Teses / dissertações sobre o tema "Péridots – Effets des hautes pressions"
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Ledoux, Estelle. "Microstructures de transformation et déformation dans le manteau terrestre : application au périclase et à la wadsleyite". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUR050.
Resumo:
La microstructure des roches est caractéristique des conditions de pression, de température et de déformation qu'elles subissent. Dans le manteau terrestre, les microstructures affectent la forme des signaux sismiques en générant, par exemple, de l'anisotropie sismique. L'interprétation des mesures sismiques en terme de microstructures demande, en revanche, de connaître les mécanismes de déformation plastique des minéraux qui composent le manteau.Dans cette thèse, j'utilise des expériences en laboratoire pour étudier les microstructures qui peuvent apparaître dans les minéraux du manteau. Je me concentre sur trois cas : la déformation du périclase MgO à haute pression et haute température, la transformation de l'olivine (Mg,Fe)2SiO4 en wadsleyite aux conditions de la discontinuité à 410 km de profondeur dans le manteau, et la déformation de la wadsleyite à haute pression et haute température.J'identifie les microstructures produites dans des polycristaux pendant les expériences de déformation / transformation à travers des analyses in-situ par diffraction des rayons-X en utilisant la diffraction sur poudre et la cristallographie multigrain, et post-mortem par microscopie électronique à balayage et en transmission. Mes résultats montrent, entre autres : i) que l'augmentation de la température implique une transition de mécanisme de déformation dans le périclase polycristallin, avec du fluage dislocation à basse température et du glissement aux joints de grain à 1270 K, ii) que dans le régime de fluage dislocation les systèmes de glissement dominants changent en fonction de la pression et la température, iii) qu'aux conditions de la discontinuité à 410 km de profondeur, la transformation de l'olivine en wadsleyite n'est pas martensitique et donc détruit les microstructures de la roche parent, et iv) que l'activité des systèmes de glissement dans la wadsleyite, et donc la texture et l'anisotropie sismique, dépend de la température et de la teneur en eau de la wadsleyite.Pour finir, à partir des microstructures observées dans la wadsleyite déformée, je modélise les observables sismiques dans différents scenarii, une zone de subduction et un panache mantellique, et les compare aux observations sismiques de littérature pour discuter ces résultats de minéralogie expérimentaleThe microstructure of rocks depends on the conditions of pressure, temperature and deformation they undergo. In the Earth's mantle, microstructures affect the seismic signals, in the form of seismic anisotropy, for instance. The interpretation of seismic observations in terms of microstructures, however, requires a good knowledge of plastic deformation in mantle minerals.In this thesis, I am using laboratory experiments to investigate the microstructures that can form in mantle's minerals. I am focusing on three cases: the deformation of periclase at high pressure and high temperature, the transformation of (Mg,Fe)2SiO4 olivine in wadsleyite at conditions relevant for the 410 km depth discontinuity in the mantle, and the deformation of wadsleyite at high-pressure and high-temperature.I identify microstructures in polycrysals resulting from deformation / transformation experiments using in-situ X-rays diffraction analysis using powder diffraction and multigrain crystallography, and post-mortem scanning and transmission electron microscopy characterization. My results show: i) that an increase of temperature induces a transition of dominant deformation mechanism in polycrystalline periclase, with dislocation creep at low temperatures and grain boundary sliding at 1270 K, ii) that an increase of pressure and temperature induces change of dominant slip systems in periclase, iii) that at conditions of the 410 km depth discontinuity, the transformation from olivine to wadsleyite is not martensitic and then erases the microstructures of the parent rocks, and iv) that the activity of the slip systems in wadsleyite, and so the texture and anisotropy, depend on the temperature and the water content of wadsleyite.Finally, from the microstructures observed in the deformed wadsleyite, I simulate seismic observables in different scenarii, a subduction zone and a mantle plume, and compare the results to seismic anisotropy from the literature to discuss the predictions of the mineralogy experiments
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Mahendran, Srinivasan. "Modélisation numérique des propriétés de coeurs de dislocations dans l’Olivine (Mg2SiO4)". Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R014/document.
Resumo:
Il est aujourd’hui largement accepté que les mécanismes de convection mantellique dans le manteau supérieur sont reliés aux propriétés plastiques de l’olivine constituant principale du manteau supérieur. Ce minéral, un silicate de composition (Mg,Fe)2SiO4, se déforme essentiellement par glissement de dislocations de vecteurs de Burgers [100] et [001]. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons donc choisi de modéliser les propriétés de ces dislocations ainsi que les systèmes de glissement potentiels de l’olivine à partir de calculs à l’échelle atomique. L’ensemble des calculs ont été effectués à l’aide du potentiel THB1. Une fois les structures de cœurs des défauts déterminées, les paysages énergétiques associés au glissement des dislocations ont été analysés par la méthode « Nudge Elastic Band ». A basse pression, la modélisation atomique montre que les systèmes [100](010) et [001]{110} correspondent aux systèmes de glissement primaires de l’olivine. L’étude des paysages énergétiques des dislocations nous permet de plus de rationaliser les observations expérimentales de « pencil glide » reportées dans l’olivine depuis les années 70 et de proposer un mécanisme original de blocage-déblocage pour le glissement des dislocations de vecteurs de Burgers [001]. Enfin, l’application de ce type de modélisation aux conditions de pression du manteau supérieur (0-10 GPa) confirme l’existence d’un effet de durcissement de la pression sur le glissement des dislocations de vecteur de Burgers [100]It is widely accepted that the dissipation of heat from the core to the surface of the Earth through a thermally insulating mantle is only possible by convection process. Mantle convection is responsible for a large number of geological activities that occur on the surface of the Earth such as plate tectonic, volcanism, etc. It involves plastic deformation of mantle minerals. In Earth’s interior, the outer most layer beneath the thin crust is the upper mantle. One of the most common mineral found in the upper mantle is the olivine (Mg,Fe)2SiO4. Knowledge of the deformation mechanisms of olivine is important for the understanding of flow and seismic anisotropy in the upper mantle. The experimental studies on the plastic deformation of olivine highlighting the importance of dislocations of Burgers vector [100] and [001]. In this work, we report a numerical modelling at the atomic scale of dislocation core structures and slip system properties in forsterite, at pressures relevant to the upper mantle condition. Computations are performed using the THB1 empirical potential and molecular statics. The energy landscapes associated with the dislocation mobility are computed with the help of nudge elastic band calculations. Therefore, with this work, we were able to predict the different possible dislocation core structures and some of their intrinsic properties. In particular, we show that at ambient pressure [100](010) and [001]{110} correspond to the primary slip systems of forsterite. Moreover, we propose an explanation for the “pencil glide” mechanism based on the occurrence of several dislocation core configurations for the screw dislocation of [100] Burgers vector
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Mahendran, Srinivasan. "Modélisation numérique des propriétés de coeurs de dislocations dans l’Olivine (Mg2SiO4)". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2018. http://www.theses.fr/2018LILUR014.
Resumo:
Il est aujourd’hui largement accepté que les mécanismes de convection mantellique dans le manteau supérieur sont reliés aux propriétés plastiques de l’olivine constituant principale du manteau supérieur. Ce minéral, un silicate de composition (Mg,Fe)2SiO4, se déforme essentiellement par glissement de dislocations de vecteurs de Burgers [100] et [001]. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons donc choisi de modéliser les propriétés de ces dislocations ainsi que les systèmes de glissement potentiels de l’olivine à partir de calculs à l’échelle atomique. L’ensemble des calculs ont été effectués à l’aide du potentiel THB1. Une fois les structures de cœurs des défauts déterminées, les paysages énergétiques associés au glissement des dislocations ont été analysés par la méthode « Nudge Elastic Band ». A basse pression, la modélisation atomique montre que les systèmes [100](010) et [001]{110} correspondent aux systèmes de glissement primaires de l’olivine. L’étude des paysages énergétiques des dislocations nous permet de plus de rationaliser les observations expérimentales de « pencil glide » reportées dans l’olivine depuis les années 70 et de proposer un mécanisme original de blocage-déblocage pour le glissement des dislocations de vecteurs de Burgers [001]. Enfin, l’application de ce type de modélisation aux conditions de pression du manteau supérieur (0-10 GPa) confirme l’existence d’un effet de durcissement de la pression sur le glissement des dislocations de vecteur de Burgers [100]It is widely accepted that the dissipation of heat from the core to the surface of the Earth through a thermally insulating mantle is only possible by convection process. Mantle convection is responsible for a large number of geological activities that occur on the surface of the Earth such as plate tectonic, volcanism, etc. It involves plastic deformation of mantle minerals. In Earth’s interior, the outer most layer beneath the thin crust is the upper mantle. One of the most common mineral found in the upper mantle is the olivine (Mg,Fe)2SiO4. Knowledge of the deformation mechanisms of olivine is important for the understanding of flow and seismic anisotropy in the upper mantle. The experimental studies on the plastic deformation of olivine highlighting the importance of dislocations of Burgers vector [100] and [001]. In this work, we report a numerical modelling at the atomic scale of dislocation core structures and slip system properties in forsterite, at pressures relevant to the upper mantle condition. Computations are performed using the THB1 empirical potential and molecular statics. The energy landscapes associated with the dislocation mobility are computed with the help of nudge elastic band calculations. Therefore, with this work, we were able to predict the different possible dislocation core structures and some of their intrinsic properties. In particular, we show that at ambient pressure [100](010) and [001]{110} correspond to the primary slip systems of forsterite. Moreover, we propose an explanation for the “pencil glide” mechanism based on the occurrence of several dislocation core configurations for the screw dislocation of [100] Burgers vector
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Mandolini, Tommaso. "Microstructural evolution of polymineralic aggregates deformed under high pressure and temperature : an in-situ and post-mortem study on olivine+serpentine". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR047.
Resumo:
Aux limites des plaques tectoniques, la lithosphère est déformée et la déformation peut se localiser jusqu'à l'échelle kilométrique, avec formation de zones de cisaillement. Cela suggère que la résistance de la lithosphère est localement réduite. La formation de couches interconnectées de minéraux plus faibles mécaniquement est un mécanisme potentiel pour parvenir à un tel affaiblissement dans la lithosphère. Les péridotites serpentinisées sont couramment présentes dans et aux limites de plaques tectoniques. Elles sont principalement composées des minéraux serpentine et d'olivine, la serpentine étant généralement considérée comme étant plus déformable que l'olivine aux taux de déformation géologiques. La déformation devrait donc se distribuer préférentiellement dans la serpentine plutôt que dans l'olivine. Cela peut conduire à la formation de couches faibles interconnectées (IWL, pour « interconnected weak layer » en anglais) de serpentine, où la contrainte se localise.Ce travail est basé sur l'investigation microstructurale pour comprendre l'accommodation de la déformation dans les roches. Des agrégats d'olivine+serpentine sont utilisés comme proxy pour les péridotites partiellement serpentinisées. Ces agrégats sont déformés en torsion sous haute pression (HP, > 2 GPa) et hautes températures (HT, > 300°C) à un taux de déformation équivalent de 10-4 s-1. Les expériences sont couplées avec de la tomographie in-situ par contraste d'absorption de rayons X. J'obtiens des informations microstructurales en 2D et 3D sur la connectivité et l'orientation de la fabrique de la serpentine, plus déformable. La microscopie électronique est réalisée sur les échantillons post mortem pour relier les observations de tomographie en rayons X aux propriétés plastiques des phases.Je décris tout d'abord les procédures spécifiques, expérimentales et d'analyses d'images in situ, pour la déformation sous haute pression. Ensuite, j'étudie la déformation des agrégats sous un cisaillement croissant à plusieurs échelles d'observation. Le but principal est d'observer la formation et le développement des IWL. Les relations entre la morphologie et les propriétés plastiques des phases dans la roche sont étudiées pour comprendre la localisation de la déformation dans la péridotite partiellement serpentinisée.Les principaux résultats montrent que le régime de déformation dans les agrégats d'olivine + serpentine peut être décrit comme semi-fragile, la phase dominante olivine (plus résistante mécaniquement) présentant principalement une déformation fragile, tandis que la phase serpentine (plus déformable) montre un style de déformation ductile. Un cisaillement γ d'environ 4-5, une teneur en serpentine de 20 % en volume, et une fraction initiale de grands clusters (volumes de serpentine) > 15 % en volume, sont des conditions pour une configuration IWL dans les agrégats d'olivine + serpentine. Inversement, à une teneur en serpentine d'environ 10 % en volume, la configuration IWL ne se produit pas, indépendamment du cisaillement ou de la distribution de taille des clusters initiaux de serpentine. Dans ce cas, un comportement de type « load bearing framework » (LBF) est observé où les grains d'olivine se bloquent et sont broyés lors de la déformation, entraînant une réduction de la taille des grains. Ces grains réduits pourraient accommoder une grande partie de la déformation dans la roche.Ces résultats suggèrent que des teneurs en serpentine > 10 vol.% ou ca. 20 vol.% définissent un seuil clé pour des changements cruciaux dans la morphologie de la serpentine dans les péridotites serpentinisées déformées. Celui-ci pourrait correspondre à des changements importants dans la rhéologie et les propriétés mécaniques de la roche.Enfin, au vu de ces résultats je donne des perspectives sur la localisation de la déformation et l'initiation des zones de cisaillement dans la lithosphèreAt plate tectonic boundaries, the lithosphere is deformed and strain localization occurs up to kilometers-scale, which can manifest in form of shear zones. The strain localization suggests the strength of the lithosphere is locally weakened. The formation of interconnected layers of weaker minerals in the lithosphere is a potential mechanism to achieve such weakening. Serpentinized peridotite is commonly found within and between tectonic plates. It is mainly composed of olivine and serpentine minerals. The latter is generally accepted to be weaker than olivine at geological strain rates. During deformation, strain is thus expected to preferentially partition into serpentine than into olivine. This can lead to the formation of interconnected weak layers (IWL) of serpentine where strain localizes.The present work is based on microstructural investigation to infer the strain accommodation in rocks. Olivine+serpentine aggregates with two compositions (10 and 20 vol.% serpentine) are used as a proxy for partially serpentinized peridotites. The aggregates are experimentally deformed in torsion at high pressures (HP, > 2 GPa) and high temperatures (HT, > 300°C) at an equivalent strain rate of 10-4 s-1. The experiments are coupled with in-situ absorption contrast X-ray tomography. I obtain 2D and 3D information on connectivity and structural layering in the microstructure of the ‘weak' serpentine. Electron microscopy is performed on recovered samples to link the in-situ X-ray tomography observations to the plastic properties of the phases.I first outline experimental and image-data processing procedures specific to in-situ HP experimental deformation. Then, I study the deformation of the aggregates with increasing shear deformation at multiple scales of observations. The main aim is to observe the onset and development of IWL in its microstructure. The relations between the morphology and plastic properties of the phases in the rock are investigated to understand the strain localization in serpentinized peridotite.The main results show the deformation regime in olivine+serpentine aggregates can be described as semi-brittle, with the dominant phase of olivine (‘stronger') mainly displaying brittle deformation, whereas the serpentine (‘weaker') showing a dominant ductile-style deformation. A strain γ of ca. 4-5, serpentine content of ca. 20 vol.%, and initial fraction of large clusters >15 vol.% determine the condition for IWL configuration in the olivine+serpentine aggregates. Conversely, at serpentine content of ca. 10 vol.%, IWL do not occur, independently of strain or initial clusters size distribution of serpentine. This is more consistent with a load-bearing framework (LBF) behavior, where the stronger olivine grains are jammed, and during deformation crush one another, leading to grain size reduction and accommodating much of the deformation in the rock. These findings suggest contents of serpentine >10 vol.% or ca. 20 vol.% define a threshold for crucial changes in the morphology, connectivity, percolation, of the weak serpentine in serpentinized peridotites under shear. This may lead to important changes in deformation behavior and mechanical properties of the rock.In light of these findings, I give some perspectives for strain localization and shear zones initiation in the lithosphere
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Bollinger, Caroline. "Rhéologie de l’olivine polycristalline aux conditions du manteau supérieur : étude en D-DIA". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10038.
Resumo:
Ce manuscrit présente une étude expérimentale de l’effet de pression sur rhéologie de l’olivine et de la forstérite aux conditions du manteau supérieur. En effet, certains aspects de la géodynamique de l’intérieur de la Terre restent méconnus. En particulier, le manteau supérieur, en convection, présente une anisotropie sismique dont l’amplitude diminue avec la profondeur et l’olivine, composant principal du manteau supérieur, possède des propriétés mécaniques mal comprises. Des polycristaux d’olivine et de forstérite sont déformés en presse D-DIA entre 3 et 8 GPa et 1373-1673 K. A l’aide de rayonnement synchrotron, une méthode d’analyse est mise au point pour mesurer in situ les contraintes et le développement de textures dans les échantillons. Ces résultats sont ensuite complétés par des analyses en microscopie électronique en transmission. Ces données expérimentales permettent de contraindre les lois rhéologiques en déformation par fluage-dislocation, en conditions « hydratées » et jusque 8 GPa. Un effet de pression est observé avec un volume d’activation de 12,8 (5) cm3.mol-1 pour l’olivine. Ce paramètre est de 12,5 ± 5 cm3.mol-1 pour la forstérite, avec un exposant de contrainte déterminé à n’= 2,35 (0,6). L’effet d’eau est moins marqué que celui de la pression, et le fer rend l’olivine plus ductile que la forstérite. Les textures développées au cours des expériences montrent un plan de glissement (010) dominant en-dessous de 8 GPa. Au-delà, d’autres systèmes de glissement et/ou un autre mécanisme de déformation entrent en jeu. Cette transition de textures est bien corrélée avec la chute d’anisotropie observée dans le manteau supérieur en-deçà de 200 kmThis manuscript presents an experimental investigation of the effect of pressure on the rheology of olivine and forsterite. Indeed, the geodynamics of the Earth’s interior is not always well understood and needs input for experimental data. The movements of materials in the Earth mantle induce plastic deformation of the constitutive minerals and, particularly, are connected to the rheology of olivine, the main constituent of the upper mantle. Polycristalline olivine and forsterite are deformed in D-DIA at pressure-temperature conditions of the upper mantle, from 3 to 8 GPa and 1373-1673 K. Coupled with synchrotron radiations, applied stresses and developed lattice preferred orientations are measured in situ, with the addition of transmission electron microscopy observations on the run products. From these experimental data, rheological laws have been determined in dislocation-creep regime, under “wet” conditions and below 8GPa for both of these minerals. Pressure effect is observed with an activation volume of 12.8 ± (5) cm3.mol-1 for olivine. For forsterite, this parameter is 12.5 ± 5 cm3.mol-1, with a stress-exponent of n’= 2.35 (0.6). The water influence is apparently not significant compared to the pressure effect, and the iron-bearing olivine is more ductile than iron-free olivine.Developed textures show a dominant slip-system along the (010) plane below 8 GPa. Above, textures are weaker, leading to the conclusion that others slip-systems and/or deformation mechanisms take a part in the plasticity of the olivine. This transition is well correlated with the decreasing of the observed seismic anisotropy of the upper mantle below -200 km
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Bollinger, Caroline. "Rhéologie de l’olivine polycristalline aux conditions du manteau supérieur : étude en D-DIA". Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10038/document.
Resumo:
Ce manuscrit présente une étude expérimentale de l’effet de pression sur rhéologie de l’olivine et de la forstérite aux conditions du manteau supérieur. En effet, certains aspects de la géodynamique de l’intérieur de la Terre restent méconnus. En particulier, le manteau supérieur, en convection, présente une anisotropie sismique dont l’amplitude diminue avec la profondeur et l’olivine, composant principal du manteau supérieur, possède des propriétés mécaniques mal comprises. Des polycristaux d’olivine et de forstérite sont déformés en presse D-DIA entre 3 et 8 GPa et 1373-1673 K. A l’aide de rayonnement synchrotron, une méthode d’analyse est mise au point pour mesurer in situ les contraintes et le développement de textures dans les échantillons. Ces résultats sont ensuite complétés par des analyses en microscopie électronique en transmission. Ces données expérimentales permettent de contraindre les lois rhéologiques en déformation par fluage-dislocation, en conditions « hydratées » et jusque 8 GPa. Un effet de pression est observé avec un volume d’activation de 12,8 (5) cm3.mol-1 pour l’olivine. Ce paramètre est de 12,5 ± 5 cm3.mol-1 pour la forstérite, avec un exposant de contrainte déterminé à n’= 2,35 (0,6). L’effet d’eau est moins marqué que celui de la pression, et le fer rend l’olivine plus ductile que la forstérite. Les textures développées au cours des expériences montrent un plan de glissement (010) dominant en-dessous de 8 GPa. Au-delà, d’autres systèmes de glissement et/ou un autre mécanisme de déformation entrent en jeu. Cette transition de textures est bien corrélée avec la chute d’anisotropie observée dans le manteau supérieur en-deçà de 200 kmThis manuscript presents an experimental investigation of the effect of pressure on the rheology of olivine and forsterite. Indeed, the geodynamics of the Earth’s interior is not always well understood and needs input for experimental data. The movements of materials in the Earth mantle induce plastic deformation of the constitutive minerals and, particularly, are connected to the rheology of olivine, the main constituent of the upper mantle. Polycristalline olivine and forsterite are deformed in D-DIA at pressure-temperature conditions of the upper mantle, from 3 to 8 GPa and 1373-1673 K. Coupled with synchrotron radiations, applied stresses and developed lattice preferred orientations are measured in situ, with the addition of transmission electron microscopy observations on the run products. From these experimental data, rheological laws have been determined in dislocation-creep regime, under “wet” conditions and below 8GPa for both of these minerals. Pressure effect is observed with an activation volume of 12.8 ± (5) cm3.mol-1 for olivine. For forsterite, this parameter is 12.5 ± 5 cm3.mol-1, with a stress-exponent of n’= 2.35 (0.6). The water influence is apparently not significant compared to the pressure effect, and the iron-bearing olivine is more ductile than iron-free olivine.Developed textures show a dominant slip-system along the (010) plane below 8 GPa. Above, textures are weaker, leading to the conclusion that others slip-systems and/or deformation mechanisms take a part in the plasticity of the olivine. This transition is well correlated with the decreasing of the observed seismic anisotropy of the upper mantle below -200 km
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Couvy, Hélène. "Experimental deformation of fosterite, wadsleyite and ringwoodite : implications for seismic anisotropy of the Earth's mantle". Lille 1, 2005. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/20a4058e-6551-48e6-8d30-59857aa01f67.
Resumo:
L'objectif de ce travail est d'étudier la rhéologie du manteau terrestre à travers les propriétés mécaniques de la forsterite, de la wadsleyite et de la ringwoodite (Mg2SiO4). Les échantillons ont été déformés dans les presses multi enclumes Kawai et D-DIA. Les microstructures et les textures des échantillons ont été caractérisées par Microscopie Electronique en Transmission et par diffraction des électrons rétrodiffusés. A haute pression, [001] {hkO}. Est dominant dans la forsterite. Les textures de la wadsleyite sont caractérisées par [100] parallèle à la direction de cisaillement et [001] normal au plan de cisaillement. Pour la ringwoodite, aucune texture fiable ne peut être proposée. Enfin, le changement de système de glissement dominant de la forsterite permet d'expliquer la faible anisotropie sismique observée dans la partie inférieure du manteau supérieur et la texture de la wadsleyite indique un écoulement horizontal dominant dans la partie supérieure de la zone de transition.
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Guerrero, François. "Etude des effets des hautes pressions sur le debit carotidien". Aix-Marseille 2, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX20660.
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Kadri, Adel. "Aspects physico-chimiques des effets de la pression sur la cristallogenèse des protéines". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. http://www.theses.fr/2004STR13024.
Resumo:
La pression, paramètre physique comme la température, est de plus en plus utilisée en cristallogenèse, plus récemment dans le domaine des protéines. La présence du gel d'agarose dans le milieu est d'importance capitale pour la cristallisation. Dans cette thèse, nous avons entrepris le couplage de la pression avec l'utilisation du gel d'agarose. Nous avons réussi à cristalliser deux nouvelles protéines sous pression hydrostatique. La thaumatine (jusqu'à 250 MPa) et le lysozyme de dinde ou TeL (jusqu'à 100 MPa). Le lysozyme de poule ou HeL (jusqu'à 75MPa) sert de modèle, mais sa cristallisation sous l'influence de ces deux paramètres est aussi une première. Dans un premier temps, nous avons abordé l'effet de la pression sur la cristallisation de ces trois protéines en présence du gel d'agarose et avons déterminé certains paramètres physico-chimiques du processus de cristallisation (nombre et taille des cristaux, solubilité, sursaturation et volume de cristallisation). Le couplage du pH avec la pression nous a permis de mieux comprendre ce processus via des diagrammes de phases tridimensionnels. Nous avons ainsi observé que, lorsque la pression augmente, le polymorphisme des cristaux de HeL se situe à des pH plus acides. La pression affecte aussi la cinétique de nucléation et de croissance des cristaux des trois protéines en favorisant généralement leur nucléation et en défavorisant leur croissance. Les paramètres thermodynamiques de cristallisation (enthalpie, entropie, énergie libre) montrent que chaque protéine se comporte différemment, en fonction du milieu de cristallisation et de l'effet de la température sur la solubilité. L'analyse topographique et structurale (qualité cristalline et nombre de molécules d'eau liées à la couche d'hydratation) des cristaux des trois protéines obtenus sous pression montre que ce paramètre joue un rôle majeur en favorisant la croissance des cristaux de bonne qualité suite à la désorganisation et la dissociation des noyaux mal formés. La résolution structurale de la thaumatine à 150 MPa permet de cerner la raison pour laquelle la pression diminue la solubilité par le biais du nombre de molécules d'eau sous pression (233 à 150 MPa contre 282 à 0,1 MPa) diminuant ainsi la solvatation. Enfin une corrélation a été trouvée entre les paramètres physico-chimiques, thermodynamiques et les caractéristiques cristallographiques.
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Marie, Philippe. "Conception et développement d'un nouveau procédé d'émulsification par haute pression". Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS054.
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Nabhan, Mohamad Ammar. "Protéolyse et redistribution des protéines entre différentes fractions azotées après traitement du lait par hautes pressions". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL054N.
Resumo:
Les traitements thermiques induisent souvent des modifications indésirables dans les aliments qui pourraient être évitées par l'adoption de stratégies de traitement minimum du produit. Parmi ces traitements, les hautes pressions sont une technique déjà commercialisées à petite échelle par l'industrie alimentaire. La combinaison pression/température induit la dénaturation de la beta-lactogiobuline et entraîne la formation d'agrégats composés principalement de beta-lactogiobuline, de kappa-caséine et d'alpha-lactalbumine et minoritairement d'alphas1-caséine. Le traitement diminue l'activité plasminique et induire un déplissement irréversible d'alpha-lactalbumine à pH 7 et une quantité importante se trouve dans la fraction protéose- peptones. Pour assurer la stabilité de la microflore naturelle du lait pendant 21 jours, le lait doit être traité au moins à 400 1 MPa et à des températures relativement extrêmes. Pour éliminer complètement les germes pathogènes et assurer une absence de survie pendant un stockage de 21 jours, un traitement d'au moins 500 MPa et 55°C pendant 5 est nécessaire. Le lait pressurisé présente une odeur, un goût, une couleur et une texture différents du lait pasteurisé et aucune préférence, pour un lait, n'est enregistréeThe thermal treatments induce frequently undesirable modifications in foods that could be avoided by the use of minimum treatment strategies. Among these treatments, high pressures are already commercialized by the alimentary industry. Pressure/temperature combination induced denaturation of beta-lactogiobulin and the formation of aggregates composed principally of beta-lactogiobulin, kappa-casein and of aipha-lactaibumin and of alphas1-casein at a lesser extent. The treatment reduce plasmin activity and induce an irreversible unfolding of alpha-lactaibumin at pH 7. 0 and a significant quantity was recovered in proteose-peptones fraction. To ensure the stability of natural microflora of milk during 21 days, milk must be treated at least 400 MPa and at comparatively extreme temperature. To eliminate completely the studied pathogen bacteria and ensure no surviving during 21 days, a treatment of at least 500 MPa and 55°C for 5 min minimum is necessary. Our results show that pressurized milks present an odor, a taste, a color and a texture different of pasteurized milk. Although different, the jury do not mark preference to any milk tested
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Douzals, Jean-Paul. "Effets des hautes pressions isostatiques sur les modifications physico-chimiques de l'amidon". Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJO5004.
Resumo:
L'effet des hautes pressions isostatiques (100 à 600 MPa) est étudié sur des amidons de différentes origines botaniques (blé, maïs, riz et pomme de terre) en conditions de large excès d'eau. Un traitement de 600 MPa, 25° C, 15 minutes permet la gélatinisation des amidons de céréales avec des mécanismes d'hydratation particuliers mis en évidence à l'échelle de grains, de suspensions, de gels d'amidon et de manière plus nuancée sur le riz. Ainsi, la gélatinisation sous pression permet de maintenir une relative intégrité granulaire grâce à une faible hydratation. Sur la base de mesures d'analyse enthalpique différentielle et de perte de biréfringence des granules, un diagramme de transition de phase est défini en conditions d'excès d'eau puis extrapolé pour les conditions de teneur en eau limitante. Un tel diagramme a permis d'émettre quelques hypothèses sur les mécanismes d'hydratation et leur rôle dans la réalisation de la transition de phase de l'amidon en traitement combine de pression et de température. Les mécanismes d'hydratation et de gélatinisation sous pression ont révélé des propriétés fonctionnelles particulières pour les produits à haute teneur en matière sèche (élasticité des gels) et du riz en grain. Cependant, les hautes pressions n'agissent que sur des liaisons de faible énergie et la rétrogradation des gels d'amidon ne peut être évitée.
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Canelon, Carlos Eduardo. "Cinétique de floculation des asphaltènes dans les mélanges n-heptane-toluène et étude de leur stabilité dans le brut en présence de CO2 à haute pression et haute température". Pau, 2006. http://www.theses.fr/2006PAUU3004.
Resumo:
La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude de la cinétique de floculation des asphaltènes des huiles vénézuéliennes Furrial et Hamaca. L'influence du rapport entre la concentration résines – asphaltènes et celle du n-heptane-toluène, sur la constante de vitesse de réaction est analysée. Les résultats expérimentaux sont interprétés et modélisés à l'aide d'un micro-modèle osmotique permettant d'illustrer l'effet stabilisant de l'adsorption des résines sur les colloïdes d'asphaltène. La seconde partie présente un dispositif expérimental original d'une très grande sensibilité permettant de mettre en évidence des modifications structurelles de milieux opaques paraffinique et asphalténique, dans le domaine des hautes pressions et hautes températures (0,1 à 70 MPa et 273 à 473 K). Les résultats expérimentaux liés aux effets de l'injection de CO2 sont également rapportés pour deux fluides vénézuéliens (Furrial et Jusepin)The first part of this thesis focuses on an experimental study of the kinetic of asphaltenes flocculation of theVenezuelan crude oils Furrial and Hamaca. The influence of the ratio resins-asphaltenes and n-heptane-toluene, on the flocculation constant rate analyzed. The experimental results are interpreted and modelled by an osmotic micro-model allowing to illustrate the stabilizing effect of the absorption of resins on asphaltene colloids. In the second part, an original device with high sensitivity and precision is presented. It allows measurements of structural modifications occurring in opaque paraffinic and of asphaltenic crudes at high pressure and temperature (0. 1 to 70 MPa and 273 - 473 K). Experimental results of the effects of CO2 injection into two Venezuelan crude oils (Furrial et Jusepin) are also reported
En la primera parte de esta memoria hemos abordado el estudio de la cinética de floculación de asfaltenos de crudos venezolanos Furrial y Hamaca. Analizamos la influencia de la relación entre la concentración de resinas-asfaltenos y la n-heptano-tolueno, sobre la constante de velocidad de floculación. Los resultados experimentales son interpretados y discutidos en términos de un micro-modelo osmótico que permite ilustrar el efecto estabilizador de la adsorción de resinas sobre la periferia coloidal de los asfaltenos. En la segunda parte, se presenta un dispositivo experimental original con una alta sensibilidad que permite mediciones de las modificaciones estructurales de medios opacos parafinicos y de asfaltenos, en condiciones de alta presión y temperatura (0,1 a 70 MPa y 273 a 473 K). Igualmente, se muestran los resultados experimentales obtenidos del efecto de inyección de CO2 para dos crudos venezolanos (Furrial y Jusepin)
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Risso, Jean-Jacques. "Recherches concernant les effets neurochimiques des hautes pressions d'hélium chez le mammifère de laboratoire : contribution à l'étude des mécanismes du syndrôme nerveux des hautes pressions". Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10014.
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Risso, Jean-Jacques. "Recherches concernant les effets neurochimiques des hautes pressions d'hélium chez le mammifère de laboratoire contribution à l'étude des mécanismes du syndrome nerveux des hautes pressions /". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37609397k.
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Cognigni, Andrea. "Méthodes expérimentales pour l'étude par BioXAS de métalloprotéines en variant le potentiel et la pression : application à l’étude de la superoxyde dismutase". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112376.
Resumo:
Ce travail de thèse est centré sur l'étude in situ de métalloprotéines par, d'une part, des mesures de spectroscopie d'absorption X effectuées avec contrôle électrochimique ou sous haute pression, et d'autre part des mesures de spectroscopie IR sous haute pression. L'absorption X peut donner des informations détaillées sur l'environnement et la structure électronique du métal présent au site actif. Le potentiel électrochimique permet le contrôle de l'état redox du métal. La pression agit sur les structures secondaire, tertiaire et éventuellement quaternaire des protéines. Pour ce qui concerne la partie électrochimie, nous avons développé, en collaboration avec une équipe de l'Université de Camerino en Italie, deux cellules couplées à une station de travail électrochimique pour faire des mesures d'absorption X sous contrôle électrochimique. La première cellule est adaptée aux échantillons en solution. La deuxième cellule est adaptée aux poudres hydratées et apporte des possibilités nouvelles. Son électrode de travail, en particulier, est une évolution par rapport aux électrodes de type RVC décrites dans la littérature ; elle est caractérisée par une très grande surface spécifique qui facilite le contact protéine-électrode. Cette électrode permet de s'affranchir de manière simple et efficace des problèmes liés aux transferts de charges pour une protéine. Ses avantages sont les suivants : possibilité de travailler avec quelques milligrammes de protéine ; très bon rapport signal sur bruit dans le spectre d'absorption X avec possibilité, dans le cas de sources synchrotron de 3ème génération (ESRF, SOLEIL) d'utiliser des concentrations plus faibles; possibilité d'effectuer toutes les expériences électrochimiques et de faire des cinétiques sur la protéine; facilité et simplicité de montage et reproductibilité du dispositif (électrode, cellule, mise en place sur la ligne de lumière synchrotron). Nous avons pu montrer l'efficacité de cette cellule avec une procédure d'analyse originale, en montrant qu'il est possible de calculer un voltabsorptogramme avec les données d'absorption X. Ceci a été montré pour un système biomimétique (MP-11) et surtout pour une protéine, la Superoxyde Dismutase (CuZn SOD). Les expériences sous pression ont été réalisées sur la CuZn SOD. Nous avons effectué des expériences d'absorption X avec détection de fluorescence sur de la protéine comprimée dans la presse gros volume Paris-Edimbourg du LURE. Nous avons également adapté une cellule à enclume de diamants pour faire des expériences de spectroscopie IR sous pression sur des échantillons de la protéine sous différentes formes, dont des monocristaux. Cette partie du travail a été faite en collaboration avec le Laboratoire de Physique des Milieux Condensés de l'Université Paris 6, et en utilisant le montage infrarouge MIRAGE du LURE. Les mesures d'absorption X ont permis de déceler un changement structural induit par la pression, qui affecte notamment l'environnement de l'ion Cu du site actif. Nos diverses expériences montrent que la CuZn SOD, bien que dimérique, supporte sans se dénaturer des pressions exceptionnellement élevées et que les cristaux restent intacts au-delà de 10 kbars.
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Moussa, Marwen. "Compréhension des mécanismes de l'inactivation cellulaire par les hautes pressions hydrostatiques et les basses températures". Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS004.
Resumo:
Ce travail est axé sur la compréhension des effets des hautes pressions hydrostatiques (HPH) et du froid sur différents modèles cellulaires : bactéries, levures, cellules leucémiques, sphéroplastes, liposomes. Une première partie a consisté à mettre en évidence les dommages cellulaires occasionnés par le froid jusqu’à -20 °C en milieu liquide vs milieu congelé lors de traitements avec de longs temps de maintien jusqu’à 71 jours. L’influence des HPH (jusqu’à 600 MPa) à température ambiante est ensuite étudiée en fonction de l’état d’hydratation cellulaire. Le rôle crucial de l’eau a notamment été souligné puisque les cellules faiblement hydratées peuvent acquérir une baro-résistance totale même dans le cas des traitements hyperbares drastiques. L’étude s’est ensuite focalisée sur l’influence des traitements combinant hautes pressions et basses températures. Une interaction synergique entre les HPH et le froid vis-à-vis de l’inactivation cellulaire est observée pour les niveaux de pression inférieurs à 300 MPa (pour un niveau d’hydratation physiologique : aw=0,992). L’amplitude de cette synergie augmente avec le niveau d’hydratation cellulaire. Un effet d’antagonisme du froid apparait pour les niveaux de pressions supérieurs à 300 MPa, permettant de préserver les cellules contre l’action de la pression observée à 25 °C. L’amplitude de cet antagonisme augmente lorsque le niveau d’hydratation cellulaire diminue. Les effets des différents traitements à l’échelle subcellulaire sont étudiés en considérant plusieurs aspects liés à la physiologie, l’ultrastructure, la morphologie, la structure et l’intégrité membranaires de la cellule. Ces effets sont reliés à la compression volumétrique cellulaire, phénomène plus global décrivant l’action de la pression sur le système cellulaireThe aim of this work was to understand the effects of high hydrostatic pressure (HHP) and low temperature on different cell models: bacteria, yeast, leukemia cells, spheroplasts, lipid vesicles. The viability of cells subjected to cold stress was first assessed, through long-term supercooling experiments (up to 71 days), versus freeze-thawing stress. Results showed that cells could be inactivated by the only action of sub-zero temperature, that is, without any water crystallization. The effects of HHP at room temperature were then studied as a function of cell hydration. We highlighted the crucial role of water in determining cellular damage under pressure. The combined effects of HHP and low temperature on cells were studied. Results showed a synergistic interaction between cold and HHP in their effects on microbial inactivation at pressures in the range of 100 to 300 MPa with an aw of 0. 992. However, at pressures greater than 300 MPa, this trend was reversed, and cold counteracted the inactivation effect of pressure. When the amount of water in the cell suspension was increased, the synergistic effect was enhanced. Conversely, when the aw was decreased by the addition of solute to the cell suspension, the baroprotective effect of subzero temperature increased sharply. These results support the argument that water compression is involved in the mechanisms of HHP inactivation of cells. From a thermodynamic point of view, the mechanical energy transferred to the cell during the pressure treatment can be characterized by the change in volume of the system, which depends on the water quantity in the cytoplasm. The consequences of cell volume compression at the cellular level were characterized through the assessment of metabolic activity, the study of cell membrane structure and integrity and the visualization of cell shape and ultrastructure
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Thomas, Sébastien. "Modélisation numérique du comportement thermo-aéro-dynamique des garnitures d'étanchéité pour gaz réels hautes pressions". Phd thesis, Université de Poitiers, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135573.
Resumo:
Les garnitures mécaniques assurent l'étanchéité d'arbres tournants. L'augmentation des contraintes de fonctionnement a conduit au développement de garnitures à gaz fonctionnant sans contact des faces, séparées par un film fluide de très faible épaisseur. Le frottement entre les anneaux de la garniture, et donc l'usure, est évité.L'étude bibliographique révèle que peu de travaux sur les garnitures pour gaz à hautes pressions ont été réalisés. Les caractéristiques d'un écoulement à haute pression sont examinées et les points-clefs du modèle sont définis : gaz réels, effets d'inertie, effets thermiques, écoulement bloqué. A hautes pressions, le comportement du gaz diffère de celui d'un gaz parfait, un modèle de gaz réel est donc développé. L'équation de Reynolds pour un fluide compressible est modifiée afin de prendre en compte les effets d'inertie. Les effets thermiques dans l'écoulement sont également introduits dans le modèle. L'écoulement bloqué à la sortie du film fluide est résolu grâce à une méthode originale. Les déformations des solides et le couplage thermique sont pris en compte par la méthode des coefficients d'influence. La méthode des éléments finis est utilisée pour la discrétisation des équations et un algorithme itératif permet la détermination des champs de pression et de température. La comparaison avec une solution analytique et des données expérimentales permet de valider le modèle. L'influence du modèle du gaz est présentée. L'étude paramétrique menée avec le modèle numérique permet d'étudier l'influence des effets d'inertie sur l'écoulement par rapport au cas purement visqueux. Finalement, le couplage fluide-solides est étudié. Cette analyse montre que les déformations des faces influencent notablement le comportement des garnitures.
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Tobé, Sylvia. "Etude des contraintes physico-chimiques des modèles cellulaires primitifs : catalyse ARN sous hautes pressions et réplication génétique en compartiment lipidique". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066537.
Resumo:
Pour l’obtention d’une protocellule autonome, les réactions de réplication génomique doivent être considérablement accélérées et couplées au cycle réplicatifs des compartiments vésiculaires via une membrane lipidique sélectivement perméable. Si l’on envisage l’apparition de formes cellulaires primitives au sein d’environnements extrêmes, les macromolécules essentielles doivent également être capables de maintenir leur activité dans ces conditions. Notre travail a d’abord consisté à mesurer l’efficacité de catalyseurs ARN en milieu extrême par l’étude de l’activité catalytique du ribozyme en épingle à cheveux sous hautes pressions. Ces expériences révèlent d’importantes informations thermodynamiques sur le mécanisme de la catalyse. La deuxième partie du projet visait à adapter la réplication non-enzymatique d’acides nucléiques aux contraintes supramoléculaires des compartiments vésiculaires, et pallier au problème de faible permeabilité membranaire en favorisant l’insertion de substrats à travers la bicouche lipidique par activation avec des groupements hydrophobes. Dans un tel système, les nucléotides activés s’insèrent spontanément et basculent vers la partie interne de la membrane, puis réagissent avec le génome encapsulé dans des réactions de polymérisation. La réactivité de nucléotides activés avec ces groupes hydrophobes est de plus considérablement accélérée dans les réactions au sein de vésicules lipidiques. Afin de mieux comprendre ce phenomène, nous avons enfin étudié la co-localisation des nucléotides et oligonucléotides matrices près de la surface membranaire. Ces résultats mettent en évidence un système réplicatif associé à la surface membranaire
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Daniel, Isabelle. "Aluminosilicates à haute pression et haute température : amorphes, verres, liquides et cristaux : étude par spectroscopie Raman". Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10279.
Resumo:
L'étude des propriétés des minéraux du manteau terrestre in situ nécessite de reproduire expérimentalement des conditions de pression allant de 3 à 130 GPa ainsi que des températures comprises entre 1000 et 4000 K environ. Nous avons développé des dispositifs expérimentaux permettant d'étudier le comportement de quelques phases aluminosilicatées par spectroscopie Raman à haute pression et/ou haute température. L'étude de la cristallisation de l'anorthite in situ à haute tempàrature a révélé l'existence d'un nouveau polymorphe métastable qui cristallise à partir du liquide CaAl2Si2O8 à 1545 K ou bien à partir de la phase pseudo-hexagonale à 1050 k. Il fond à 1700 ± 10 K. A haute pression, l'anorthite présente une transition polymorphique de premier ordre, réversible, à 10 GPa. A 16 GPa, elle perd son caractère cristallin et devient amorphe. La pression d'amorphisation dépend étroitement du degré d'hydrostaticité des conditions expérimentales. Quand les conditions deviennent moins hydrostatiques, la pression d'amorphisation chute de 16 GPa à 10 GPa. Par ailleurs, nous avons étudié le comportement des verres de composition CaAl2Si2O8, NaAlSi3O8 et CaAl2O4 en fonction de la température jusqu'a 2000 K. L'extraction du spectre Raman de premier ordre corrigé de toute dépendance en température et en fréquence permet d'identifier les changements de configurations microscopiques qui se produisent à la transition vitreuse. Afin de déterminer leur nature, nous avons comparé les changements qui se produisent dans les liquides à haute température avec ceux de haute pression. Dans le cadre de CaAl2O4, la coordinence de Al et O augmentent au delà de Tg, les nouvelles figures spectrales sont liées à une augmentation de la coordinence de O
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Ferlat, Guillaume. "Contributions expérimentale et numérique à l'étude de l'ordre local de liquides à haute température et sous haute pression". Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10248.
Resumo:
L'ordre à courte distance autour d'une espèce donnée dans différents systèmes liquides est obtenu par combinaison de la spectroscopie d'absorption de rayons X (EXAFS) et de calculs de dynamique moléculaire (MD), de type classique ou ab-initio. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à des électrolytes aqueux (KBr, RbBr, CsBr), faiblement concentrés, en conditions dites supercritiques. Les changements de la structure d'hydratation ainsi que le degré d'appariement des ions ont été caractérisés. Dans une seconde partie, nous avons étudié la structure et les propriétés électroniques d'alliages liquides In1-xSex (20 < x < 50 %) avec une attention particulière sur le liquide InSe. Nous nous sommes intéressés à deux types de transitions semiconducteur-métal, obtenues respectivement par variation du paramètre concentration et par application de conditions extrêmes de température et pression.
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Michoud, Grégoire. "Etude des effets des hautes pressions hydrostatiques sur Pyrococcus yayanosii, un piézophile extrême par une approche multi -"omics"". Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0078/document.
Resumo:
Depuis la découverte des sources hydrothermales en 1977, un petit nombre d'études ont permis l'isolement et la caractérisation de micro-organismes pouvant résister à de hautes pressions et températures. Parmi ceux-ci, Pyrococcus yayanosii, une archée hyperthermophile de l'ordre des Thermococcales est issue du site Ashadze (dorsale medio-atlantique) à 4100 m de profondeur. Cette espèce représente le premier organisme à la fois hyperthermophile et piézophile strict décrit à ce jour. Elle ne peut en effet se diviser à des pressions inférieures à 20 MPa et sa pression optimale de croissance est de 52 MPa. Afin d'étudier les mécanismes que met en oeuvre cette espèce pour se développer sous hautes pressions, des expériences de transcriptomique (puces à ADN) et protéomique (LC-MS/MS) ont été entreprises à différentes pressions notamment sub- et supraoptimales. La distinction entre les effets « stress » et « adaptations » à la pression a été effectué en comparant les résultats obtenus chez une autre Thermoccocale proche, Pyrococcus furiosus, qui est piézosensible. La détermination des pressions sub et supra optimales a été préalablement effectuée sur une large gamme de pression hydrostatique. Des analyses génomiques ont aussi été effectuées sur les Thermococcales en général et ses deux espèces en particulier et montrent des différences importantes au niveau des voies de biosynthèse des acides aminés ainsi que des transporteurs membranaires. Les analyses transcriptomiques et protéomiquesmontrent que P. yayanosii joue essentiellement sur ses mécanismes de production d'énergie (métabolisme del'hydrogène), de mobilité (chimiotactisme), de traduction (protéines ribosomales) ainsi que sur ses mécanismes de défense (CRISPR/cas). P. furiosus met en place des mécanismes se basant aussi sur la traduction et la mobilité (archaellum). Il semble que ces derniers puissent ainsi être considérés comme des réponses aux stress, alors que la modulation énergétique uniquement présente chez P. yayanosii soit plus un « shift » métabolique permettant à la cellule de s'adapter aux différentes conditions de pression de son environnementNo
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Bezaeva, Natalia Sergeyevna. "Effets de la pression, des chocs et des irradiations sur les propriétés magnétiques des roches terrestres et extraterrestres". Aix-Marseille 3, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX30035.
Resumo:
Ce travail contribue à la compréhension des effets des impacts (chocs) et des irradiations, deux processus majeurs ayant lieu dans notre Système Solaire, sur l'aimantation rémanente et les propriétés magnétiques intrinsèques (susceptibilité magnétique, coercivité de rémanence B[CR,], paramètres d'hystérésis. . . ) de la matière extraterrestre (météorites, échantillons lunaires. . . ) et ses analogues terrestres. Nous avons étudié expérimentalement les effets de la pression hydrostatique jusqu'à 1. 2 GPa ainsi que les effets des irradiations par protons, ions d'argon et ions lourds (plomb) sur les propriétés magnétiques des échantillons naturels et synthétiques - porteurs des minéralogies magnétiques les plus répandues dans les roches terrestres et extraterrestres (fer métal et ferronickel métal magnétite et titanomagnétites, hématite, pyrrhotite, goethite et greigite). Nous avons également étudié l'effet des ondes de choc sur un basalte et des échantillons macroscopiques de la météorite SaratovThis work contributes to the understanding of the effects associated with impacts (shocks) and radiations, two major events taking place in our Solar System, on remanent magnetization and intrinsic magnetic properties (magnetic susceptibility, coercivity of remanence B[CR,], hysteresis parameters) of extraterrestrial materials and their terrestrial analogues. We carried out experimental investigations of the effect of hydrostatic pressure up to 1. 2 GPa as well as effects of radiations by protons, argon ions and heavy ions on the magnetic properties of natural and synthetic samples - carriers of the most common magnetic mineralogies in terrestrial and extraterrestrial rocks (iron metal and nickel iron metal, titanium rich and titanium free magnetite, hematite, pyrrhotite, goethite and greigite). We also investigated the effect of shock waves on basalt and macroscopic samples of Saratov meteorites
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Barthelemy-Requin, Magali. "Etude neurochimique in vivo de l'action des hautes pressions d'hélium, de l'azote et du pentobarbital sur la voie dopaminergique nigro-striée chez le rat : comparaison avec l'étude directe d'un récepteur spécifique par microdialyse". Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10077.
Resumo:
Une etude neurochimique directe de la voie dopaminergique nigrostriee a ete effectuee sur le rat libre de ses mouvements et expose a des conditions experimentales permettant de reproduire les troubles du snhp (5mpa d'heliox), et de la narcose a l'azote (1. 7 mpa de nitrox). Pour verifier la theorie du pressure reversal effect, nous avons etudie egalement cette voie lors d'une anesthesie generale au pentobarbital. Cette etude realisee en microdialyse intracerebrale, a montre que les effets pharmacologiques de l'azote produisent une diminution de la concentration en da extracellulaire et des augmentations des concentrations extra-cellulaires en ses metabolites, comparables a celles obtenues sous anesthesie. Par ailleurs, ces variations sont opposees aux modifications observees a 5 mpa d'heliox. Une nouvelle methodologie a ete developpee pour permettre une etude directe in vivo du recepteur dopaminergique d2 lorsque l'animal est expose aux memes environnements que lors de l'etude neurochimique. Ces investigations ont montre qu'il etait possible dans ces conditions, de determiner deux constantes: le bmax-like et le w. La premiere est relative a la fixation maximale du ligand sur le recepteur, la seconde est liee a l'affinite du recepteur. Si aucune variation significative n'a ete notee pour le bmax-like dans les differentes conditions, une augmentation significative du w a ete notee sous heliox et une diminution significative de w a ete notee sous nitrox et sous anesthesie. Ces resultats semblent correles a une modification de l'affinite du recepteur d2, confirmant ainsi les travaux realises in vitro sur des recepteurs isoles
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Ji, Hui. "Mécanique et physique de l’indentation du verre". Rennes 1, 2007. http://www.theses.fr/2007REN1S154.
Resumo:
Dans le but de caractériser le comportement mécanique du verre à l’aide d’éprouvettes de petite taille nous travaillons au développement de méthodes reposant sur l’utilisation de l’indentation, et en particulier de l’indentation Vickers, qui est la plus répandue. De tels essais engendrent de fortes contraintes hydrostatiques dans le verre sous la zone d’application de la charge. Le verre étant caractérisé par une densité d’empilement atomique relativement faible, en regard du cristal par exemple, la pression induite, qui atteint typiquement plusieurs GPa, provoque la densification du verre. Ainsi, dans un premier temps, nous avons étudié le comportement de verres de différentes compositions sous haute pression (jusqu’à 25 GPa) et nous avons ensuite étudié le comportement d’indentation à la lumière de ces résultats. Les travaux ont portés sur quatre types de verre – un verre silico-sodo-calcique de vitrage ordinaire, un verre de silice (SiO2), un verre de chalcogénure (GeSe4) et un verre métallique massif (Zr55Cu30Al10Ni5) – ainsi que sur une argile synthétique (la plasticine) qui s’est révélée être un excellent matériau modèle pour étudier la rhéologie du verre en autorisant des expériences à l’échelle macroscopique. L’ensemble de ces résultats a permis de proposer un mécanisme de déformation du verre par indentation, avec deux processus distincts (densification et écoulement visqueux rhéofluidifiant), dont les contributions respectives dépendent fortement de la composition, au travers du coefficient de PoissonIn order to characterize the mechanical behaviour of glass using small size specimens, we develop methods based on the use of indentation, in particular the Vickers indentation which is by far the most common. Such tests cause high hydrostatic stresses in the glass in the area of application of the load. The glass lieing characterized by a relatively low atomic packing density compared with crystals for example, the induced pressure, which is typically of several GPa, cause densification of glass. Thus, in a first step, we studied the behaviour of glasses of different compositions at high pressure (up to 25 GPa) and we then studied the indentation behaviour by using these results. The work was focused on four types of glass – a soda-lime-silica window glass, a silica glass (SiO2), a chalcogenide glass (GeSe4) and a bulk metallic glass (Zr55Cu30Al10Ni5) – as well as a synthetic clay (plasticine), which proved to be an excellent model material for studying the rheology of glass at the macroscopic scale. All these results helped to propose a mechanism of deformation of the glass by indentation, with two separate processes (densification and shear-thinning viscous flow), whose contributions are highly dependent on the composition, through Poisson’s ratio
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Cohé, Cécile. "Caractérisation de l'effet de la pression et de l'ajout de CO2 sur les flammes laminaires et turbulentes de prémélange pauvre méthane-air". Orléans, 2007. http://www.theses.fr/2007ORLE2010.
Resumo:
Ce projet a pour but d’approfondir les connaissances de l’effet de la haute pression sur les flammes laminaires et turbulentes et d’appliquer ces connaissances et les moyens techniques développés à l’institut aux flammes diluées avec du dioxyde de carbone. L’étude est effectuée à l’aide d’un brûleur de type Bunsen placé dans une chambre de combustion haute pression. De nombreux diagnostics optiques furent utilisés. La structure générale de flamme est étudiée avec la tomographie par plan laser. Les vitesses de flammes sont mesurées à partir des acquisitions de PIV. La LDV a permis d’obtenir les échelles de turbulence. Enfin l’ensemble de ces données ont été utilisées pour tester différents modèles de combustion.
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Yahiaoui, Mustapha. "Durcissement superficiel d’aciers inoxydables austénitiques par jet d’azote cryogénique à hautes pressions". Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0373.
Resumo:
Ce travail de thèse, porte sur le développement d’une technique originale de traitement de surface par jet d’azote cryogénique. Ce procédé a été initialement développé pour le décapage et le nettoyage des surfaces. Il est ici utilisé pour obtenir un durcissement superficiel sans altération ou endommagement de la surface du matériau traité. Sous certaines conditions, dans un premier temps, nous avons appliqué la technique jet d’azote en conditions statiques de traitement afin de cartographier les domaines d’utilisation du jet en fonction des paramètres de procédé (distance de tir et temps d’exposition). On montre, un durcissement superficiel sans endommagement de la surface du matériau cible (acier austénitique AISI 316L). L’influence de la distance à laquelle la surface est traitée (distance de tir) et le temps d’exposition du jet sur l’évolution de la microstructure, le durcissement et l’endommagement en surface de l’acier AISI 316L a été étudiée. Des analyses par microscopie électronique à balayage, des analyses d’images ainsi que des mesures de microdureté ont été effectuées sur les microstructures des surfaces traitées pour quantifier les effets de traitement par jet d’azote. Le durcissement en surface, du essentiellement à la transformation martensitique, est ainsi quantifié selon les conditions d’essai. Dans un second temps, un traitement en conditions cinématiques a été réalisé en vue d’obtenir un durcissement superficiel sans endommagement de matière. Les essais de traitement en conditions cinématiques ont été essentiellement réalisés sur les surfaces d’aciers austénitiques instables, l’AISI 316L et l’AISI 304L et, ponctuellement sur l’acier stable, l’AISI 310s. L’influence de la vitesse d’avance du jet et la pression de consigne sur l’évolution de la microstructure, les fractions de martensites formées et le niveau de durcissement en surface d’aciers AISI 316L et AISI 304L ont été étudiées. Les analyses EBSD, MEB ainsi que les mesures de microdureté réalisées sur les surfaces traitées ont permis de mettre en évidence le lien entre le niveau de durcissement et la quantité de martensite induite. Le durcissement de la surface de l’acier AISI 310s, qui reste très faible comparé à celui d’aciers instables, est le résultat de l’écrouissage de sa phase austénitique. Il a été également montré qu’un traitement avec un double passage du jet conduit à l’amélioration de la microdureté en surface des trois aciers traitésThis work focuses on the study of an original surface treatment technique that uses supercritical cryogenic nitrogen jet. This process was initially designed for environmentally friendly surface cleaning, where indeed such gas recycles in the air after operation. In the present work, this technique is implemented for surface hardening use without damage of the surface to be treated. Two types of operation cases are studied: static jet tool impingement, cinematic using jet tool scanning on the top surface. In fact, these two static and cinematic treatment cases can be used in industrial operations. In the first stage, the treatment was performed under static conditions in order to map the domains of use of the process. Variation of the experimental parameters (standoff distance and dwell time - treatment time-) made possible to define several uses of the nitrogen jet. In particular the hardening without any damage of the surface of the material to be treated such as AISI 316L stainless steel. Thus, the influence of the standoff distance and the dwell time on the evolution of surface microstructure and damage and hardening was studied. To quantify the effects of nitrogen jet on the microstructure, SEM (Scaning Electrons Microscope) observations and micro hardness measurements were carried out on the treated surfaces. As a result, for different conditions of treatment, the relationship between hardness and martensite rate during surface transformation process, is shown and plotted. Secondly, we focus on hardening without surface damage. The treatments were essentially carried out on both AISI 316L and AISI 304L metastable stainless steels. The influence of both torch velocity and jet static pressure on the variation of microstructure, martensite fractions and hardening level, was also studied and discussed. Thanks to both SEM/EBSD analysis and micro hardness measurements, the relationship between martensite rate and increase of hardness, is highlighted. It is also established that the treatment using several passes allows to increase the surface micro hardness without damage. Finally, it is found that, for some particular working parameters, the nitrogen jet process can also be used for surface hardening without martensitic transformation
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Loukachenko, Natalia. "Mise au point de surfaces résistant à des sollicitations de roulement – glissement sous des pressions de contact élevées de 2,5GPa et jusqu'à 300°C : applications aux engrenages et aux transmissions par courroies". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_LOUKACHENKO_N.pdf.
Resumo:
Les concepteurs d'automobiles souhaitent améliorer les performances des ensembles mécaniques de transmission de puissance soumises à des sollicitations sévères. Parmi les nombreux paramètres à prendre en considération, les pressions de contact des surfaces et la température de fonctionnement sont deux éléments très importants. Notre objectif était la recherche du couple matériau – traitement de surface résistant aux phénomènes de fatigue de contact sous des pressions de 2,5GPa à une température de 300°C. Les traitements thermochimiques par diffusion du carbone et de l'azote et des mécanismes de durcissement et de la mise en contraintes de compression associés à ces traitements permettent d'améliorer les propriétés des couches superficielles des pièces en acier. Trois approches sont envisagées pour répondre aux objectifs : 1) Le durcissement par précipitation de nitrures nanométriques de type CrN au cours de la nitruration profonde à 520°C des aciers alliés au chrome du type 32CrMoV13. C'est une solution satisfaisante pour atteindre les objectifs mais qui nécessite un traitement thermochimique de longue durée ; 2) Le durcissement par transformation de phase de type martensitique au cours d'une carbonitruration à forte concentration en azote permettant la précipitation de nitrures au cours du revenu à 300°C d'aciers faiblement alliés du type 27MnCr5 et 27CrMo4. Ce type de traitement ne permet pas de répondre aux objectifs, car les couches carbonitrurées évoluent rapidement avec l'augmentation de la température jusqu'à 300°C; 3) Le durcissement par trempe martensitique après l'enrichissement en carbone au cours d'une cémentation réalisé sur un acier 15NiMoCr10 contenant du silicium permettant de retarder la décomposition de la martensite avant 300°C. Les résultats de microindentation à 300°C montrent, que les caractéristiques élastiques de la couche cémentée et revenue sont réduites à des valeurs qui ne permettent pas de garantir une endurance suffisante de la surface de l'acier 15NiMoCr10 cémenté avec l'augmentation de la température jusqu'à 300°C sans qu'il soit procédé à des essais mécaniques en conditions réelles. Cet acier et le traitement de cémentation associé présentent toutefois un potentiel de caractéristiques qui justifie la mise en œuvre de ces essaisCar designers are seeking ways to improve the performance of power transmission mechanical parts which subjected to severe conditions. Attention should be drawn in particular to contact pressure and operating temperature. Our object was to seek a dual material – surface treatment resistant to contact fatigue phenomena under pressures of 2. 5GPa up to 300°C. Thermochemical treatments by carbon and nitrogen diffusion and hardening mechanisms associated with these treatments improve the surface properties of steels. Three approaches are considered in order to reach the objectives : 1) Hardening by chromium nitrides precipitation during nitriding (at 520°C) of chromium alloyed 32CrMoV13 industrial steel. It is a satisfactory solution to achieve the objectives; however, it requires a long thermochemical treatment; 2) Hardening by martensite transformation after carbo-nitriding with a high nitrogen concentration allowing nitrides precipitation during tempering at 300°C of slightly alloyed 27MnCr5 and 27CrMo4 steels. This type of treatment does not reach the objectives: carbo-nitriding layers evolve quickly with temperature increasing until 300°C; 3) Hardening by martensite transformation after carburizing of silicon alloyed 15NiMoCr10 steel. Silicon slows down martensite decomposition before 300°C. Results of microindentation at 300°C show that elastic characteristics of carburizing and tempered 15NiMoCr10 steel layer are reduced. The remaining values do not guarantee a sufficient endurance of steel carburised surface up to 300°C without it first being subjected to mechanical tests in real operating conditions. This steel and thermochemical treatment associated have however potential characteristics which justify these tests
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Seront, Bernard. "Déformation expérimentale à haute pression et haute température d'agrégats polycristallins de plagioclase et d'olivine". Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20139.
Resumo:
Dans la première partie de la thèse, on décrit et on compare les caractéristiques techniques de deux presses de déformation à haute pression et haute température, ainsi que les modifications que nous avons réalisées pour les adapter à notre besoin. L'appareil de Griggs (pression de confinement 1500 mPa, température 1100 ° C) a été modifié (assemblage de déformation à milieu de confinement NaCl liquide) pour améliorer sa précision à haute température. La presse de Paterson, à milieu de confinement gazeux (600 mPa) et four interne (1200°C), seul appareil de ce type en France, a été installée et mise en service au cours de ce travail. Nous avons conçu et ajouté à cette presse un appareil de controle et de mesure de la pression de pore des échantillons. La deuxième partie de ce travail est consacrée à l'étude du comportement mécanique à haute température et haute pression des deux constituants majeurs de la lithosphère profonde : l'olivine pour le manteau supérieur et le plagioclase calcique pour la croûte inférieure. La comparaison du comportement de ces deux matériaux apporte de nouvelles indications sur la rhéologie de la lithosphère au niveau du Moho. La rhéologie du plagioclase et de l'olivine sont, dans des conditions identiques, fondamentalement différentes. Le plagioclase a toujours un comportement fragile jusqu'à plus de 1000 °C, alors que l'olivine montre de la plasticité intracristalline aux mêmes températures. Les lois rhéologiques classiques, qui décrivent une croûte inférieure plus ductile que le manteau supérieur, sont en contradiction avec ces observations.
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Angelloz, Christophe. "Cristallisation sous pression du polypropylène isotactique en phase γ : étude cinétique, morphologique et mécanique". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10083.
Resumo:
Les procedes de mise en uvre des thermoplastiques semi-cristallins, tel que le moulage par injection, generent des materiaux a la morphologie et aux proprietes pas encore bien evaluees car dependantes de nombreux parametres (temperature, pression, ecoulements). L'objectif de cette etude a ete de determiner l'effet de la pression sur la cristallisation, la morphologie et le comportement mecanique d'un thermoplastique modele de grande diffusion, comme le polypropylene isotactique (ppi). Or, sachant que lorsqu'on augmente la pression d'elaboration le ppi cristallise selon un edifice cristallographique different encore mal connu, ce travail a consiste a caracteriser plus amplement cette structure denommee. Ainsi, apres avoir constate l'augmentation lineaire de la temperature de fusion thermodynamique de la phase avec la pression, l'analyse cinetique de la cristallisation selon la theorie des regimes de croissance d'hoffman-lauritzen a montre que le processus de germination-croissance est regi par le degre de surfusion. De meme, les evolutions du taux de cristallinite, de l'epaisseur des lamelles cristallines et de la taille des spherolites avec la temperature et la pression de cristallisation appliquees ont ete representees selon une courbe unique exprimee en fonction de la surfusion. Cependant, l'etude des proprietes mecaniques a laisse supposer que l'effet de la pression est plus complexe. En effet, un leger renforcement de la composante elastique par rapport au caractere visqueux a ete mis en evidence lorsqu'a cristallisation a surfusion constante on augmente la pression.
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Camelin, Christian. "Oxydation du silicium monocristallin sous haute pression d'oxygène sec". Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10583.
Resumo:
L'oxydation du silicium monocristallin est une etape importante de la technologie m. O. S. (metal-oxide-semiconductor). Les temperatures (!000c) et les durees d'oxydation relativement elevees creent des defauts structuraux notamment prejudiciables a toute miniaturisation. Afin de palier a cet inconvenient, l'utilisation de pressions d'oxygene elevees, du fait de l'accroissement de la reactivite, s'averait une voie interessante pour abaisser la temperature. Des etudes d'oxydation ont ete menees en oxygene sec dans un domaine inexplore (14p000 bar) (600t80c). Sur la base du modele de deal et grove les constantes de vitesse ont ete definies ainsi que leur dependance vis-a-vis du parametre pression. Les couches d'oxyde elaborees dans de telles conditions ont ete caracterisees tant au niveau des proprietes physico-chimiques qu'electriques. Ces travaux tout en apportant des resultats fondamentaux originaux constituent une ouverture pour la micro-electronique dans la mesure ou l'abaissement des temperatures d'oxydation sous pression peut conduire a des applications industrielles
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Lachaux, Thierry. "Etude des effets de la haute pression sur la structure et la dynamique des flammes turbulentes de prémélange pauvre de méthane-air". Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2016.
Resumo:
L'étude expérimentale porte sur l'influence de la haute-pression jusqu'à 0. 9 MPa pour la combustion d'une flamme de prémélange méthane-air, pauvre, turbulente stabilisée sur un brûleur de type Bunsen. La vitesse débitante et la richesse sont fixées à 2. 1 m/s et 0. 6. Le champ de vitesses et les échelles de la turbulence sont déterminés à l'aide de l'anémométrie Laser Doppler. Les mesures de diffusion Rayleigh renseignent sur la fluctuation du scalaire. De l'imagerie de Mie deux dimensions sont obtenus la courbure, l'angle d'orientation, les longueurs de plissement et enfin, la densité de surface de flamme et l'intensité de combustion qui sont comparées avec les valeurs données par le modèle BML. Lorsque la pression augmente les échelles de Taylor et de Kolmogorov diminuent avec la viscosité cinématique, l'échelle intégrale et la vitesse fluctuante restent constantes, les structures du front de flamme deviennent plus petites et plus pointues, augmentant la densité de surface de flamme.
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Coppari, Federica. "Transitions de phase induites par la pression dans des matériaux amorphes : germanium et alliages silicium-germanium". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066392.
Resumo:
Cette thèse présente des mesures de spectroscopie Raman, d'absorption des rayons X et de diffraction des rayons X sous haute pression en cellule à enclumes de diamant dans deux semiconducteurs amorphes: le germanium et les alliages silicium-germanium (concentration de Si environ 75%). L'étude des systèmes amorphes sous haute pression présente un grand intérêt en ce qui concerne la physique fondamentale et appliquée. Notamment, l'application d'une pression externe peut induire des transitions de phase entre deux différentes structures amorphes caractérisées par différentes valeurs de densité (``polyamorphisme''). L'étude à haute pression dans le germanium amorphe a montré qu'il y a une forte connexion entre sa morphologie et les transitions de phase subies. Une possible transition vers une phase amorphe métallique plus dense a été observée à 8 GPa dans l'échantillon le plus homogène, suivie par la cristallisation dans une structure tétragonale. Ces transitions sont réversibles et la structure amorphe réapparaît à la décompression, en passant, dans l'échantillon plus homogène par une phase cristalline métastable. Les mesures sous haute pression dans l'alliage a-SiGe ont montré qu'elle cristallise dans une structure quadratique à partir de 12 GPa. La cristallisation avance assez graduellement et une coexistence de phase amorphe-cristal est observée. A partir de 22 GPa on observe une nouvelle structure cristalline identifiée avec l'hexagonale simple. Cet étude n'a pas montré d'évidence de transition amorphe-amorphe. A la décompression on observe aussi la «réamorphisasion» de l'échantillon et la structure obtenue semble être caractérisée par un degré de désordre plus élevé.
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Modugno, Chloé. "Effets d'un traitement combinant hautes pressions et biopréservation sur l'inactivation et la reprise de croissance des spores de Bacillus et Clostridium". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK072/document.
Resumo:
Les endospores bactériennes sont l’une des formes les plus résistantes du vivant. Leur capacité à survivre aux traitements de décontamination et leur potentielle pathogénicité pose de réels problèmes aux industriels de l’agroalimentaire. L’usage de conservateurs ou de traitements thermiques reste aujourd’hui la seule solution pour empêcher leur développement dans les aliments. Cependant, les impacts négatifs de ces deux procédés sur les qualités nutritionnelles et la santé du consommateur poussent les industriels à se tourner vers des méthodes de décontamination alternatives.Le procédé de traitement par hautes pressions hydrostatiques (HP) est l’un des nouveaux procédés de décontamination athermique le plus rependu pour la pasteurisation des aliments. Cependant, ce procédé n’a que très peu d’effet sur les endospores et doit donc être combiné avec d’autres méthodes de décontamination. L’objectif de cette thèse a été d’évaluer le potentiel de la combinaison du traitement HP avec la biopréservation pour inactiver des spores thermorésistantes et pathogènes. Cette méthode de décontamination douce met en œuvre des bactéries lactiques protectrices ou les molécules antimicrobiennes qu’elles produisent, telles que la nisine. Des méthodes d’investigations globales telles que la microspectroscopie, la spectroscopie infrarouge et le dichroïsme circulaire, il a été démontré que les HP avaient un effet non négligeable sur l’effet antimicrobien de la nisine. En affectant les structures secondaires de cette protéine, la pression induit une diminution non négligeable de son action antimicrobienne. Cependant, présente dans le milieu de recouvrement de spores traitées en pression, la nisine peut induire une inactivation conséquente (>7 log) d’une population de spores thermophiles et pathogènes. Cette sensibilisation des spores à a nisine par les HP est due l’initiation des toutes premières phases de la germination des spores induites par la pression, non détectées par des méthodes d’analyses classiques. Ces résultats apportent ainsi de nouvelles données pour la compréhension de l’effet des HP sur les spores. Ils permettent aussi d’envisager l’utilisation conjointe des HP et de la nisine à l’échelle industrielleBacterial endospores are one of the most resistant life form on earth. Their capacity to survive to decontamination processes and their potential pathogenicity represent a real problem for the food industry. Currently, the only way to prevent their development in foods is the application of thermal treatments or the use of preservatives. However, these two methods have negative impacts on the nutritional properties of foods and on the consumers’ health. High hydrostatic pressure (HP) is a non-thermal process widely used for commercial pasteurization of foods. However, this process has a very low effect on spores and has therefore to be combined with other decontamination processes to enhance its effectiveness. The objective of this work was to evaluate the potential of the use of biopreservation as an additional hurdle for the inactivation of thermoresistant and pathogenic foodborne spores by HP. Biopreservation is a gentle decontamination process involving protective culture or the antimicrobial agents they produce, like nisin. Thanks to global investigation methods such as microspectroscopy, infrared spectroscopy or circular dichroism, this study showed that HP treatment could affect the antimicrobial properties of nisin. By affecting the secondary structures of this protein, HP can induce a drastic drop in its antimicrobial activity. However when added in the recovery medium of HP-treated spores, nisin can induce their synergistic inactivation (> 7log). This HP-sensitization of spore to nisin is due to the induction of the very first steps of the germination process, usually not detected by the current methods of germination analysis. These results bring knew knowledges about the underlying mechanisms of spores germination under HP and gives new perspectives for the combined used of HP and nisin at the industrial scale
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Mauricio, Iglesias Miguel. "Impact of high pressure thermal treatments on food/packaging interactions". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20225.
Resumo:
La maîtrise des interactions aliment/emballage est essentielle pour assurer la sécurité et la qualité des produits emballés. Dans le cadre du Projet Européen Novel Q, nous avons évalué l'impact des traitements de hautes pressions thermales (HP/T) sur les interactions aliment emballage. En particulier, nous avons étudié l'effet d'une pasteurisation (800 MPa, 5 min, 40°C) et une stérilisation (800 MPa, 5 min, 115°C) haute pression sur la migration et le scalping du polyéthylène linéaire de basse densité (LLDPE), du polylactate (PLA) et d'un nanocomposite biodégradable à base de gluten de blé/montmorillonite (WG/MMT). Pour LLDPE et PLA, la caractérisation de la migration s'est basée dans le suivi de deux additifs modèles, Uvitex OB et Irganox 1076 alors que pour le WG/MMT d'autres tests additionnels ont été faits, i. E. Migration globale, des protéines et de nanoparticules. Les traitements HP/T n'ont pas eu un effet significatif sur la plupart d'interactions étudiées sauf pour la migration de nanoparticules du WG et lors du scalping à haute température. Jusqu'à présent, les méthodes le plus fréquemment utilisées pour la détermination de niveaux de migration sont basées dans la destruction et quantification de l'échantillon, s'avérant de méthodes longues et coûteuses. Pour s'affranchir de telles méthodes, la modélisation a été récemment acceptée en tant que méthode d'estimation de migration. Néanmoins, les paramètres nécessaires, c'est-à-dire, la diffusivité et le coefficient de partage ne sont que rarement connus. L'utilisation de la spectroscopie Raman et FTIR pour déterminer des niveaux de migration et surtout, pour estimer la diffusivité d'un additif dans du LLDPE s'est accomplie avec succès, permettant une caractérisation complète du transfert de matière dans le systèmeThe control of food/packaging interactions is essential to ensure the safety and quality of packed products. In particular, in the framework of the European Project Novel Q (IP6, Novel Processing Methods for the Production and Distribution of High Quality and Safe Foods), the effect of high pressure thermal (HP/T) treatments on food/packaging interactions was assessed in a variety of cases. Migration and scalping were studied for linear low density polyethylene (LLDPE), polylactide (PLA) and a wheat gluten/montmorillonite (WG/MMT) nanocomposite novel biodegradable and nanocomposite materials in food simulating liquids (FSL). Food/packaging interactions were studied after two HP/T treatments intended to perform a pasteurization (800 MPa, 5 min, 40°C) and a sterilization (800 MPa, 5 min, 115°C) treatment, as well as subsequent storage for 10 days. Specific migration of an additive (Uvitex OB) was assessed for LLDPE and PLA, whereas additional tests were carried out for WG/MMT, i. E. Overall migration, protein migration and nanoparticles migration. HP/T treatments did not significantly modify the migration or scalping in the conditions studied except for the release of nanoparticles from WG. Interestingly, the increase in the melting point of LLDPE during HP/T made possible to sterilize it. To date the most frequently used methods in migration assessment are based in time consuming methods based on destruction and quantification. To avoid them, modeling has been recently approved as a method for migration assessment. However, the parameters needed, i. E. Diffusivity (D) and the partition coefficient (K) are seldom available. The use of FTIR and Raman spectroscopy to assess migration behavior and, more importantly, to determine the diffusivity of an additive in LLDPE was successfully carried out allowing a complete characterization of mass transfer
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Trégon, Bernard. "Evaluation et caractérisation d'une technologie d'assemblage MCM-L pour environnement haute pression forte température (120 MPa, 175°C)". Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12580.
Resumo:
La première partie de cette étude consiste en l'analyse des besoins en électronique pour environnements sévère, c'est-à-dire sous contraintes combinée pression/température (HPFT), ainsi que les différents domaines d'application potentiels. La deuxième partie est consácrée à l'établissement d'une liste des modes de dégradations des matériaux d'assemblages pour la fabrication de prototypes, destinés à fonctionner sous 120 MPa de pression et 175°C de température. Les modèles analytiques pour chaque mode de dégradation sont listés. Nous avons ensuite conçu et réalisé un banc de test environnemental pour étudier nos prototypes. La troisième partie consiste en une étude comportementale théorique des composants électroniques sous contraintes combinées pression et température. Cette étude a été complétée et corrélée par une analyse expérimentale. Enfin la quatrième partie est une analyse exprérimentale des prototypes réalisés pour notre étude. Cette analyse à porté sur la robustesse de la fonction électronique, mais aussi sur les dégradations des différentes options d'assemblage réalisés. Cette analyse a été complétée par une étude en simulation par la méthode des éléments finisThe first part of this study is an analysis of electronics needs for severe environmental conditions, that is pressure/temperature combined stress, and so the different potentials applications domains, The second part establish a liste of degradation modes of assembly materials implied in prototypes manufacture. These protoypes are intend to word under 120Mpa of pressure and 175°C of température. Analytic modelisation of each degradation modes are listed; Then we designed and realised an environmental test bench to study our prototypes. The third part is a theoretical behavioural study of components parts under pressure/temperature combined stress. This study has been completed through an experimental analysis. Finally, the fourth part is an experimental analysis of complete prototypes manufactured for our study. This analysis deals about sturdiness of the electronic funcion, so as about the different assembly options degradations of each protoypes. This analysis has been completed with a simulation study using finite elements method
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Cornet, Antoine. "Approche multi-échelle des verres d’oxyde : évolution structurale sous hautes pressions et processus de relaxation en température". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1206/document.
Resumo:
Les verres d'oxydes sont des matériaux amorphes qui possèdent de nombreuses propriétés fondamentalement et industriellement intéressantes. Parmi elles, on trouve l'aptitude à densifier. En effet, lorsqu'un verre d'oxyde a été soumis à des pressions de l'ordre de la dizaine de gigapascal, il présente une densité plus importante, et une structure vitreuse différente. Cette observation a donné lieu dans les années 1990 et 2000 à la naissance du concept de polyamorphisme. Par analogie avec le polymorphisme des solides cristallins, on considère qu'un même composé chimique peut présenter différentes structures vitreuses, et que des transitions sont possibles entre ces différents états vitreux.Dans ce travail, nous avons cherché à mettre en évidence les changements structuraux associés à un possible polyamorphisme dans les verres d'oxyde. Pour cela, nous avons opté pour deux approches. D'une manière classique, nous avons suivi de manière in-situ la compression différents matériaux vitreux, en explicitant la dépendance de la densification à la température (verre de GeO2) et à la dépolymérisation (verres sodo-silicates). Nous avons également choisi une approche originale, qui consiste à densifier de manière permanente des compositions similaires, et à relaxer ces échantillons à haute température dans un second temps, en suivant de manière in-situ les différents processus.Cette approche novatrice nous a permis de mettre en évidence un état activé lors de la relaxation des verres densifiés vers leur état non-densifié. Cet état transitoire se caractérise par une augmentation du désordre à toutes les échelles de la structure vitreuse, et semble confirmer le concept de polyamorphisme dans les verres d'oxydesThe oxide glasses form a class of materials with many fundamental and industrial interesting properties. Among these particularities we find the capability of such glasses to densify. Indeed, after a compression at pressures up to around ten gigapascal, a typical oxide glass presents an increase in density and several structural changes compared to the non-compressed glass. This observation led to the birth of the polyamophism theory in the decades 1990 and 2000. In the same way that a chemical compound can exist in different crystalline structure, it has been proposed that different amorphous structure exist, and that transitions between these amorphous states are possible.During this work, we tried to evidence the structural changes associated to the possible polyamorphism in oxide glasses. To do so, we followed two different approaches. In the old fashioned way, we probed in-situ the structure of different glasses during the compression, and we determined the dependence of the processes to the temperature (GeO2 glass) and to the polymerization degree (sodo-silicate glasses). In a second time, we compressed several similar glasses to perform permanent densification. Then we relaxed these densified glasses at high temperature, and we monitored in-situ the glassy structure during the transformation.This new approach allowed us to evidence the existence of an activated state during the relaxation of densified glasses to their pristine non-densified state. This transitory state is characterized by an increase of the inhomogeneity of the structure at all length scales, and seems to confirm the polyamorphism theory in oxide glasses
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Noël, Marilyne. "Influence de la température et des hautes pressions hydrostatiques sur l'activité et la stabilité d'enzymes en présence ou non d'additifs". Toulouse, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAT0018.
Resumo:
La stabilité thermique (40-60ʿC) ou hyperbare (300-500MPa) de la lipase de Rhizomucor miehei a été étudiée. Les cinétiques d'inactivation obtenues ont permis la détermination des paramètres cinétiques et thermodynamiques liés à la dénaturation irréversible de la lipase. L'utilisation d'un modèle a conduit à la validation de ces paramètres. Cette étude a été complétée par des observations en spectrophotométrie de fluorescence qui ont confirmé l'existence de deux mécanismes différents au niveau moléculaire, lors de la dénaturation de l'enzyme par ces deux agents. La combinaison des effets de la température et de la pression a permis de mettre en évidence un effet protecteur des pressions modérées (0,1-350 MPa) vis-à-vis de la dénaturation thermique de la lipase, ainsi qu'une action synergique de la pression et des basses températures. L'ajout d'additifs (sels et polyols), a permis d'augmenter la durée de vie de la lipase lors de traitements hyperbares (25 fois) et surtout thermiques (500 fois). Un classement des polyols suivant leur effet protecteur a pu être réalisé. Ce classement a été corrélé par des expériences de microcalorimétrie à balayage différentiel. La comparaison des résultats obtenus par ces deux approches a permis de montré que l'activité et la stabilité conformationnelle d'une enzyme ne sont pas liées. Une étude des effets combinés de la température, de la pression et des polyols, a montré que les polyols sont des agents protecteurs dont l'efficacité dépend du nombre de groupements hydroxyles totaux apportés dans le milieu, ainsi que de l'intensité du traitement dénaturant infligé à la protéineThe thermal (40-60ʿC) or hyperbaric (300-500MPa) stability of the lipase of Rhizomucor miehei was studied. The kinetics of inactivation obtained allowed the kinetic and thermodynamic parameters related to the irreversible deactivation of this lipase to be determined. The use of a model led to the validation of these parameters. This study was supplemented by observations in fluorescence spectrophotometry which confirmed the existence of two different mechanisms at the molecular level, during the deactivation of the enzyme by these two agents. The combination of the effects of temperature and pressure made it possible to highlight a protective effect of the moderate pressures (0,1-350 MPa) against the thermal deactivation of lipase, and a synergistic action of the pressure and the low temperatures. Additives (salts and polyhydric alcohol's), allowed the half-life of lipase to be increased during hyperbaric (25 times) or thermal (500 times) processing in a spectacular way. A classification of polyhydric alcohol's according to their protective effect could be carried out. This classification was correlated by differential scanning microcalorimetry experiments. The comparison of the results obtained by these two approaches shown that enzyme activity and conformational stability is not dependent. A study of the combined effects of the temperature, pressure and polyhydric alcohol's, showed that the polyhydric alcohol's are protective agents and their efficiency depends on the total number of hydroxyls groups brought in the medium, as well as of the denaturing process intensity inflicted with protein
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Abraini, Jacques Henri. "Réactions anxieuses et perturbations comportementales lors de confinements de longue durée en chambre hyperbare sous hautes pressions de mélanges respiratoires hydrogènes". Nice, 1995. http://www.theses.fr/1995NICE2014.
Resumo:
Le développement de la plongée profonde d'assistance à l'industrie pétrolière offshore a considérablement modifié les conditions de travail des scaphandriers. Dans ce type de plongée, les scaphandriers vivent dans des conditions de longue durée sous des pressions élevées correspondant à la profondeur du chantier sous-marin (tous les 10 mètres de profondeur la pression augmente d'une valeur égale à la pression atmosphérique). Au cours de cette étude, nous avons cherché à connaître, en termes de réactions anxieuses, les conséquences de telles conditions de vie et de travail. Pour cela, nous avons utilisé l'échelle d'anxiété de Cattell (ou anxiety scale questionnaire, ASQ). Nos résultats ne montrent l'existence de réactions anxieuses que chez certains sujets, présentant soit une difficulté à gérer et à exprimer de façon appropriée les tensions, soit une prédisposition constitutionnelle à l'anxiété. Par ailleurs, le développement des réponses anxieuses apparaît également en relation avec d'autres facteurs, environnementaux, physiques, ou sociaux. Ainsi, suivant les sujets, on note une relation entre la réaction anxieuse et (1) le niveau de profondeur ; (2) la durée de confinement ; (3) le contexte opérationnel (pression du ca) ; ou (4) des difficultés relationnellesLife conditions during deep diving include long term confinement at pressure environment (pressure increases of 1 bar; i. E the value of atmospheric pressure, every 10 meters depth). During the present study, we used the Cattell anxiety scale questionnaire to determine whether such conditions of occupational diving could induce anxious reactions related to confinement or pressure. Our results show that only few subjects, with psychological characteritics such as an anxious guilt or an incapacity to cope with frustration, developed anxious reactions else where, anxious reactions appear in relations ship with other factors such as time of confinement, pressure, psychosocial events or diving operations
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Monkam, Kakmeni Pierre. "Contribution à l'étude de l'influence de la pression sur l'hydrodynamique et le transfert de matière dans les colonnes garnies". Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10052.
Resumo:
Ce travail de recherche a pour but d'étudier l'influence de la pression sur les paramètres hydrodynamiques et de transfert de matière dans les réacteurs colonnes à garnissage arrosé. Les Selle de Berl, garnissage en vrac, le SULZER MELLAPAK, garnissage ordonné et le MULTIKNIT TISSMETAL garnissage semi-ordonné ont été choisis. L'utilisation d'un simulateur physique haute pression fonctionnant dans le domaine 0,1-1,5MPa a montré que les diagrammes de fonctionnement permettant la détermination des débits d'engorgement sont plus étendus lorsque la pression augmente. Les corrélation donnant perte de charge sont du type : [delta]P/[delta]Z=A. Jg2. P-1. 10D. JL. Les débits d'engorgement en fonction de la pression pour les Selles de Berl peuvent être estimées par la corrélation de LOBO et SHERWOOD et celle de ZENZ et ECKERT. La modélisation des colonnes à garnissage sous pression élevées permettant le calcul de l'aire interfaciale et du coefficient de transfert côté liquide KL a été faite après que la distribution des temps de séjour ait montré que les écoulements des phases étaient du type piston avec dispersion axiale. La détermination des aires interfaciales par la méthode chimique d'absorption gaz-liquide suivie de réaction chimique avec le système dioxyde de carbone-solution aqueuse de soude a montré qu'à vitesses superficielles de liquide et de gaz constantes, l'augmentation de la pression entraîne une augmentation de l'aire interfaciale. L'absorption physique du dioxyde de carbone par l'eau de ville a montré que le coefficient de transfert KL côté liquide reste contant quand la pression augmente.
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Rambert, Gaëlle. "Modélisation des couplages thermo-diffuso-mécaniques dans les matériaux polymères : application numérique à la décompression explosive". Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2327.
Resumo:
Un modèle thermo-diffuso-mécanique couplé a été construit dans le cadre des milieux standard généralisés pour appréhender le comportement à la décompression explosive de polymères sous haute température et pression de gaz. Il décrit le système comme un mélange polymère-gaz caractérisé par des grandeurs constantes. Sous les hypothèses de petites perturbations et d'isotropie, il a été appliqué à l'élasticité, la viscoélasticité et l'élasto-plasticité. La mise en œuvre numérique dans Abaqus de la thermo-diffuso-élasticité a permis d'étudier qualitativement les effets de couplage et de définir un modèle élastique minimal contenant le coefficient traduisant la création de chaleur par écoulement de gaz et ceux de dilatation. Cet outil devrait aider au dépouillement d'essais, à la caractérisation du matériau et permettre de différencier les effets de couplage de ceux de dépendance intrinsèque des caractéristiques du polymère. Un protocole expérimental propre au cas visqueux a été proposéA fully coupled thermo-diffuso-mechanical model was developed in the framework of generalized standard media in order to describe polymer structures that are subjected to an explosive decompression under high temperature and high gas pressure. One considered a polymer-gas mixture defined by constant characteristic magnitudes. With the small perturbations and isotropy assumptions, the model was applied to elastic, viscoelastic and elasto-plastic behaviours. The thermo-diffuso-elasticity numerical implementation led to a qualitative study of coupling effects and to the introduction of the simplest elastic model defined by the dilation coefficients and the coefficient corresponding to the heat production due to the gas diffusion. This numerical tool should make easier the experiments analysis and the material characterization. .
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Lamcharfi, Taj-dine. "Etudes structurales sous contraintes : effets de pression sur les propriétés du conducteur (TMTSF)2 PF6 : Présentation d'une chambre de Weissenberg opérant de 300 à 10 Kelvin". Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10549.
Resumo:
Evolution de la compressibilite des structures cristallographiques et des proprietes de transition du compose du titre soumis a haute pression hydrostatique. Introduction d'une methode d'analyse des couplages des ions moleculaires. Discussion sur les relations entre proprietes structurales et electriques
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Gimenez-Fouque, Nelly. "Vieillissement hydrolytique de mousses syntactiques époxyde-amine / verre pour l'isolation thermique sous hautes pression : mécanismes de dégradation et simulation de la prise en eau". Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0087/these.pdf.
Resumo:
Les mousses syntactiques formulées sont constituées de microsphères de verre (diamètre 46 µm) et d'une matrice thermodurcissable époxyde/amine (DGEBA-MCDEA, Tg 174°C). Les morphologies des matériaux initiaux (3 fractions volumiques de microsphères et 2 types de verre) ont été contrôlées par analyse thermogravimétrique (ATG) et tomographie 3D aux rayons X. Différentes conditions de vieillissement sont étudiées (20°C, 60°C, 100°C, 120°C, en eau permutée et en eau de mer artificielle, avec et sans pression, jusqu'à 300 bar). Le comportement des mousses a été analysé en suivant les échantillons lors du vieillissement par gravimétrie, diélectrométrie, ATG, calorimétrie différentielle (ATD), mesure de conductivité thermique, compression uniaxiale et tomographie 3D-RX. Ces techniques complémentaires permettent alors de proposer une simulation de l'absorption d'eau prenant en compte la dégradation des matériauxThe syntactic foams studied are made of hollow glass microspheres (diameter 46 µm) and of an epoxy/amine thermoset (DGEBA-MCDEA, Tg 174°C). Morphologies of the initial materials (3 volumic fractions of microspheres and 2 types of glass) were checked by thermogravimetric analysis (TGA) and 3D-Xray tomography. Different conditions of ageing were studied (20°C, 60°C, 100°C, 120°C, in deionized and artificial sea water, with and without pressure, up to 300 bar). The behavior of the foams was analysed through gravimetry, impedancemetry, TGA, differential calorimetry (DSC), thermal conductivity, uniaxial compression and 3D-Xray tomography. These complementary techniques have then led to the proposal of a simulation on the water absorption, taking in account the degradation of the foam
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Bouibes, Amine. "Exploration de matériaux avancés pour des applications en génie civil". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10112/document.
Resumo:
Le progrès dans le domaine du génie civil n’aurait pas été possible sans le développement de nouveaux matériaux. En fait, les nouveaux matériaux avec des propriétés performantes ont permis la construction de structures modernes, de plus grands bâtiments, de plus grands ponts…etc. En outre, il est important de continuer le progrès et le développement des matériaux dans le futur. En particulier, dans l'approche des constructions intelligentes, nous aurons besoin de nouveaux matériaux aux propriétés très performantes. L'étude des propriétés des matériaux, à l'échelle moléculaire, permet une meilleure compréhension de la façon dont ces matériaux fonctionnent et réagissent à un niveau macro. C’est grâce à de tells études que nous sommes en mesure de comprendre leurs comportements sous des conditions variables. Dans cette thèse, nous focalisons nos efforts sur trois types de matériaux. Le premier est le carbonate de zinc. Le second est la chaux, qui est largement utilisée dans le domaine de la construction et les travaux publics; et le dernier est l'oxyde de zinc, qui est un matériau important pour les constructions en acier. Notre but est d'étudier en détail ces trois différents matériaux à diverses pressions et à compositions variables par la méthode de prédiction de structures basée sur l’approche ab initio. Pour la smithsonite, un bon nombre de propriétés mécaniques a été évalué. Nous montrons notamment que ce système est plus dur et plus rigide que les autres carbonates. En outre, l'étude de ses propriétés électroniques révèle que l'énergie de la bande interdite est assez proche de certains semi-conducteurs. Par ailleurs, deux transitions de phase à haute pression ont été trouvées: la première à 87 GPa et la seconde à 121 GPa. En dessous de 87 GPa, ZnCO3 est stable sous la structure de groupe d’espace R-3c (structure de calcite); et entre 78 GPa et 121 GPa, ZnCO3 se stabilise sous une autre structure dont le groupe d'espace est C2/m (structure de magnésite phase II). Au-delà de 121 GPa, nous montrons que la nouvelle structure de groupe d'espace P212121 devient la plus stable. Par ailleurs, en utilisant la méthode de prédiction de structure –composition variable- basée sur l’approche ab initio, nous montrons que le système Ca-O pourraient se stabiliser sous de nouvelles compositions chimiques autres que le CaO. À pression ambiante, CaO2 est prédit comme étant un système thermodynamiquement stable. Ce nouveau composé passe de la structure de groupe d’espace C2/c à celle de groupe d’espace I4/mcm à 18.5GPa. En augmentant la pression, d'autres composés deviennent plus stables tels que CaO3 qui se stabilise dans la structure de groupe d'espace P-421m à partir de 65 GPa. Enfin, nos études sur ZnO montrent que ZnO2 devient thermodynamiquement stable à une pression supérieure à 120 GPa. Une transition de phase est obtenue à 10 GPa pour ZnO, qui est stable dans la structure wurtzite B4 dans des conditions ambiantes et jusqu'à 10GPa. Au-delà de 10 GPa, ZnO devient plus stable dans une structure de type B1. Ces résultats confortent nos prédictions puisqu’ils s’accordent parfaitement avec les travaux expérimentaux et théoriques précédentsThe civil engineering progress would not been possible without new materials development. In fact, new materials with efficient properties allowed the construction of modern structures, taller building, longer bridges,…etc. Furthermore, it is essential for the progress continuity of this field in the future. Especially, in the smart construction approach we will need new materials with the very efficient properties. The study of the properties of materials at the molecular level, allow a better understanding of how those materials will function and react on a macro level. It is through such studies that we are able to understand their behaviors under a large number of conditions. In this thesis, we focus our efforts on three types of materials. The first one is zinc carbonate. The second one is Lime, which is widely used in building and public works ; and the last one is zinc oxide, which is an important material for steel construction. The purpose here is to investigate in details the three different materials at various pressures and variable compositions by means of the universal structure prediction method based on ab initio tool. For smithsonite, a number of mechanical properties were evaluated. We mainly show that this system is harder and more rigid than the other carbonates. Besides, the investigation of its electronic properties reveals that the energy band-gap is close enough to some semiconductors. Moreover, two high-pressure phase transitions have been found: the first one at 87 GPa and second one at 121 GPa. Below 87 GPa, ZnCO3 is found to be the most stable structure with R-3c space group (calcite structure); and between 78 GPa and 121 GPa, ZnCO3 has another structure (magnesite phase II) with C2/m space group. Above 121 GPa, we show that new structure with P212121 space group becomes more stable. In addition, by means of variable composition ab initio evolutionary algorithm, we show surprisingly new stable compounds from Ca-O. At ambient pressure CaO2 is predicted as a thermodynamically stable system. This new compound goes from C2/c to I4/mcm space group structure at 18.5GPa. Under increasing pressure, further compounds become stable such as CaO3 which stabilize in P-421m space group structure above 65 GPa. Finally, our studies on ZnO show that ZnO2 becomes thermodynamically stable at pressure above 120 GPa. A phase transition is obtained at 10 GPa for ZnO, which is stable in B4 wurtzite structure at ambient conditions up to 10GPa. Above 10 GPa, ZnO becomes more stable in B1 structure. These results strongly support our predictions since they agree perfectly with available experiment and previous theoretical studies
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Dasriaux, Marion. "Evolutions microstructurales du PEEK au-dessus de sa température de transition vitreuse lors de maintiens sous pression et température". Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. https://theses.hal.science/docs/00/78/60/16/PDF/Manuscrit_Dasriaux_Marion.pdf.
Resumo:
Au moins une fraction de la phase amorphe des polymères semi-cristallins, confinés par des lamelles cristallines, est dans un état hors d'équilibre, de sorte qu'un "vieillissement physique" ou une "cristallisation secondaire" peut être observé (par exemple, par calorimétrie), et ce, même au-dessus de la température de transition vitreuse. Cette question a déjà été abordée dans la littérature dans plusieurs polymères semi-cristallins à la pression atmosphérique. Cependant, et en dépit de l'influence bien connue de la pression sur la mobilité moléculaire, la sensibilité à la pression de ces réarrangements microstructuraux n'a jamais été regardée. Cette étude porte sur l'évolution microstructurale du poly-éther-éther-cétone (PEEK) sous haute pression, en comparaison avec la pression atmosphérique. Ce phénomène est suivi par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Une influence significative de la pression est mise en évidence : elle agit sur le confinement des réarrangements dans des domaines spatialement limités. La stabilité et la coexistence de différents processus de réorganisation induits par des recuits successifs sont également étudiées. Enfin, les relations entre phase amorphe contrainte et "libre" sont discutées. En effet, la fraction libre de la phase amorphe se relaxe lors de recuits à la pression atmosphérique et se densifie lors de recuits sous haute pression. Tous ces résultats permettent d'étayer la discussion sur les phénomènes mis en œuvre lors de l'évolution microstructurale du PEEK, à savoir un "vieillissement physique" ou de la "cristallisation secondaire", avec un faisceau d'éléments convergents en faveur du premierAt least one fraction of the amorphous phase of semi-crystalline polymers, confined by the crystalline lamellae, is in out-of-equilibrium state, so that "physical aging" or "secondary crystallization" features can be observed (e. G. , by calorimetry) even above the glass transition temperature. This issue has already been addressed in the literature in several semi-crystalline polymers at atmospheric pressure. But despite the well-known influence of pressure on molecular mobility, the pressure-sensitivity of these microstructure rearrangements has never been tackled. This study focuses on amorphous evolution occurring in highly pressurized Poly-Ether-Ether-Ketone (PEEK), in comparison with atmospheric pressure. The phenomenon is tracked by Differential Scanning Calorimetry (DSC). A significant influence of pressure is evidenced, pressure confining rearrangements within spatially limited domains. The stability and co-existence of reorganization processes upon successive annealings is also investigated. Finally, relationships between constrained and free amorphous phase rearrangements are discussed. The free fraction of the amorphous phase results relaxed after annealing at atmospheric pressure and stabilized into a denser state after high pressure annealing. All these results allow to discuss the phenomena involved in the microstructural evolution of PEEK: a "physical aging" or "secondary crystallization"
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Kraych, Antoine. "Modélisation à l’échelle atomique du rôle des dislocations dans la déformation de la bridgmanite". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10091/document.
Resumo:
La déformation des roches du manteau terrestre contrôle les mécanismes de convection du manteau, qui se manifestent à notre échelle par les séismes, les volcans ou encore la tectonique des plaques. Cette étude propose une détermination de la mobilité des dislocations, et de leur rôle dans la déformation plastique de la bridgmanite, principal constituant du manteau terrestre. La structure des dislocations à l’échelle atomique détermine leur capacité à se déplacer dans un cristal, et donc à déformer le matériau. Nous accédons à la structure de ces défauts aux pressions du manteau, en les modélisant à l’échelle atomique dans des calculs de statique moléculaire. Le mécanisme de glissement thermiquement activé des dislocations dans la bridgmanite, par nucléation de doubles décrochements, est évalué en couplant un modèle continu aux propriétés fondamentales des dislocations déterminées numériquement. Ces résultats permettent d’accéder à la vitesse de glissement des dislocations aux pressions et températures du manteau terrestre. Le modèle est capable de reproduire les niveaux de contraintes soutenus par la bridgmanite lors d’expériences de déformation en laboratoire. Le modèle est également capable d’estimer l’efficacité du glissement des dislocations aux conditions du manteau, et nous permet de discuter de sa pertinence dans le cadre de la déformation du manteau terrestreHeat transfer through the mantle is carried by convection, which involves plastic flow of the mantle constituents. In this study, we model the mobility of dislocations, and their role in the plastic deformation of bridgmanite, the most abundant constituent of the lower mantle. The dislocation structures at the atomic scale control their mobility, and hence their influence on the material’s deformation. We determine the structure of dislocations at pressure relevant for the lower mantle, by modeling these defects at the atomic scale with molecular static calculations. The thermally-activated mechanism of dislocation glide in bridgmanite, the kink-pair nucleation, is assessed by coupling a continuous model to the fundamental properties of dislocations. These results allow to estimate the glide velocity of dislocations, as a function of pressure and temperature. The model is able to reproduce the yield stress measured in laboratory deformation experiments. The model is also able to estimate the stress level needed to deform bridgmanite by dislocation glide at mantle conditions, and allows us to discuss their role in the deformation of the Earth’s lower mantle
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Balon, Norbert. "Interaction des neurotransmissions GABAérgique et dopaminergique dans le système nigrostrié chez le rat soumis à la respiration de mélanges gazeux sous pression". Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX20680.
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Kriem, Badreddine. "Rôle des récepteurs à la sérotonine sur l'augmentation de la libération de dopamine et de l'activité locomotrice et motrice chez le rat soumis aux hautes pressions : approches voltamétriques et comportementales". Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30060.
Resumo:
Les hautes pressions induisent chez le rat un ensemble de troubles nerveux. Elles provoquent, entre autres, une augmentation de l'activite locomotrice et motrice (lma), l'apparition de myoclonies et une augmentation de la liberation de dopamine (da) au niveau du striatum et du noyau accumbens. Certains auteurs ont suggere le role de la serotonine (5-ht) dans l'apparition de certains de ces symptomes. Pour cela, nous avons recherche le role que pourrait avoir les recepteurs serotoninergiques sur l'augmentation de da, la lma et les myoclonies. Nous avons utilise la voltametrie impulsionnelle differentielle pour mesurer la liberation de da et un systeme piezo-electrique d'analyse du comportement chez le rat. Les resultats montrent que les recepteurs a la 5-ht sont largement impliques dans ces perturbations induites par la pression. Ainsi, les recepteurs 5-ht1b et 5-ht3 sont actives au niveau de la voie nigrostriee. Au niveau de la voie mesolimbique, les recepteurs 5-ht3 sont aussi actives, cependant les recepteurs 5-ht2c sont bloques
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Gay, Jeffrey. "Microstructures and anisotropy of pyrolite in the Earth’s lower mantle : insights from high pressure/temperature deformation and phase transformation experiments". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR043.
Resumo:
Les microstructures des roches du manteau affectent la propagation des ondes sismiques dans la Terre. Elles dépendent de la pression, de la température et de la déformation appliquées à la roche. À environ 660 km de profondeur, un saut de vitesses des ondes sismiques marque la frontière qui sépare le manteau supérieur du manteau inférieur. Une autre frontière se trouve à environ 2700 km de profondeur et marque le début de la couche D". Ces frontières sont communément associées à des transformations de phase de la ringwoodite [(Mg,Fe)2SiO4, groupe d'espace Fd3m] à la bridgmanite [(Mg,Fe)SiO3, groupe d'espace Pbnm] puis la post-perovskite [(Mg,Fe)SiO3, groupe d'espace Cmcm]. Cependant, une bonne compréhension de ce qui génère les microstructures associées à la déformation ou les transformations de phase est nécessaire pour interpréter les observations sismiques et les associer aux processus dynamiques dans le manteau.Ici, nous abordons cette question par le biais d'expériences à haute pression et à haute température en cellule à enclume de diamant. Nous identifions des microstructures résultant de transformations de phase ou de déformation dans des matériaux polycristallins pertinent pour le manteau, in situ, à l'aide de la diffraction des rayons X radiale ou multi-grains. Dans la première étude, nous transformons un analogue de bridgmanite, NaCoF3, d'une structure pérovskite à une structure post-pérovskite. Les deux études suivantes se concentrent sur la transformation d'une composition moyenne du manteau, la pyrolite, dans des conditions pertinentes pour la discontinuité à 660 km et une déformation supplémentaire à des pressions et des températures correspondant à des profondeurs comprises entre 500 et 2400 km. Dans le dernier chapitre, nous testons une composition 'pyrolite' riche en aluminium (pyrolite-minus-olivine) afin de comparer les microstructures de transformation et de déformation à celles observées expérimentalement sur la pyrolite pure.Les résultats d'expériences de diffraction radiale montrent que la transformation de pérovskite en post-pérovskite dans NaCoF3 est de nature reconstructive et nous identifions les relations d'orientation qui entrent en jeu. Les principales conclusions des expériences de diffraction des rayons X multigrains sont les suivantes : i) la décomposition de (ringwoodite + grenat) en (bridgmanite + davemaoite + ferropériclase) donne des textures de transformation non reconstructives 001 dans la bridgmanite, 101 et 111 dans la davemaoite, et aucune orientation préférentielle dans la ferro-périclase. ii) Avec une déformation supplémentaire, la bridgmanite passe à des orientations de type 100 puis 010 sans changement de texture observé, ni dans la davemaoite, ni dans la ferro-périclase. iii) Les textures de la bridgmanite et de la davemaoite dans la composition pyrolite-minus-olivine sont similaires à celles observées dans nos expériences sur la pyrolite pure.Enfin, nous utilisons les résultats de ces expériences pour construire un modèle d'anisotropie sismique des ondes S et P dans une plaque en subduction et dans le manteau environnant pour plusieurs scénarios et comparons nos résultats à ceux de la littérature. Cette combinaison entre les expériences et les modèles sismiques est importante pour fournir des contraintes sur la déformation, la dynamique et l'histoire de l'intérieur de la TerreMicrostructures in mantle rocks impact the way seismic waves travel through the Earth and are dependent on the pressure, temperature, and deformation applied to the rock. At approximately 660 km depth, an increase in seismic wave velocities mark a distinct boundary that separates the upper and lower mantle. Another boundary is found at approximately 2700 km depth and marks the beginning of the D" layer. Furthermore, observations of seismic anisotropy at these discontinuities have been made. These boundaries are largely believed to be related to phase transitions from ringwoodite [(Mg,Fe)2SiO4, space group Fd3m] to bridgmanite [(Mg,Fe)SiO3, space group Pbnm] to post-perovskite [(Mg,Fe)SiO3, space group Cmcm]. In order to make interpretations of these seismic observations, however, a sound understanding of what generates these microstructures is required.Here, we approach this problem through high pressure and high temperature experiments. We identify microstructures in polycrysalline mantle minerals resulting from in-situ transformation and deformation using radial and multigrain X-ray diffraction in the diamond anvil cell. In the first study we transform a bridgmanite analogue, NaCoF3, from a perovskite to post-perovskite structure. The following two studies investigate the transformation of an average mantle composition, pyrolite, at conditions relevant to the 660 km discontinuity and further deformation at pressures and temperatures corresponding to depths between 500 and 2400 km. In the final study, we test an aluminum rich 'pyrolite' composition (pyrolite minus olivine) in order to compare transformation and deformation microstructures to those observed in experiments on pure pyrolite.Results from radial diffraction experiments show the transformation from perovskite to post-perovskite in NaCoF3 are reconstructive in nature and for which we identify the orientation relationships. Major takeaways from the multigrain X-ray diffraction experiments are as follows: i) the decomposition from (ringwoodite + garnet) to (bridgmanite + davemaoite + ferropericlase) result in non-reconstructive 001 transformation textures in bridgmanite, 101 and 111 textures in davemaoite, and no preferred orientation in ferropericlase. ii) With further deformation, bridgmanite changes to 100 and 010 orientations with no change in either davemaoite or ferropericlase. iii) Textures in bridgmanite and davemaoite in pyrolite minus olivine are similar to those observed in our experiments on pure pyrolite.Finally, we use the results of these experiments to build a model for S and P-wave seismic anisotropy within a subducting slab and the surrounding mantle for multiple scenarios and compare our results to those of the literature. This interplay between experiments and seismic models are important in order to provide constraints on deformation, dynamics, and history of the Earth's interior
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Halter, Fabien. "Caractérisation des effets de l'ajout d'hydrogène et de la haute pression dans les flammes turbulentes de prémélange méthane/air". Phd thesis, Université d'Orléans, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00591421.
Resumo:
Ce travail de thèse expérimental vise à améliorer la compréhension des flammes turbulentes de prémélange méthane/air pour différents cas de pression et différents enrichissements en hydrogène. L'étude est effectuée à l'aide d'un brûleur de type Bunsen placé dans une chambre de combustion haute pression. Une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu est rendue possible par l'utilisation de diagnostics optiques. La structure macroscopique de la flamme est étudiée à l'aide du diagnostic de tomographie par plan laser, la structure interne de la flamme à l'aide du diagnostic de diffusion Rayleigh 2D. Ces informations sont largement utilisées pour tester différents modèles de combustion.