Literatura científica selecionada sobre o tema "Parois multicouches – Propriétés mécaniques"

<p style="text-align: justify;">Les polyphénols du bois de chêne, extractibles et composés liés à la paroi végétale = lignines, lignanes, tanins et aldéhydes phénoliques, ont été envisagés au niveau moléculaire de leurs relations avec les propriétés physico-chimiques des bois : retrait, porosité, propriétés mécaniques.</p><p style="text-align: justify;">Des résultats originaux ont été aussi présentés concernant le fractionnement des polyphénols pariétaux, l'incrustation des parois par les tanins hydrolysables: acide ellagique associé à des fractions de lignine, ainsi que la formation d'aldéhydes phénoliques (vanilline, syringaldéhyde, aldéhydes coniférylique et sinapylique) par pyrolyse douce de la lignine. Des mécanismes réactionnels hypothétiques ont été suggérés.</p><p style="text-align: justify;">+++</p><p style="text-align: justify;">Oak wood phenolics, extractives and cell wall linked compounds : lignins, lignans, tanins and phenolic aldehydes have been discussed, at the molecular level, in their relations with physico-chemical properties of wood = shrinking, permeability and mechanical properties.</p><p style="text-align: justify;">Unpublished results have been also reported concerning fractionnation of cell wall phenolics, incrustation of cell wall by tanins: ellagic acid associated with lignins fractions and formation of phenolic aldehydes (vanillin, syringaldehyde, coniferaldehyde, sinapaldehyde) during mild pyrolysis of lignin in oak wood. Hypotherical reaction mechanism have been suggested.</p>

Dans le domaine du diagnostic des structures en bois, il est nécessaire d’apporter une méthodologie innovante avec des outils précis pour obtenir des analyses fiables sur l’état du bâtiment sans dégrader les parois. Cependant, les structures en bois se détériorent sous l'effet de contraintes mécaniques et des conditions climatiques. Les propriétés physiques et mécaniques de ce matériau dépendent des conditions d'exposition et de leurs variations. Dans le cas des constructions à ossature bois, la seule méthode pour évaluer leur état de santé consiste à démonter et endommager les éléments périphériques afin d'observer l'état et les pathologies des différentes couches et matériaux constitutifs. Par conséquent, il est impératif de prendre des mesures d'évaluation et de contrôle non destructif (CND) afin de vérifier leur conformité aux normes applicables à la livraison et de suivre leur évolution au fil du temps. Cela permettra de prédire la durée de vie des structures et de gérer de manière durable le patrimoine bâti. Cette étude propose de développer une approche novatrice utilisant les ondes radar millimétriques pour caractériser les matériaux constituants des assemblages à ossature bois.

Guidée par une recherche continue de performance de production, de qualité de fabrication et de réduction des coûts, l’industrie utilise de manière croissante de nouveaux revêtements techniques, hybrides, multifonctionnels, assurant des fonctions critiques (anticorrosion, protection contre les impacts de foudre, blindage, furtivité…). Ces revêtements sont souvent conçus pour optimiser des propriétés thermiques, électromagnétiques, électriques, mais aussi acoustiques ou mécaniques. Leur complexité peut être plus ou moins importante avec la possibilité d’ajouter des fonctions supplémentaires selon leur cadre d’utilisation, comme par exemple l’utilisation en conditions extrêmes. L’aptitude des technologies THz pour la mesure d’épaisseur de revêtements a déjà été démontrée dans de nombreuses publications et en environnement industriel. Les gammes de mesure, la précision ainsi que la cadence d’acquisition et de traitement sont compatibles avec une grande partie des applications industrielles. Le capteur développé par Terakalis est rapide, sans contact et adapté au travail sur des pièces avec des surfaces complexes et de grandes dimensions. Il permet de déterminer l'épaisseur de chaque couche d’un revêtement multicouche et offre des avantages significatifs par rapport aux techniques existantes. Il est par exemple possible de : • Mesurer des épaisseurs multicouches très fines (à partir de 10μm), sur tous types de substrats (métalliques, composites, céramiques…), de manière rapide pour des cartographies, • Détecter des départs de corrosion sur substrat métallique sous le revêtement, • Détecter des défauts de cohésions entre le revêtement et le substrat (délaminations), • Mesurer les épaisseurs de revêtements même humides (gain de temps, détection plus rapide d’éventuels défauts). Cette technologie représente une rupture majeure pour le contrôle de la qualité et des processus dans l'application de peinture et offre des avantages économiques et environnementaux. Lors de cette communication, TERAKALIS, société spécialisée en fabrication d’équipements THz, présentera le principe des ondes TeraHertz, les principales méthodes de mesure, un état de la maturité des systèmes THz actuels avec leurs performances et limites pour la mesure de faibles épaisseurs et la détection de défauts dans les revêtements fins (<1mm) et aux interfaces. Elle s’appuiera sur des cas applicatifs en guise d’illustration.

Dans ce travail, nous avons décrit mathématiquement les tissus double et triple couches en s’appuyant sur un ensemble des matrices binaires et des équations mathématiques et développé des modules mathématiques programmables, pour générer : 1- Un double tissu lié par chaînes de liage supplémentaire ; 2- Un triple tissu lié par les chaînes de la couche intermédiaires. Ces deux modules mathématiques ont a été vérifiés par un logiciel développé spécifiquement à l’aide de « Visual Basic ». Les deux tissus sont générés automatiquement avec tous les points de liage éventuels. Puis nous avons développé un troisième module mathématique programmé par « Visual Basic » pour classer les points de liage générés. Ce classement se fonde sur la définition de deux termes : l’armure de liage et le taux de liage. Ce module a été vérifié sur un tissu triple couches lié par les chaînes de la couche intermédiaire, dont tous les armures de liage ont été générésautomatiquement par le logiciel développé. Par ailleurs, nous avons développé une procédure pour regrouper les armures de liage suivant la répartition des points de liage dans l’armure du tissu. Pour ce but, nous avons appliqué deux méthodes : la méthode du moment d’inertie des points de liage autour du centre du tissu, tandis que la deuxième méthode est la méthode du plus proche voisin où nous avons calculé l’indice de dispersion des points de liage dans l’armure. L’un des objectifs de ce travail est de comprendre l’action des paramètres de l’étoffe (distribution des points de liage ou armure de liage, armures de différentes couches et le duitage) sur les propriétés mécaniques et physiques d’un tissu triple couche à double liage. Pour cela, nous avons choisi trois tissus, dont l’armure de la couche intermédiaire est variée entre toile, sergé, et cannelé. À l’aide du logiciel créé, nous avons généré les différentes possibilités de liage (armures de liage). Nous avons fixé la densité de liage à (25%), puis nous avons choisi 3 armures de liage ayant une répartition différente. Trois duitages (16, 20, et 24 duites/cm) ont été choisi pour réaliser les tissus. À l’aide de la méthode des plans d’expériences, nous avons limité le nombre de tissus à 9 tissus différents. 15 propriétés ont été évaluées à savoir : l'embuvage, le retrait, la masse surfacique, la perméabilité, la rigidité de cisaillement, la compression: (l'énergie de compression, la résilience, la compressibilité, l’épaisseur), la flexion: (la rigidité de flexion, le module d'Yong), la traction: (laforce de rupture, l'allongement maximal, l'énergie de rupture, le module d'Young). Les résultats des tests ont été analysés par analyse de variance et analyse en composantes principales (ACP) à l'aide du logiciel JMP, afin de calculer l’influence de chaque paramètre sur les propriétés physiques et mécaniques, et d'estimer les coefficients du modèle statistique qui nouspermet d’obtenir les propriétés théoriques des tissus que nous n’avons pas testé. Nous avons constaté que le liage est le paramètre qui a le moins d’influence sur les propriétés des tissus
Ln this work, we described mathematically the double and triple layers fabrics based on a set of binary matrices and mathematical equations. Mathematical modules developed and programmed by Visual Basic to generate: 1- A double layers fabric stitched by additional warps ; 2- A triple layer fabric stitched by the intermediate layer warps. Both fabrics are automatically generated with all the stitches possible. Then we developed a third mathematical module, programmed by "Visual Basic" to classify all stitches generated. ln addition, we developed a procedure to regroup the stitching weaves according to the distribution of stitches in the weave. For this purpose, we applied two methods : the moment of inertia of stitches around the center of the fabric, and the method of the nearest neighbor. Then, using the developed softwares and the method of design of experiments, we studied the effect of the following parameters (distribution of stitches, the stitching weaves and the weft density) on the mechanical and physical properties of triple layers fabric. Finally, the test results were analyzed by using the JMP software to calculate the influence of each parameter on the physical and mechanical properties, and estimate the coefficients of the statistical model which allows us to obtain the theoretical properties of fabrics we have not tested, We found that the stitches distribution is the parameter that has the least influence on the properties of fabrics

Les structures multicouches en bois, assemblées par des goujons en bois densifié, constituent une solution durable et innovante pour le secteur de la construction. Le développement de modèles prédictifs par éléments finis nécessite une représentation volumique de la géométrie pour modéliser le comportement mécanique complexe de ces structures. Cependant, les modèles volumiques sont couteux, notamment dans le cadre des études de variabilité et d’optimisation. Dans cette thèse, des approches de types volumique, volume-coque et volume-poutre, sont développées pour obtenir des modèles précis et qui peuvent être qualifiés de juste nécessaires. L’étude du comportement mécanique des structures multicouches en bois révèle que les lamelles adoptent un comportement de coque tandis que les goujons se comportent comme des poutres. Des champs de déplacement d’ordre supérieur dans l’épaisseur des lamelles et dans la section des goujons sont identifiés. Pour respecter ces champs de déplacement tout en gardant une représentation volumique, deux méthodes ont été développées. Une première méthode exploite des éléments volumiques standards en appliquant des théories de coque à travers l’épaisseur des lamelles et des théories de poutre à travers les sections des goujons. Une seconde méthode exploite un élément hexaédrique à 32 nœuds et s’inspire des principes des éléments volume-coque et volume-poutre, avec un seul élément dans l’épaisseur des lamelles et un seul élément dans la section des goujons. Les résultats démontrent que les méthodes proposées dans cette thèse mènent à des outils de modélisation efficaces pour les structures multicouches en bois assemblées par des goujons en bois densifié. Ces méthodes ouvrent également de nouvelles pistes de développements futurs et des perspectives d’application à d’autres types de structures
Multilayered timber structures, assembled using densified wood dowels, represent a sustainable and innovative solution for the construction sector. The development of predictive finite element models requires a solid representation of the geometry for modelling the complex mechanical behaviour of these structures. However, solid models are costly, especially in the context of variability studies and optimization. In this thesis, solid, solid-shell, and solid-beam approaches are developed to obtain accurate models that can be considered as the best compromise. The study of the mechanical behaviour of multilayered timber structures reveals that the layers adopt a shell-like behaviour, while the dowels behave like beams. Higher-order displacement fields through the thickness of the layers and through the cross-section of the dowels are identified. To meet these displacement fields while maintaining a solid representation, two methods have been developed. A first method exploits standard solid elements by applying shell theories through the thickness of the layers and beam theories through the sections of the dowels. A second method uses a 32-node hexahedral element and is inspired by the principle of solid-shell and solid-beam elements, with a single element through the thickness of the layers and a single element through the section of the dowels. The results demonstrate that the methods proposed in this thesis lead to effective modelling tools for multilayered timber structures assembled with densified wood dowels. These methods offer perspectives for future developments and applications to other types of structures

Le développement des technologies modernes exige que l'on utilise des matériaux présentant des propriétés mécaniques élevées spécifiques à leur emploi mais dont les masses volumiques soient faibles. Les matériaux composites sont des matériaux qui répondent aux exigences précédentes. En raison de leur intérêt, les matériaux composites ont d'abord été utilisés dans nombreux secteurs d'activité (aérospatiale, automobile, construction, etc.). Dans les matériaux composites, une catégorie nous intéresse plus particulièrement de part ses possibilités de conception et de développement : les structures composites qui résultent d'une manière générale de l'assemblage d'un matériau de peau présentant une grande rigidité et d'un matériau d'âme de faible densité. Ces matériaux montrent un rapport performances mécaniques/densité très intéressant comparé à des matériaux plus classiques. Les propriétés finales de ce type de matériau sont directement dépendantes des propriétés constituantes et de la qualité de leur assemblage. Afin d'apporter des solutions aux industriels, de nombreux développements et études au cours de ces dernières années ont eu pour but l'optimisation du rapport performance mécanique/densité. Ce travail de thèse a été entrepris avec le même objectif, mais en ayant une stratégie d'optimisation se focalisant plus particulièrement sur le matériau d'âme. Notre démarche est de repenser dans son intégralité le matériau d'âme et de proposer un nouveau concept d'âme complexe qui repose sur l'empilement de matériaux de natures différentes suivant une séquence bien précise, Les résultats expérimentaux obtenus sont confrontés à une approche théorique basée sur une méthode d'éléments finis
The development of modern technologies requires that one use materials presenting high mechanical properties specific to their employment,but whose densities are low. The composite materials are materials which fulfil the preceding requirements. Because of their interest, the composite materials were initially used in aerospace, automotive, and construction industries. In composites, a class of particular interest ragarding the possibilities of design and development concern the sandwich structures resulting from a general assembly of a skin material with high stiffness and core materials of low density. The final properties of the materials are directly derived to the industry, many developments and studies in recent years have been aimed at optimizing the ratio mechanical performance over density. This thesis was undertaken with the same objective, but by having a strategy of optimization being focused more particulary on core materials. Our process is to reconsider in its entirety core materials and to propose a new concept of core complex which rests on the material stacking of different nature according to a quite precise sequence. The experimental results are correlated with those obtained by a theoretical approach based on a finite element method

On etudie le comportement elastique de la feuille de papier dans son plan et on met en evidence l'existence de concentrations de contraintes au niveau des fibres. A partir de ces phenomenes, on peut relier le module d'elasticite du papier dans le plan au module d'elasticite longitudinal de la fibre, a la distribution spatiale des fibres et aux retraits du papier lors du sechage. On etudie ensuite les proprietes mecaniques d'une structure multicouche plane a base de carton et de colle, et plus specialement les effets de remouillage du a l'eau de la colle. On analyse enfin le comportement de tubes soumis a des sollicitations de compression repartie, de compression entre plateaux paralleles et de rigidite en flexion trois points. On traite ces problemes dans le cadre de la theorie des coques minces et on montre l'influence du module d'elasticite du carton dans le plan sur la resistance des tubes. On termine par une analyse tridimensionnelle

Les procédés de dépôt de couches minces optiques par voie physique ou par voie sol-gel présentent par nature des limitations pour la réalisation de revêtements épais (>1 µm) et ont alors recours à des empilements multicouches pour la préparation de miroirs diélectriques ou de polariseurs. C'est pour ces raisons qu'il est intéressant d'étudier les conditions permettant d'augmenter l'épaisseur critique des films sol-gel notamment. Après avoir étudié la capacité d'empilements des couches colloïdales, trois principaux paramètres ont été identifiés permettant d'augmenter l'épaisseur critique d'empilements monomatériaux et multimatériaux. Ces paramètres sont : l'épaisseur déposée,les interactions chimiques entre les particules et le temps de séchage du film. Ils influencent la microstructure des empilements et par conséquent les propriétés optiques et mécaniques. En contrôlant tous ces paramètres, nous avons montré qu'il est possible de préparer des empilements colloïdaux de fortes épaisseurs ouvrent la voie à la préparation sol-gel de miroirs de hautes performances et/ou de polariseurs. En outre, un développement spécifique de méthodes de caractérisations optiques et mécaniques a été nécessaire pour l'étude de ces films sol-gel, à la fois minces et fragiles
Main optical deposition processes, physical vapor deposition or sol-gel, exhibit difficulties of achieving thick coatings (>1 µm) and to build multilayer stacks (dielectric mirrors, polarizers). For these reasons, we have studied the conditions to enable a significative increase of deposited sol-gel films thickness. Three main parameters have been evidenced enabling the control of the stacking ability : single layer deposited thickness, chemical interactions beetween nanoparticles and coating drying time. We have shown that these parameters depend on the sol composition and on deposition conditions (process) and that the microstructure of single material stacking is influenced. Optical and mechanical properties of sol-gel films have been studied and optimized regarding these different material and process parameters. For this reason, optical and mechanical characterization techniques have been specifically developed and can now be used for fragile and thin film characterization. In controlling all these parameters, it is now possible to prepare multilayer colloidal stack with high thicknesses enabling the fabrication of high-performance mirrors and polarizers

La thèse s’axe sur l’identification des propriétés mécaniques des artères faciales. Elle s’inscrit dans le cadre du projet FlowFace, qui porte sur l’étude du réseau artériel facial par Imagerie de Résonance Magnétique (IRM). Elle s’appuie sur une campagne de mesures effectuées sur un échantillon de 30 témoins au CHU d’Amiens, qui a permis d’obtenir de manière non invasive l’évolution de la déformation des vaisseaux, ainsi que la mesure des débits les parcourant. Des pressions diastoliques et systoliques ont été mesurées au niveau du bras, indépendamment des mesures IRM. L’objectif de la thèse a été de modéliser la déformation patient-spécifique des vaisseaux sanguins et de mettre en place une technique d’optimisation, afin de déterminer leurs propriétés mécaniques par analyse inverse. Des simulations du comportement des vaisseaux sanguins ont été réalisées au moyen des logiciels d’ANSYS Inc., en modélisant les interactions fluide-structure aussi bien en couplage fort que faible. L’objectif a été de déterminer les déformations pariétales induites par les conditions hémodynamiques, ainsi que les pertes de charge dans les vaisseaux considérés. Les simulations ont mis en jeu des modèles hyperélastiques grande déformation pour simuler le comportement des parois. Les déplacements prédits par le modèle numérique ont été comparés aux déplacements expérimentaux mesurés par IRM. Les propriétés mécaniques des vaisseaux ont été identifiées au moyen de la technique d’optimisation proposée dans la suite ANSYS et basée sur les algorithmes de gradient et algorithmes génétiques. La méthode d’identification a été validée sur des fantômes de vaisseaux, consistant en des tubes cylindriques en élastomère, et pour lesquelles des mesures de déformation sous écoulement pulsé ont été acquises par imagerie IRM. Les valeurs des propriétés mécaniques ainsi déterminées ont été comparées à celles obtenues par tests de traction et tests de dilatation. Un des points cruciaux de l’identification a consisté en la détermination de l’état non pré-contraint. S’il est un paramètre connu pour les fantômes de vaisseaux, il est à déterminer pour les vaisseaux natifs. Le challenge de cette thèse a aussi été de déterminer les propriétés hyperélastiques des vaisseaux sanguins à partir des valeurs systoliques et diastoliques de pression et déformation. La méthode a permis de conclure que le module tangent en diastole avoisine 200 KPa alors que celui en systole se trouve dans un intervalle entre 300 KPa et 1 MPa
This thesis is based on identifying the mechanical properties of facial arteries. It is part of FlowFace project, which focuses on the study of the facial arterial system by MRI imaging. It is based on a measurement campaign conducted on a sample of 30 people at the Hospital of Amiens, which allowed obtaining noninvasively the evolution of the blood vessel deformation and the measurement of the flow. Diastolic and systolic pressures were measured at the arm independently of the MRI measurements. The aim of the thesis was to model the deformation of blood vessels and to implement an optimization technique to determine their mechanical properties by inverse analysis using MRI measurements of deformation. Simulations of the behavior of the blood vessels were performed, using ANSYS Inc. software, modeling fluid-structure interactions both strong and weak coupling. The objective was to determine the parietal deformations induced by hemodynamic conditions and pressure drops in the vessels concerned. The simulations involved hyperelastic and large deflection models to simulate the behavior of the wall. They allow calculate the numerical displacements that we compared with experimental displacements measured by MRI, the aim is that the difference between numerical and experimental be as low as possible to deduce the adequate mechanical parameters for the artery. To identify the mechanical properties of the vessels, the optimization technique proposed in ANSYS based on genetic algorithms or gradient algorithms was used. The identification method was validated on cylindrical tubes (elastomer), for which deformation measurements were acquired by MRI imaging under pulsating flow. The values of mechanical properties determined were compared with those obtained by traction tests and dilatation tests. One of the crucial points of identification involves the determination of the non-stress state. If it is a known parameter for the elastic tube, it has to be determining for blood vessels. The challenge of this thesis is to determine from a "minimum" quantity of pressure and deformation information, the hyper-elastic properties of blood vessels. The method based on a patient-specific geometry deformation concluded that the tangent modulus in diastole is approximately 200kPa while that in systole is in a range of 300 kPa to 1 MPa

Les dépôts multicouches sont largement utilisés industriellement depuis plusieurs années. Décoratifs ou véritables dépôts (multi)fonctionnels dans des domaines aussi variés que la mécanique (amélioration de l'endurance en fatigue, résistance à la corrosion, lubrification) ou l'opto-électronique (actuateurs), les raisons de leur emploi sont multiples : ils réduisent considérablement les coûts en matière tout en conservant la plupart des propriétés et proposent des alternatives intéressantes pour la miniaturisation. A des épaisseurs extrêmement faibles, l'apparition de propriétés exceptionnelles récemment démontrées comme le changement de réseau cristallin, le supermodule, la supraconductivité ou encore la magnétorésistance géante (GMR) tunnel ou d'anisotropie leur promet un champ d'applications potentielles étendu. L'ère de la "spintronique" (A. Fert, 1988) ouvre la voie à la fabrication de dispositifs magnétiques d'enregistrement et de lecture plus performants et plus rapides. Les travaux de recherches menés dans le cadre de la thèse sont consacrés à l’élaboration de ces nouveaux matériaux par voie électrochimique (électrodéposition en milieu aqueux) et à l'étude des propriétés mécaniques et magnétiques des nanomatériaux obtenus. Ces nouveaux matériaux sont élaborés à partir d'une méthode électrolytique de préparation originale pour ce qui concerne l’utilisation du chrome: la technique du bain unique ("single bath technique" SBT). Une solution aqueuse contenant du chrome (métal peu noble) trivalent complexé en forte concentration et du sulfate de cobalt (métal noble) en concentration modérée a permis, en faisant varier significativement la polarisation cathodique en mode potentiostatique, d'obtenir des nanomatériaux lamellaires originaux. Cette méthode rend également possible l’obtention "d’alliages Cr-Co", les co-dépôts en résultant présentant une structure inédite. Dans la perspective du développement durable, ce procédé simple, de coût et d’impact sur l’environnement (substitution du chrome hexavalent par le chrome trivalent) réduits, pourrait être une alternative séduisante aux méthodes de préparation coûteuses et contraignantes employées à l'heure actuelle (CVD, pulvérisation cathodique ou évaporation thermique pour les multicouches, fusion pour les alliages)
Multilayered deposits are industrially employed since many years. Whereas they are used for decorative plating or as (multi)functional deposits, they are ever used in various domains such as mechanics (corrosion resistance, auto-lubrication) or optoelectronics (actuators). They are widely used for many reasons: they lower considerably matter costs, keeping most of bulk materials properties in the meantime, and they are interesting alternatives for miniaturization. It has recently been discovered that when the thickness become extremely weak, new properties may appear, such as change in the crystallization network, supermodulus, superconductivity or even giant, tunnelling or anisotropic magnetoresistance (GMR, TMR and AMR). Such properties appear as opportunities for new applications areas, for example in microelectronics manufacturing. More efficient and high-speed magnetic reading and storing devices have been realized since the advent of "Spintronics" (A. Fert, 1988). This research work aims to prepare these new nanomaterials by means of electrochemical method (electrodeposition in aqueous media) and to study their magnetic and mechanical properties. They were successfully elaborated with the single bath technique (SBT). It is an original electrochemical method related to the behaviour of chromium: an aqueous solution containing high concentration of trivalent chromium (non precious metal) and moderated concentration of cobalt sulphate (precious metal) has made it possible to obtain these original lamellar materials while varying the cathodic potential in a significant manner in the potentiostatic mode. This method also permitted to realize Cr-Co alloys presenting a new structure. Regarding to increasing safety and sustainable development policy, this user- and environment-friendly (toxic hexavalent chromium is substituted by trivalent chromium), low-cost process should be an advantageous alternative to constraining preparation methods (CVD, sputtering or evaporation for multilayers, metallurgical casts for alloys) currently used

L'objectif de ce travail de these est d'etudier le comportement mecanique et tribologique des multicouches nanometriques en se basant sur une approche experimentale. Le travail a porte sur plusieurs aspects : synthese des materiaux, caracterisation structurale et morphologique ainsi que la caracterisation mecanique et tribologique. Une revue et une evaluation des modeles de durcissement dans les multicouches est egalement accomplie. Une attention particuliere est dedie au systeme ti/tin. L'utilisation d'une vitesse de depot tres faible permet d'ameliorer la stratification dans ces multicouches. Ainsi, la modulation de la composition est verifiee meme pour la plus faible periode (i. E. 2. 5 nm). La durete depend fortement de la periode consideree. En effet, elle augmente quand la periode diminue tant que la modulation de la composition est maintenue. La durete depend egalement de la largeur de l'interface. Nous avons constate que son effet se traduit par un decalage de la periode critique de durcissement vers les grandes periodes. Les multicouches al/al 2o 3 ont ete deposees avec plusieurs temperatures de substrat. L'utilisation d'une basse temperature a permis d'obtenir une stratification plus prononcee. Ces resultats montrent globalement qu'une bonne stratification est necessaire afin d'obtenir des proprietes mecaniques renforcees. Les resultats experimentaux sont confrontes aux modeles theoriques proposes dans la litterature. Nous avons montre que l'ajustement d'un modele donne un accord raisonnable avec le comportement observe experimentalement. Ce modele combine deux mecanismes de deformation plastique : dans le premier les dislocations a travers les interfaces tandis que dans le deuxieme les dislocations se deplacent a l'interieur des couches. La resistance a l'usure des multicouches ti/tin est bien correlee au comportement observe en durete. Le principal mecanisme d'usure identifie est le phenomene de fatigue.

Nous étudions un modèle de réseau hexagonal à deux sites dans un potentiel de substrat double quadratique (DQ) par site. Nous déterminons un diagramme de phase détaillée du modèle dans la limite d'un réseau infini. Ce diagramme comporte des phases ayant des structures uni- et bi-dimensionnelles, et présente un comportement réentrant dans certaines régions de l'espace des paramètres. Ensuite nous déterminons et analysons le diagramme de phase pour des bandes de réseau de différentes tailles. Cette analyse fait apparaitre des effets de tailles typiques sur le diagramme de phase et suggère l'existence d'une modification intermédiaire de l'iodate de lithium durant la transition alpha-gamma dans ce matériau. Nous présentons un formalisme simple pour décrire les interfaces de type parois de domaines, dans lequel les positions atomiques sont exprimées explicitement en fonction de la répartition spatiale des parois au sein du réseau. Cette formulation est spécialement intéressante pour l'étude de la dynamique des parois dans un formalisme de variables collectives. La dynamique d'un système à une paroi (kink) est étudiée dans ce formalisme de variables collectives. Cette étude montre que les effets de discrétisation sur un kink DQ se manifestent parfois de façon étonnamment différente par rapport au comportement des autres systèmes qui supportent une structure de kink discret: il n'y a pas d'état lie associe au mouvement du centre de masse de kink dans le système DQ discret.

Les nanocristaux de cellulose (NCC) sont des nanoparticules biosourcées en forme de bâtonnets produites par l’hydrolyse à l’acide sulfurique de fibres de cellulose. Les nombreux avantages des NCC (excellentes propriétés mécaniques, faible densité, grande surface spécifique, non toxicité, source abondante et renouvelable) en font des briques élémentaires particulièrement attractives pour l’élaboration de nanocomposites biosourcés et expliquent l’intérêt croissant des mondes industriels et académiques pour ces nanoparticules. Au cours des dix dernières années, les NCC ont été associés à différents types de polymère pour former, grâce à la méthode d’assemblage couche par couche, des films minces aux architectures modulables. Dans ce travail, nous avons exploré trois axes de recherche innovants dans le domaine des films multicouches à base de NCC. Dans un premier temps, les chaînes de polymère ont été remplacées par des nanoparticules inorganiques de forme hexagonale chargée positivement, les nanoplaquettes de gibbsite (GN), pour former des films minces hybrides entièrement constitués de nanoparticules. Nous avons montré que l’architecture des films (NCC/GN) pouvait être modulée sur une large gamme en ajustant les paramètres physico-chimiques comme le facteur de forme, la force ionique de la suspension de NCC ou le protocole de séchage. La caractérisation fine de la structure interne des films a été déterminée par l’utilisation de deux techniques de surface complémentaires, la microscopie à force atomique (AFM) et la réflectivité des neutrons (RN). Nous avons pu prouver que l’architecture interne des films était le résultat de différentes forces d’interaction dont la portée dépend des paramètres physico-chimiques utilisés. Dans un second temps, la résistance à l’humidité de films entièrement biosourcés a été étudiée en comparant des films dans lesquels les NCC étaient associés soit à des chaines de xyloglucane (XG) natives soit à des chaines de XG oxydées. Les résultats d’AFM et de RN révèlent que les cinétiques d’absorption d’eau et l’hydratation des films dépendent fortement de la possibilité de créer des liaisons hémiacétales intra- et intercouches générant ainsi un réseau covalent. Le troisième axe de recherche concerne la production de surfaces macroscopiques au sein desquelles les NCC seraient orientés dans des directions privilégiées pour élaborer des nanocomposites anisotropes. Un alignement prononcé a été obtenu par l’utilisation d’un flux laminaire de cisaillement.L’ajustement des paramètres structuraux confère aux films multicouches des propriétés physiques macroscopiques spécifiques. Les propriétés mécaniques des films ont donc été déterminées en utilisant la technique SIEBIMM (strain induced elastic buckling instability for mechanical measurements) et ont été reliées aux paramètres structuraux. Ces nanocomposites aux architectures et propriétés modulables pourraient permettre la conception de films minces ou de revêtements intéressants pour des domaines tels que les membranes de séparation ou les supports flexibles pour l’électronique
CNCs are biobased nanorods that are attracting increasing attention from both the academic and industrial communities due to their numerous properties such as renewability, high specific surface area, excellent mechanical properties, light weight, or non-toxicity. CNCs are thus considered as highly promising blocks for the production of high performance biobased composites. In the last ten years, negatively charged CNCs have been associated with natural or synthetic polycations or neutral biopolymers within multilayered films built by the layer-by-layer assembly technique. In the present study, we have investigated three new research axes in the CNC-based multilayers field. In a first part, polymer chains have been replaced by positively charged inorganic Gibbsite nanoplatelets (GN) to form innovative hybrid nanoparticules-based thin films. We have shown that the architecture of (CNC/GN) films can be tuned over a wide range by adjusting the physico-chemical parameters such as the aspect ratio of the CNC, the ionic strength, or the drying protocol. The detailed internal structure of the multilayered films has been elucidated by the complementary use of AFM and neutron reflectivity (NR) and was attributed to a combination of different interaction forces. In a second part, the resistance to humidity of purely biobased films was investigated by comparing films where CNCs are associated either with neutral xyloglucan chains or with oxidized ones. AFM and NR reveal that the kinetics of water intake and hydration strongly depends on the possibility to form inter- and intra-layer hemiacetal bonds forming a covalent network. The third axis concerns the production of uniformly oriented macroscopic surfaces of CNCs to build anisotropic multilayered nanocomposites. Enhanced alignment was achieved by the use of laminar shear flow.The fine tuning of the structural features of all the multilayered systems studied gives rise to specific macroscopic physical properties. The mechanical properties of films of various architectures (Young’s modulus) have thus been measured using the strain induced elastic buckling instability for mechanical measurements (SIEBIMM) technique and tentatively related to the film’s structure. The tunable properties of such multilayered systems pave the way to the design of thin films and coatings for separation membranes or supports for flexible electronics