validée par les résultats de simulation.

Le déplacement cohérent dirigé au sein de troupeaux, d’essaims, de nuées, prend place à toutes les échelles du vivant. En cherchant à rationaliser l’émergence de tels mouvements collectifs, les physiciens ont décrit ces assemblées comme des matériaux actifs. Ces matériaux sont formés de constituants auto-propulsés qui se déplacent spontanément dans une direction commune. Cette thèse expérimentale s’appuie sur la réalisation de troupeaux synthétiques pour explorer les propriétés de la matière active polaire dans des situations défavorables à son auto-organisation : leur dynamique en milieux désordonnés et leur réponse à des perturbations externes. Des rouleurs colloïdaux aux interactions d’alignement sont confinés au sein de dispositifs microfluidiques. Au-delà d’une densité seuil, ils forment un troupeau caractérisé par l’émergence d’un ordre en orientation de longue portée. Ces troupeaux colloïdaux font office de prototypes de la matière active polaire. Nous avons étudié la réponse d’un liquide actif polaire assemblé à partir de rouleurs colloïdaux. Nous avons montré que face à une perturbation longitudinale leur réponse est hystérétique. Nous avons expliqué théoriquement ce comportement non-linéaire et l’avons exploité pour réaliser des oscillateurs microfluidiques autonomes. Nous avons également étudié la dynamique de troupeaux colloïdaux qui se propagent dans des environnements hétérogènes. La présence d’obstacles distribués aléatoirement focalise les troupeaux le long de chemins privilégiés qui forment un réseau épars et tortueux. Augmenter le désordre conduit à la destruction du troupeau. Nous avons démontré que la suppression du mouvement collectif consiste en une transition discontinue, générique à tous les matériaux actifs polaires
Directed collected motion within herds, swarms and flocks, is a phenomenon that takes place at all scales in living systems. Physicists have rationalized the emergence of such collective behavior. They have described these systems as active materials. These materials are assembled from self-propelled units that spontaneously move in the same direction. By experimentally studying synthetic flocks, this work uncovers some properties of polar active materials in situations that disfavor their self-organization: their dynamics in disordered environments and their response to external perturbations. Colloidal rollers with alignment interactions are confined within microfluidic devices. At high density, they spontaneously form a flock which is characterized by the emergence of orientational long-ranged order. These colloidal flocks are prototypical realizations of polar active matter. We have studied the response of a polar active liquid assembled from colloidal rollers. We have shown that they display a hysteretic response to longitudinal perturbations. We have theoretically accounted for this non-linear behavior. We have used this behavior to realize autonomous microfluidic oscillators. We have also studied the dynamics of colloidal flocks that propagate through heterogeneous environments. Randomly positioned obstacles focalize flocks along favored channels that form a sparse and tortuous network. Increasing disorder leads to the destruction of flocks. We have demonstrated that the suppression of collective motion is a discontinuous transition generic to all polar active materials

Les mouvements collectifs observés dans la nature, tels les nuées d'étourneaux ou les bancs de poissons, peuvent être décrits dans le cadre d'un nouveau type de matière condensée fondamentalement hors d'équilibre : la matière active polaire. Elle est constituée de particules, dites polaires, capables d'utiliser de l'énergie qu'on leur injecte pour se mouvoir dans une direction propre. Nous avons réalisé un système bidimensionnel de disques polaires soumis à une vibration homogène qui n'interagissent que par contact. Ces disques se comportent comme des marcheurs aléatoires, dont les trajectoires présentent une longueur de persistance grande devant leur taille et contrôlée par les fluctuations angulaires de la polarité des disques. Les modes d'alignement résultant du couplage entre la persistance du mouvement et l'interaction de coeur dur entre les particules sont complexes. En particulier, nous observons que seules 10% des collisions se traduisent par un alignement effectif de type ferromagnétique. Pourtant, nous observons l'émergence de mouvements collectifs spontanés au sein du système caractérisés par des fluctuations géantes de densité. Ces résultats montrent la robustesse de l'ordre polaire observé dans les modèles théoriques et numériques de la matière active polaire 2D sur substrat.

La thèse porte sur la langue et les discours de la contestation en Italie dans les années 1970. L'étude vise à définir les enjeux et les représentations qui ont prévalu dans l'utilisation de certains mots plutôt que d'autres, en essayant de se placer du point de vue des acteurs qui ont vécu la période. Elle analyse d'une part l'utilisation de certains mots dans la langue politique de l'époque, en la comparant avec la production analogue précédente, et notamment avec les traditions politiques de référence.Elle étudie d'autre part la spécificité de la langue de la période en s'interrogeant sur la question d'un lexique politique propre à une époque donnée. Elle étudie enfin les débats linguistiques qui ont accompagné cette modification du lexique politique, en s'attachant plus particulièrement aux textes qui ont marqué des tournants linguistiques et idéologiques.L'étude vise à adopter une démarche scientifique qui comprend une historicisation précise des textes et des enjeux de leur écriture et qui a été définie par l'expression " philologie politique ".À travers la description d'un corpus très varié, comportant les textes politiques de référence (articles de journaux, tracts, affiches, documents théoriques, débats) produits par les organisations majeures d'extrême gauche (gauche extraparlementaire, mouvements, lutte armée) et leur interaction avec d'autres types de discours (Pci, Dc, presse) ; mais aussi des textes historiographiques et différentes formes de témoignage, cette étude pose la question plus générale de la création d'une langue politique propre à une époque donnée et du caractère particulier de la langue politique des années 1970 en Italie.

L'atmosphère est composée d'un large éventail de molécules et d'espèces. Parmi celles-ci, la vapeur d'eau et ses complexes jouent un rôle important dans le phénomène du réchauffement de la planète et du changement climatique. L'analyse spectroscopique de ces complexes est essentielle pour comprendre divers processus atmosphériques. Cependant, les connaissances sur les complexes d'eau à faible liaison dans le domaine des ondes térahertz sont encore limitées en raison de leurs caractéristiques spectrales complexes et des défis expérimentaux. La complexité spectrale résulte souvent des mouvements de grande amplitude limités par de faibles barrières de potentiel.Nous présentons le développement d'un spectromètre d'émission à jet pulsé destiné à l'étude des complexes moléculaires dans la gamme des térahertz. Les développements expérimentaux ont été accompagnés d'une analyse comparative des modèles de mouvements de grande amplitude sur les molécules d'intérêt atmosphérique. Nous avons commencé avec des halogénures d'acétyle présentant un mouvement de torsion périodique du groupe méthyle. Nous avons obtenu des modèles précis des spectres de rotation du chlorure d'acétyle et du bromure d'acétyle avec une précision expérimentale. Nous avons ensuite étudié les spectres de rotation de la méthylamine dans son premier état excité de torsion. La méthylamine est caractérisée par deux mouvements de grande amplitude : la torsion et l'inversion. Le spectre rotationnel de la méthylamine a été analysé à l'aide du modèle dit "hybride" qui, pour la première fois, a permis d'attribuer et de modéliser avec précision les états de torsion excités les plus bas. Enfin, les spectres rotationnels à haute résolution du complexe à faible liaison ammoniac-eau ont été mesurés à l'aide du nouveau spectromètre. Pour l'analyse du complexe l'ammoniac-eau qui présente deux mouvements de grande amplitude similaires à ceux de la méthylamine, nous avons également appliqué l'approche "hybride" démontrant ainsi son avantage dans l'application aux états excités et aux cas à faible barrière.Mots clés: spectroscopie d'ondes mm/sub-mm, mouvements de grande amplitude, haute résolution, rotation interne, complexe faiblement lié, impulsion de jet, impulsion chirpée
The atmosphere comprises a diverse array of molecules and species. Among these, water vapor and its complexes have a significant role in the phenomenon of global warming and climate change. Spectroscopic analysis of such complexes is essential for understanding various atmospheric processes. However, there is still a limited knowledge on weakly bounded water complexes in the terahertz wave range due to their complex spectral features and experimental challenges. Spectral complexity often results from the large amplitude motions limited by low potential barriers.We present the development of pulsed-jet emission spectrometer intended for studies of molecular complexes in the terahertz range. Experimental developments were accompanied by benchmarking large amplitude motions models on the molecules of atmospheric interest. We started with acetyl halides exhibiting a periodic torsional motion of methyl group. We obtained accurate models of the rotational spectra of acetyl chloride and acetyl bromide within experimental accuracy. Subsequently, the rotational spectra of methylamine in its first excited torsional state were studied. Methylamine is characterized by two large amplitude motions: torsion and inversion. The rotational spectrum of methylamine was analyzed using the so-called "hybrid" model that for the first time allowed accurate assignment and modeling of the lowest excited torsional states. Finally, the high-resolution rotational spectra of ammonia-water weakly bounded complex were measured using the newly built spectrometer. For the analysis of ammonia-water which exhibits two large amplitude motions similar to methylamine, we also applied the "hybrid" approach demonstrating thus its advantage in the application to excited states and low barrier cases.Keywords: mm/sub-mm wave spectroscopy, large-amplitude motions, high-resolution, internal rotation, weakly bounded complex, pulse jet, chirped pulse

Within the last three decades, contemporary North America came to reinvent a socially focused genre of literary personal narratives. These new editorial and writing projects, published in the form of collections of personal narratives, emerged as a tool for the socially voiceless to secure some measure of agency in their contemporary social and cultural situation. Projects such as the Freedom Writers’ Diary or volumes of the Voice of Witness book series fit in the process that is currently labeled social empowerment. Witnesses express a deep urge to share their story in the hope to denounce their experience of an enduring social injustice. The written word, primary a means for self-disclosure, serves to exorcise the suffering associated to this specific predicament. The narrators engage in a powerful self-investigative gesture oriented towards resilience and renewed enfranchisement in regaining control over their life and environment. At the moment of publication, however, these testimonies come to be validated as authentic examples of the injustices they disclose. These examples serve an educational purpose: raising the audience’s awareness and opening deliberative fora for these issues to be discussed and for solutions to be hammered out and eventually implemented.

The purpose of this dissertation is to propose a theoretical model for the subgenre of testimonials of social empowerment. With the concept of empowerment as groundwork, the model develops a textual approach framed in a psychosocial structure. I argue that testimonials may be described as examples of Jürgen Habermas’s communicative action. As speech acts aimed at reaching understanding, testimonials capitalize both on the binding and bonding aspects of illocutionary force in the hope to secure with their audience an ongoing dialogue over issues of social justice. The volumes, as unofficial public spheres, mobilize the normative and practical dynamics at work in social movements. These dynamics express as two narrative guiding threads: an aesthetic based on impact, and an ethics based on responsibility. The texts’ aesthetic develops a form of perlocutionary realism instantiating a sense of authenticity and sincerity embodied in the narrators’ voices. The resulting impact is coupled to moral concerns based on a polysemic understanding of social responsibility, on which narrators seek to build their narratives’ ethical potential. A series of case studies allowed to demonstrate that both narrative threads are realized as an appropriation of four paradigmatic forms of rhetorical ethos, each based on a specific realm of the social world: intimacy, justice, spirituality and activism.

Doctorat en Langues et lettres
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