Academic literature on the topic 'Polymères – Innovation'

La lignine est le principal composant du bois après la cellulose, et en est séparée lors de la production de papier. Au sein de cette biomasse ligno-cellulosique, chez les graminés, l'acide férulique est l'agent qui ponte la lignine aux fibres polysaccharides afin de fortifier cet ensemble. Si la lignine est complexe et difficilement dégradable, cet acide férulique, puisqu'il est présent libre, est extractible de nombreuses ressources en milieu alcalin (pulpe de betterave, son de blé, de maïs, de riz…). De par sa nature aromatique, cet acide p-hydroxycinnamique se montre intéressant pour préparer de nouveaux polymères incorporant des noyaux aromatiques d'origine biosourcée. En effet, si les polymères biosourcés sont de plus en plus courants et diversifiés, aujourd'hui aucune solution effective n'est proposée pour l'incorporation de noyaux aromatiques biosourcés. Dans ce but, au sein de l'équipe APSYNTH, nous avons développé une nouvelle classe de bisphénols totalement biosourcés obtenus par voie enzymatique. Ces bisphénols ont ensuite été mis en jeu dans différentes stratégies pour préparer de nouveaux copolyesters, polyuréthanes et oligomères polyphénoliques. Ces travaux présentent la synthèse et la caractérisation de ces nouveaux bisphénols issus de l'acide férulique, ainsi que des différents polymères en résultant
Lignin is the most abundant component of wood after cellulose and is separated from whilepaper production. Within this lingo-cellulosic biomass, in case of graminous, ferulic acid is a crosslinkingagent binding lignin to polysaccharide fibers to increase its mechanical properties. If lignin iscomplex and poorly degradable, ferulic acid, as it is present free, is extractible in alkali media frommany resources (beetroot pulp, wheat, corn, rice...).By its aromatic nature, this p-hydroxycinnamic acid seems interesting to prepare new polymersincorporating biobased aromatic units. Indeed, if biobased polymers are more and more nowadays,today biobased aromatic units are still missing.In this aim, into the APSYNTH team, we developed a new class of biobased bisphenols obtainedthrough enzymatic catalysis. These bisphenols were then implicated in different strategies to developnew copolyesters, polyurethanes and polyphenolic oligomers. This work describes the synthesis andcharacterization of this new bisphenols derived from ferulic acid, as well as the resulting polymers

L’innovation est aujourd’hui un besoin pressant dans l’industrie. La dimension technique de l’innovation sous-entend l’invention, c’est à dire la résolution de problème technique. Cette thèse contribue à la construction de supports méthodologiques, aidant la résolution de problème technique en conception. Nos travaux se situent dans deux domaines : l’injection de thermoplastiques et la conception de système technique. Dans un premier temps, la problématique du domaine de l’injection est identifiée d’une part à partir de l’analyse de neufs projets qui se sont déroulés dans deux entreprises différentes, et d’autre part grâce à une analyse de la littérature scientifique portant sur la conception de pièce injectée. Cette problématique est synthétisée sous la forme de trois conflits à résoudre. Ces trois conflits sont ensuite traduits en une problématique du domaine de la conception de système technique. Pour ce faire, trois voies proposées par la littérature sont analysées : l’ingénierie intégrée, la conception inventive et la TRIZ. Les contributions construites sont détaillées dans un deuxième temps. Les contributions, développées afin de résoudre les deux problématiques identifiées, sont les suivantes : une modélisation de connaissance technique (basée sur trois types de paramètres, reliés par des lois causales), et une méthode utilisant cette connaissance technique (soit pour identifier des concepts de solution connus dans le cadre d’une conception standard, soit pour formuler une contradiction clé à résoudre par les outils de la TRIZ dans le cadre d’une conception inventive). La modélisation de connaissance a été appliquée au domaine de l’injection plastique afin de proposer une base de connaissance étendue de ce domaine. Dans un troisième temps, nos contributions sont testées grâce à trois projets, pilotés dans les deux entreprises mentionnées plus haut. Il a ainsi été possible de proposer des concepts de solution qui ont pu débloquer des projets difficiles à valider. Il a donc été possible de montrer l’efficacité de nos contributions
Innovation is a real need for industry today. Technical dimension of innovation relies on invention, which means technical problem solving. Our research contributes in building methodological support, assisting technical problem solving in design. The first step is the identification of a problematics in injection molding design, based on the one hand on the analysis of nine projects in two different companies, and on the other hand on a litterature review. This problematics is synthesised in the shape of three conflicts that need to be solved. These three conflicts are then generalised in a problematics in the field of technical system design. To do so, three directions existing in litterature have been reviewed: concurrent engineering, inventive design and TRIZ. The built contributions are presented in the second step. They aim at solving both of the identified problematics. Our contributions are: a knowledge modeling principle (based on three kinds of parameters, linked by objective laws) and a method using this technical knowledge (either in order to identify known solution concepts in the frame of standard design, or to formulate a key contradiction that is to be solved using TRIZ tools in the frame of inventive design). Knowledge modeling principle has been applied to injection molding in order to propose an extended knowledge base. The third step is the testing of our contributions on three projects, managed in the companies already mentionned. It has been possible to propose concept solutions to continue these projects, bloqued due to technical problem. Hence, the efficiency of our contributions has been proved

Ce travail de thèse porte sur l’étude de deux éléments au cœur d’un système de nanopositionnement et de micromanipulation : a) un capteur interférométrique intégré sur puce ; ses caractéristiques, particularités et potentiels sont étudiés en détails ; b) un élément utilisable en capteur et actionneur : un polymère électro-actif à flexions.L'interféromètre PicoMove est le résultat de l'étroite collaboration entre LISV et l’entreprise TeemPhotonics. Cet interféromètre, qui fonctionne dans le domaine de l'infrarouge moyen (1,55 µm) est basé sur la technologie des guides d'ondes optique lui offrant une plus grande robustesse vis-à-vis de l'environnement extérieur. son architecture est basée sur une structure Michelson-Young modifiée. Des expérimentations ont été mises en œuvre pour caractériser ses performances. Il a été démontré une résolution sub-nanométrique et un très faible niveau de bruit. Une densité spectrale de puissance de 100 fm/√Hz a été atteinte en condition statique.En outre, sa robustesse aux conditions environnementales est démontrée, et ses sources d’erreurs et spécificités métrologiques sont discutées au travers d’une application sur un étage de nanopositionnement, fonctionnant avec un moteur à bobine mobile et un guidage flexible.Le second point de cette thèse concerne l’étude des propriétés électro-mécaniques d'un polymère électro-actif ionique (IEAP) en configuration poutre encastrée. Il est capable de fonctionner en mode actionneur et en mode capteur. Pour la partie actionneur, sa raideur et fréquence propre sont déterminées. Pour la partie capteur, sa bande passante, sa résolution et sa fonction de transfert sont étudiées expérimentalement.Les capacités micrométriques de ce polymère en mode actionneur et en mode capteur sont démontrées et discutées
This work concerns the study of two elements of a system of nanopositioning and micromanipulation: a) integrated on-chip interferometric sensor; its characteristics, peculiarities and potential are studied in detail; b) an element usable in sensor and actuator mode: an electro-active flexural polymer.The PicoMove interferometer is the result of the collaboration between LISV and the company TeemPhotonics. This interferometer, which operates in the mid-infrared range (1.55 μm), is based on optical guide technology that gives a high degree of robustness to the external environment. Its architecture is based on a modified Michelson-Young structure. Experiments have been implemented to characterize its performance. It has been demonstrated nanometric resolution and very low noise level. A spectral power density of 100 fm/√Hz was reached under static conditions.In addition, its robustness to the environmental conditions is demonstrated, and the metrological specificities are discussed with details about the specific error sources. It is applied to a nanopositioning stage using mobile coil and flexible guidance.The second point of this PhD work concerns the study of electromechanical properties of an ionic electroactive polymer (IEAP) in a flexible cantilever configuration. It is able to operate in actuator mode and in sensor mode. For the actuator part, its stiffness and its natural frequency are studied. For the sensor part, its bandwidth, resolution and transfer function are experimentally studied.The micrometric capabilities of this polymer in actuator and sensor mode are demonstrated and discussed

Avec la constante augmentation des prix du pétrole et la diminution des ressources fossiles, des alternatives « vertes » doivent être trouvées. Ainsi, des premières recherches ont été menées sur la possibilité de mettre au point des colles pour panneaux à base de bois dans lesquelles une partie du phénol a été substituée par des protéines de blé. De même, les tanins sont des molécules polyphénoliques naturelles et peuvent être une alternative aux produits chimiques de synthèse issus du pétrole. Les tanins de châtaignier, tanins hydrolysables, ont été utilisés afin de substituer une partie du phénol lors de la synthèse de résines phénoliques. Ces résines ont été étudiées et utilisées pour la fabrication de mousses phénoliques rigides. Cette démarche constitue un pas de plus vers la mise au point et la future commercialisation de matériaux plus respectueux de l’environnement. En outre, les tanins ont également été utilisés lors du développement de mousses rigides biosourcées tanins-furaniques, cette fois-ci il s’agit de tanins condensés : tanins de quebracho, couplés à de l’alcool furfurylique (d’origine agricole). Ces mousses « vertes » présentent une bonne résistance mécanique, de bonnes performances thermiques et elles ne brûlent pas, ainsi, elles sont totalement adaptées à une utilisation pour l’isolation des bâtiments. Enfin, de nouveaux types de matériaux issus de produits naturels (tanins et alcool furfurylique) ont été mis au point lors de cette thèse : des matériaux abrasifs et de friction biosourcés. Des roues abrasives et des disques abrasifs ont été développés et testés. Et des plaquettes de frein automobile ont été fabriquées et testées en conditions réelles. Tous ces nouveaux matériaux présentent d'excellentes propriétés par rapport aux matériaux commerciaux
With the constant increase of oil prices and with the dwindling of fossil resources, "green" alternatives must be found. Thus, first research was conducted on the possibility to develop synthetic phenolic adhesives for wood-based panels where a part of phenol was substituted by wheat proteins. Similarly, tannins which are natural polyphenolic molecules can be used as an alternative to synthetic chemical products. Chestnut tannin, a hydrolysable tannin was used to substitute part of phenol during the synthesis of phenolic resins. The characteristics of these resins were studied and the resins used for the manufacture of rigid phenolic foams. This is a new step towards the development and future commercialization of more environmentally friendly materials. Furthermore, condensed flavonoid tannins were also used in the development of tannins-furanic biobased rigid foams. Quebracho wood tannin extract was coupled with furfuryl alcohol another material of natural, agricultural origin. These "green" foams show good mechanical strength, good thermal performance and do not burn, thus they are entirely suitable for use in building insulation. Finally, new types of materials made from the same natural products (tannins and furfuryl alcohol) were developed during the research described in this thesis: biobased abrasive and friction materials. Abrasive wheels and abrasive discs for steel molding and steel cutting using a biobased matrix were thus developed and tested. Moreover, automotive brake pads were prepared and were tested under real vehicle application conditions. All these new materials showed excellent properties compared to commercial materials and yielded excellent results comparable and sometime superior to their synthetic commercial equivalents

E 21ème siècle doit faire face à de nouveaux défis sociétaux et environnementaux. Pour cela, la gestion de l’énergie est un élément clé et en particulier le développement des énergies renouvelables. Progressivement les énergies basées sur le solaire, l’éolienne, l’hydraulique, la géothermie et les bio-ressources prennent le pas sur les énergies fossiles. Néanmoins, ces sources d’énergie sont bien souvent intermittentes, par conséquent, il est indispensable de développer des systèmes de stockage d'énergie fiables. Parmi toutes les options le stockage électrochimique semble être le plus prometteur pour les appareils électroniques, les véhicules électriques ainsi que les réseaux. Aujourd’hui, même si les batteries lithium-ion sont largement répandues, car relativement performantes, il reste indispensable de concevoir et de développer de nouvelles batteries répondant mieux encore aux nouvelles contraintes.Une batterie classique est constituée de deux électrodes et entre les deux se trouve l’électrolyte. Actuellement, et en général, dans les batteries commercialisées l’électrolyte est un liquide constitué d’un sel de lithium dissout dans un solvant organique. Celui-ci présente plusieurs risques : i) d’inflammabilité ; ii) de fuite ; iii) de volatilité ; et iv) de toxicité. Ainsi, des recherches sont menées pour développer de nouveaux matériaux polymériques, qui en plus de répondre aux risques mentionnés précédemment, cherchent à optimiser les propriétés de : conductivité ionique, nombre de transport, stabilité électrochimique, stabilité thermique, stabilité mécanique, etc. Parmi les polymères envisagés, les polycarbonates ont montré ces dernières années des propriétés très intéressantes. Dans ce contexte, au cours de la thèse, plusieurs familles de polycarbonates ont été synthétisées par polycondensation, puis évaluées en tant qu'électrolytes polymères solides afin de mettre en évidence l'impact de la structure chimique sur les performances
The 21st century must address new challenges. The highly qualified life, demanded by modern society, requires constant developments. Energy is the essential ingredient for the economic and social development. The technological revolution that we are now suffering has as a principle the energy produced by coal, oil, and gas. However, the consumption of these energy sources are limited and additionally, during the last decades have been strongly criticized due to the high CO2 emissions released. Besides, the energy produced by renewable energies are promising alternative supplies to limited non-renewable resources. Little by little, the use of fuel-based energy sources will be reduced and renewable solar energy, wind power, hydropower, geothermal energy and bioenergy will be settled in our life. Nevertheless, due to the intermittent availability of these type of resources, good energy storage systems have to be designed. Among the all systems, electrochemical energy storage systems (EESS)s seem to be the best alternative for the use of portable electronics, electric vehicles and smart grid facilities.Generally, a battery contains a liquid electrolyte on it, which is based on a salt dissolved in a liquid organic solvent. This solvent is known to be toxic and highly flammable. Great efforts have been devoted to design safe electrolytes. Thus, polymer electrolytes have been proposed as safe materials. Nevertheless, the ionic conductivity, lithium transference number and electrochemical stability window should be addressed in order to be used in different applications. In this direction, in this thesis different polycarbonates have been proposed as promising host materials and they have been evaluated in as safe electrolytes

En 2005 les ventes de systèmes à relargage contrôlé de substances bioactives ont atteint plus de 20% du total des ventes de produits pharmaceutiques. Afin de réaliser ces systèmes dont le but est de réduire la fréquence d’administration des doses médicamenteuses, l’augmentation de leur efficacité en ciblant les lieux d’action et diminuant les doses nécessaires pour assurer une émission uniforme du produit a été considérée. Afin d’élaborer ces systèmes l’aspect le plus important est le choix de la matrice polymère impliquée dans le relargage ou du matériau support des principes biologiquement actifs. Le travail de cette thèse a consisté en l’élaboration de réseaux interpénétrés-interconnectés (IPN) à base de carboxyméthylcellylose (CMC), poly(alcool vinylique) (PVA) et de gélatine (GEL). Ils sont obtenus par réticulation de ces polymères avec un agent de réticulation que ce soit de l’épichlorhydrine (EpCl) en milieu alcalin ou de l’aldéhyde glutarique (AG) en milieu neutre ou acide. La CMC, le PVA et la GEL sont des polymères (naturels ou synthétique) caractérisés par leur biocompatibilité et leur biodégradabilité, conditions indispensables aux les matériaux utilisés dans les applications biomédicales. Les paramètres de réaction de la synthèse de ces IPN, sous forme de film ou de particules, sont discutés et reliés aux propriétés de ces matériaux (composition, morphologie, gonflement. . ). L’incorporation et le relargage de médicaments sont étudiés ; leurs mécanisme, cinétique et efficacité sont évalués en fonction des caractéristiques structurales et physico-chimiques des matériaux, spécifiquement leurs propriétés de gonflement en milieu aqueux. Ces systèmes sont caractérisés en termes d’activité antimicrobienne et de toxicité ; des applications in vivo potentielles sont décrites. Enfin des microparticules polymères magnétiques sont élaborées et caractérisées. Elles permettent des applications spécifiques qui sont discutées
In 2005, sales of systems for controlled release of bioactive substances have summed over 20% of total pharmaceutical sales. To achieve these systems aimed to reduce the frequency of drug doses, increasing their efficiency by locating the place of action and decreasing the dose necessary to ensure a uniform product issue was considered. To elaborate these drug release systems, the most important aspect is the choice of the polymer matrix involved in the implementation of release, or the material support for biologically active principle. In this thesis interpenetrated-interconnected networks (IPN) based on carboxymethylcellulose (CMC), poly(vinyl alcohol) (PVA) and gelatin (GEL) for developing systems with drug-polymer sustained release are presented. They are obtained by crosslinking these polymers with either epichlorohydrin (EpCl) in alkaline medium or glutaric aldehyde (AG) in neutral or acid medium. CMC, PVA and GEL are polymers (natural and synthetic) characterized by their biocompatibility and biodegradability, necessary conditions for materials used in biomedical applications. Reaction parameters of the synthesis of IPN based hydrogels under forms of film or particles were discussed and related with the properties of such materials. (composition, morphology, swelling. . . ). Inclusion and release of drugs were studied; their mechanism, kinetics and efficiency were evaluated according to the structural and physico-chemical characteristics of the materials, especially their swelling properties in aqueous media. The same systems were characterized in terms of antimicrobial activity and toxicity; potential in vivo applications of polymer-drug systems are described. Moreover magnetic polymer microparticles were elaborated and characterized. They allow specific applications which are discussed

Ce travail porte sur l'élaboration et l'étude des propriétés de nouveaux systèmes conjugués linéaires (SCL) intégrant des motifs 3,4-éthylènedioxythiophènes (EDOT). La synthèse d'oligomères variant par la longueur ainsi que par le nombre et la position des motifs EDOTs qu'ils contiennent est décrite. L'analyse des propriétés optiques et électrochimiques montre clairement une influence marquée de l'EDOT sur la structure des oligomères. L'effet donneur du groupement éthylènedioxy augmente sensiblement le niveau de la HOMO et contribue à localiser les charges sur le motif EDOT. Une rigidification des molécules par des interactions intramoléculaires entre les atomes d'oxygène des groupements éthylènedioxy et de soufre d'un thiophène adjacent est observée. Une dernière partie propose deux alternatives à l'utilisation de l'EDOT, son analogue soufré l'EDST et le 3,6-diméthoxy-thiénothiophène, qui constituent des pistes intéressantes pour obtenir des polymères à faible gap plus solubles que le PEDOT
This work concerns the development and the study of the properties of new linear conjugated systems (LCS) built with 3,4-ethylenedioxythiophenes (EDOT) moieties. The synthesis of oligomers varying by their length, the number and the position of the EDOT units in the conjugated chain is described. The analysis of the optical and electrochemical properties clearly shows a marked influence of the EDOT unit on the structure of oligomers. The donor effect of the ethylenedioxy group increases the level of the HOMO and contributes to locate the positive charge on the EDOT moieties. A rigidification of the molecules, by intramolecular interactions between oxygen atoms of ethylenedioxy group and the sulphur atoms of an adjacent thiophene cycle, is observed. The last part proposes two alternatives for replacing the EDOT core, its sulphur analogue, EDST, and the3,6-dimethoxy-thienothiophene, which constitute interesting ways to obtain low gap polymers more soluble than the PEDOT

La modification thermo-chimique est un procédé qui consiste à modifier la matière à cœur, avec pour objectif d’améliorer les propriétés du bois, en particulier la résistance fongique. Pour ce faire, conférer au bois un équilibre hygroscopique inférieur à la limite basse de développement des champignons est une approche qui permet en sus de limiter les variations dimensionnelles dues à l’humidité de l’air. Limiter les variations dimensionnelles augmente logiquement la durabilité des assemblages et des revêtements de surface, ce qui améliore encore les performances du matériau. Les constituants du bois possèdent des groupements hydroxyles qui rendent le matériau hydrophile. Les modifications thermochimiques envisagées dans ces travaux de recherche consistent principalement à limiter l’accès à ces groupements et/ou à réduire leur nombre, par imprégnation de monomères/oligomères bio-sourcés (oligomères d’acide lactique (OLA) ou de poly(butylène succinate) (OBS)) suivie de leur polymérisation in situ par traitement thermique. Le comportement hygroscopique du matériau, la persistance des oligomères dans le bois et la résistance biologique du bois traité sont les critères de sélection des traitements. Les traitements retenus conduisent à des matériaux ayant une meilleure stabilité dimensionnelle et une meilleure résistance biologique. Les potentielles applications de ces matériaux ont été évaluées après caractérisation des propriétés mécaniques, de l’adhésion des revêtements de surface et de la capacité de collage du bois traité
Wood thermo-chemical modification process consists of permanent enhancement of wood properties in the core of the material. By decreasing wood equilibrium moisture content below the limit of fungi development, one could in addition reduce the dimensional variations due to humidity. A better dimensional stability of wood would be beneficial to durability of assemblies and surface coatings, further improving the performance of the material. Hydroxyl groups from wood polymers are responsible for the material hydrophilicity. The thermochemical modifications considered in this work mainly consist in limiting the access to these groups and / or reducing their number, by impregnation of bio-based monomers / oligomers (oligomers of lactic acid (OLA) or oligomers of butylene succinate (OBS)) followed by their in situ polymerisation by heat treatment. The hygroscopic behaviour of the material, the persistence of oligomers in the wood and the biological resistance of the treated wood are the criteria for the selection of treatments. The selected treatments lead to materials with enhanced dimensional stability and biological resistance. The potential applications of these materials have been evaluated after characterisation of mechanical properties, adhesion of the surface coatings and bonding capacity of the treated wood

La gestion de projet a connu, ces dernières années, un développement important tant par son utilisation dans des organisations et des secteurs divers que par les analyses théoriques dont elle a pu faire l'objet. L'objectif de ce travail est de montrer les difficultés induites par le recours à la gestion de projet dans des projets nécessitant la création de connaissances scientifiques nouvelles susceptibles d'être à l'origine d'un nouveau paradigme. A partir de l'analyse d'un projet de recherche relatif à un emballage biodégradable à base de biopolyrnères issus d'amidon de blé, ce travail montre, premièrement, que l'incertitude inhérente à la production de la science limite l'efficacité de la gestion de projet. En effet, les connaissances à créer pour la réalisation d'un projet deviennent concomitantes au projet lui-même mais aussi au domained'application et donc aux acteurs participant au projet. II semble donc impossible d'optimiser le triptyque coût / délai / qualité. Deuxièmement, il met en évidence que les projets fondés sur la science se réalisent dans des configurations inter-organisationnelles complexes non identifiables ex-ante, ce qui rend problématique toute constitution ex-ante du réseau dans lequel sera géré le projet. En outre, ces configurations inter-organisationnelles exigent des compromis permettant de faire converger les objectifs et les horizons temporels différents des acteurs participant à ce type de projet. Enfin, la gestion de projet constitue dès lors un mythe rationnel, qui conduit à faire le pari d'explorer une seule potentialité du paradigme émergent alors qu'il en existe d'autres
These last years, the project management knew a significant development as well by its use in various organizations and sectors as by the theoretical analyses which focus on it. The aim of this work is to show the difficulties induced by such a project management in projects based on the creation of new scientific knowledge likely to give birth to a new paradigm. Starting from the analysis of a research project relative to a biodegradable starch-based packaging, this work shows, firstly, that inherent uncertainty relative to the production of science limits the effectiveness of the project management. Indeed, knowledge to be created for the realization of a project becomes concomitant with the project itself but also with the kind of products and markets and thus with the actors taking part in the project. Consequently, it seems impossible to optirnize the triptych cost/time/quality. Secondly, it highlights that science-based projects are carried out in ex-ante unknown complex interorganisational configurations, which makes problematic any ex-ante constitution of the network in which the project will be managed. Moreover, these inter-organisational configurations require compromises making it possible the convergence of the different objectives and temporal horizons from the various actors taking part in this type of project. Consequently, the project management constitutes a rational myth, which is the result of making the bet to explore only one potentiality of the emergent paradigm whereas there are different ones

Au cours des dix dernières années, les nanostructures photoniques ont représenté un paradigme pour le contrôle des radiations thermiques, offrant un panel de propriétés passionnantes pour les applications énergétiques. En raison de leurs capacités à contrôler et à gérer les ondes électromagnétiques à l'échelle de la longueur d'onde dans l’infrarouge moyen (Mid-IR), les nanostructures photoniques ont démontré leur capacité à gérer les propriétés des radiations thermiques d'une manière radicalement différente des émetteurs thermiques conventionnels. Les progrès fondamentaux du contrôle du rayonnement thermique ont conduit à différentes applications dans le domaine de l'énergie, comme les dispositifs thermophotovoltaïques ou à travers le concept de refroidissement radiatif diurne pour diminuer passivement la température des installations terrestres. Récemment, un autre domaine d'application est apparu dans le contrôle du rayonnement thermique, avec l'introduction de nanostructures photoniques dans les textiles. Le but de la thèse est d’étudier différentes membranes photoniques passives qui modulent le rayonnement optique du corps humain dans l’IR moyen pour assurer la thermorégulation individuelle. Pour cela, nous avons étudié les propriétés optiques de membranes polymères, en fonction de leur structuration. Nous avons montré que la membrane photonique est capable de moduler l'amplitude de transmission de 28% au profit ou au dépend de l'absorption et de la réflexion. Nous avons déterminé le bilan thermique entre le corps humain et le milieu environnant à travers la membrane photonique, en tenant compte des mécanismes de rayonnement, de convection et de conduction. Nous avons trouvé que la température de la peau est supérieure de presque 2 °C lorsque le corps humain est revêtu d'une membrane photonique structurée. Cette étude a été réalisée à partir de calculs analytiques et de codes de simulation numérique par la méthode des éléments finis (FEM). L’étude numérique a été accompagnée par des expériences de fabrication en salle blanche à l’IEMN et de caractérisation par spectroscopie infra rouge (FTIR) à l’école d’ingénieur HEI
For the past ten years, photonic nanostructures have represented a paradigm for the control of thermal radiations, offering a panel of exciting properties for energy applications. Because of their abilities to control and manage electromagnetic waves at the Mid-Infrared (Mid-IR) wavelength scale, photonic nanostructures demonstrate their ability to manage thermal radiations properties in a way drastically different from conventional thermal emitters. The fundamental advances in controlling thermal radiation led to different applications in the energy domain, as thermo photovoltaic devices or through the concept of daytime radiative cooling to passively decrease the temperature of terrestrial structures. Recently, another field of application has appeared in the thermal radiation control, with the introduction of photonic nanostructures in textiles for personal thermoregulation. The goal of the thesis is to study different passive photonic membranes that modulate the human body optical radiations in the Mid-IR for personal thermoregulation. We have investigated the optical properties of different polymer membranes, considering the effect of their structuration. We showed that a photonic crystal membrane is able to modulate the transmission coefficient by 28% in benefit or deficit of both the absorption and reflection. We analyzed the thermal balance between the human body and the indoor environment through the photonic membrane, considering the radiation, convection and conduction mechanisms. We found that the temperature of the skin is almost 2°C higher when the human body is clothed with a structured membrane. The study was carried out on analytical calculations and numerical simulation with the help of the finite element method (FEM). The numerical study was supported by experiments in fabrication in the IEMN cleaning room and in characterization by infrared spectroscopy (FTIR) at the HEI engineering school