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Organisation de la structure locale de mélanges liquide ionique/solvant moléculaire: une étude théorique basée sur la dynamique moléculaire
Organisation de la structure locale de mélanges liquide ionique/solvant moléculaire: une étude théorique basée sur la dynamique moléculaire


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Ce travail est motivé par l’utilisation dans de nombreux dispositifs électrochimiques des mélanges de liquides ioniques (LIs) à base du cation 1-butyl-3-méthylimidazolium (C4mim+) couplés à des anions perfluorés (BF4−, PF6−, TFO−, TFSI−), avec d’autre part des solvants aprotiques polaires tels que l'acétonitrile (AN), la γ-butyrolactone (γ-BL), le carbonate de propylène (PC). Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire afin de caractériser la structure locale de ces mélanges. Les variations de la structure microscopique en fonction de la composition du mélange ont été calculées via l’utilisation d’un arsenal de fonctions statistiques avancées, basé sur la structure locale. Celle-ci est largement déterminée par la distribution radiale et orientationelle des plus proches voisins à un ion ou une molécule de référence. Dans un premier temps, la structure locale dans les LIs purs et dans les solvants moléculaires a été analysée. Pour l'ensemble des LIs, il a été établi que les interactions de liaison H de type C-H···X impliquant les atomes d’hydrogène H2,4,5 du cycle imidazolium et les atomes électronégatifs de l’anion sont faibles et peuvent être classés dans l’ordre suivant TFO-, BF4-, PF6-, TFSI-. Pour le solvant pur, nos résultats montrent que les interactions dipôle-dipôle jouent un rôle important dans la structure locale des solvants étudiés, alors que les interactions liaison H dans le PC et le γ-BL sont faibles. Les résultats montrent que dans tous les mélanges LI/solvant moléculaire étudiés, la distribution de l'anion autour du cation n'est pas fortement affectée lorsque la fraction molaire du LI, xIL, varie entre 0,3 et 1,0. Mais pour les valeurs de xIL inférieures à 0,3 les interactions entre cation et anion sont fortement diminuées. Ces résultats corroborent les données publiées sur le comportement du déplacement chimique du proton H² en fonction de xIL. Nos résultats soulignent aussi l'importance des interactions anion-solvant dans la description de la structure locale des mélanges LI/solvant moléculaire.
Mixtures of imidazolium ionic liquids (ILs) with perfluorinated anions and dipolar aprotic solvent are promising candidates for electrolytic components used in different electrochemical applications. Current state of technologies requires detailed information on the influence of the mixture composition on the physical and chemical properties of the mixture. This thesis presents a molecular dynamics simulation analysis of the local structure organization of the mixtures of 1-butyl-3-methylimidazolium (C4mim+) ILs with perfluorinated anions (BF4‒, PF6‒, TFO‒, TFSI‒) and dipolar aprotic solvents such as acetonitrile (AN), γ-butyrolactone (GBL) and propylene carbonate (PC). As a first step, the local structure in the neat ILs and molecular solvents has been analyzed. For the set of ILs it was established that H-bonding interactions at the H2 site is strongly enhanced compared to the H4-5 sites in the case of asymmetric and/or strongly basic anions like TFO− or TFSI−. The cation-cation contacts via the aggregation of the butyl chains is much stronger and less anion-dependent than the π+-π+ stacking of the imidazolium rings. For the pure solvent our results show that although the dominant dipole-dipole orientation between a reference molecule and first neighbor is the antiparallel one, while for the subsequent neighbors the antiparallel orientation is gradually weakened in favor of the parallel one. More distant neighbors tend to be parallel to the reference molecule. A deep analysis of the local structure made it possible to identify the presence of weak hydrogen bonds in the selected dipolar solvents. For the mixtures of imidazolium-based ILs the results show that in all the studied IL/molecular solvent mixtures, the distribution of the anion around the cation is not drastically affected in the range of xIL between 1.0 and 0.3 and for further decrease of xIL noticeable changes in the distance characteristics describing the cation and anion hydrogen bonding interactions, occur. These changes are associated with the expected weakening of the cation and anion interactions. These results are in good agreement with the behavior of the 2H chemical shift as a function of xIL. Furthermore, our results point out to the importance of the anion-solvent interactions in describing the local structure in these mixtures.
Ce travail est motivé par l’utilisation dans de nombreux dispositifs électrochimiques des mélanges de liquides ioniques (LIs) à base du cation 1-butyl-3-méthylimidazolium (C4mim+) couplés à des anions perfluorés (BF4−, PF6−, TFO−, TFSI−), avec d’autre part des solvants aprotiques polaires tels que l'acétonitrile (AN), la γ-butyrolactone (γ-BL), le carbonate de propylène (PC). Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire afin de caractériser la structure locale de ces mélanges. Les variations de la structure microscopique en fonction de la composition du mélange ont été calculées via l’utilisation d’un arsenal de fonctions statistiques avancées, basé sur la structure locale. Celle-ci est largement déterminée par la distribution radiale et orientationelle des plus proches voisins à un ion ou une molécule de référence. Dans un premier temps, la structure locale dans les LIs purs et dans les solvants moléculaires a été analysée. Pour l'ensemble des LIs, il a été établi que les interactions de liaison H de type C-H···X impliquant les atomes d’hydrogène H2,4,5 du cycle imidazolium et les atomes électronégatifs de l’anion sont faibles et peuvent être classés dans l’ordre suivant TFO-, BF4-, PF6-, TFSI-. Pour le solvant pur, nos résultats montrent que les interactions dipôle-dipôle jouent un rôle important dans la structure locale des solvants étudiés, alors que les interactions liaison H dans le PC et le γ-BL sont faibles. Les résultats montrent que dans tous les mélanges LI/solvant moléculaire étudiés, la distribution de l'anion autour du cation n'est pas fortement affectée lorsque la fraction molaire du LI, xIL, varie entre 0,3 et 1,0. Mais pour les valeurs de xIL inférieures à 0,3 les interactions entre cation et anion sont fortement diminuées. Ces résultats corroborent les données publiées sur le comportement du déplacement chimique du proton H² en fonction de xIL. Nos résultats soulignent aussi l'importance des interactions anion-solvant dans la description de la structure locale des mélanges LI/solvant moléculaire.
Mixtures of imidazolium ionic liquids (ILs) with perfluorinated anions and dipolar aprotic solvent are promising candidates for electrolytic components used in different electrochemical applications. Current state of technologies requires detailed information on the influence of the mixture composition on the physical and chemical properties of the mixture. This thesis presents a molecular dynamics simulation analysis of the local structure organization of the mixtures of 1-butyl-3-methylimidazolium (C4mim+) ILs with perfluorinated anions (BF4‒, PF6‒, TFO‒, TFSI‒) and dipolar aprotic solvents such as acetonitrile (AN), γ-butyrolactone (GBL) and propylene carbonate (PC). As a first step, the local structure in the neat ILs and molecular solvents has been analyzed. For the set of ILs it was established that H-bonding interactions at the H2 site is strongly enhanced compared to the H4-5 sites in the case of asymmetric and/or strongly basic anions like TFO− or TFSI−. The cation-cation contacts via the aggregation of the butyl chains is much stronger and less anion-dependent than the π+-π+ stacking of the imidazolium rings. For the pure solvent our results show that although the dominant dipole-dipole orientation between a reference molecule and first neighbor is the antiparallel one, while for the subsequent neighbors the antiparallel orientation is gradually weakened in favor of the parallel one. More distant neighbors tend to be parallel to the reference molecule. A deep analysis of the local structure made it possible to identify the presence of weak hydrogen bonds in the selected dipolar solvents. For the mixtures of imidazolium-based ILs the results show that in all the studied IL/molecular solvent mixtures, the distribution of the anion around the cation is not drastically affected in the range of xIL between 1.0 and 0.3 and for further decrease of xIL noticeable changes in the distance characteristics describing the cation and anion hydrogen bonding interactions, occur. These changes are associated with the expected weakening of the cation and anion interactions. These results are in good agreement with the behavior of the 2H chemical shift as a function of xIL. Furthermore, our results point out to the importance of the anion-solvent interactions in describing the local structure in these mixtures.
08-12-2018
08-12-2018
Thèse
Thèse

Nouveaux peroxydes et peroxo-oxalates à base d’uranium, précurseurs d’oxydes : synthèse et caractérisation
Nouveaux peroxydes et peroxo-oxalates à base d’uranium, précurseurs d’oxydes : synthèse et caractérisation


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Les recherches actuelles sur les cycles nucléaires du futur sont axées notamment sur le traitement-recyclage du combustible nucléaire dit “usé“ avec la préparation de solides mixtes à base d’actinides, matières premières pour la fabrication de nouveaux combustibles. A l’issue des cycles de séparation-purification lors du traitement du combustible, l’étape de conversion des actinides en solution en oxyde mixte est une des étapes clés de cette démarche. Actuellement le plutonium est précipité sous forme oxalate et de nombreuses études de la précipitation et décomposition d’oxalates mixtes ont été réalisées. Quant à l’uranium, il est précipité sous forme de peroxyde d’uranyle, l’utilisation de peroxydes mixtes voire peroxo-oxalates comme précurseurs d’oxydes est donc une voie à explorer. L’objectif de cette étude est d’instruire la potentialité d’une telle voie peroxyde. Dans une première étape, l’examen du système NH4+/UO22+/O22-/C2O42-, a mis en évidence la formation de plusieurs peroxydes et peroxo-oxalates sous forme de polyanions isolés ou de nanoclusters conduisant, par décomposition thermique, à des oxydes d’uranium. Dans une seconde étape, partant de nanoclusters d’uranyle et d’ammonium des peroxydes d’uranium et de lanthanides ou de thorium ont été préparés et caractérisés par diffraction X sur monocristal et sur poudre, par analyse ICP-AES, par microscopie électronique et par spectroscopies UV-visible et IR. Leur décomposition en oxydes mixtes a été étudiée sous différentes atmosphères.
One of the current researches on future nuclear cycle is spent nuclear fuel treatment and recycling, where actinides mixed solids are prepared as raw materials for nuclear fuel refabrication. After separating-purification cycle during spent nuclear fuel treatment, the conversion step of actinides from solution to mixed oxide is one of the key stages. Currently, plutonium is recovered by oxalic precipitation and numerous studies on its precipitation and oxalate decomposition have been done. Meanwhile, in the case of uranium, a uranyl peroxide is precipitated. Therefore, a route to investigate is the use of peroxides or peroxo-oxalates as oxides precursors. The main goal of this study is to study the feasibility of such method. In a first step, examination of NH4+/UO22+/O22-/C2O42- system has highlighted the evidence of many peroxides or peroxo-oxalates formed as polyanions or nanoclusters. These entities lead to uranium oxides after calcination. In a second step, using uranyl nanoclusters, mixed uranium - lanthanide or uranium - thorium compounds were prepared and characterised by single crystal and powder X-ray diffraction, ICP-AES analysis, electron microscopy, UV-Vis and IR spectroscopy. Their decomposition in mixed oxides has been studied under different atmospheres.
Les recherches actuelles sur les cycles nucléaires du futur sont axées notamment sur le traitement-recyclage du combustible nucléaire dit “usé“ avec la préparation de solides mixtes à base d’actinides, matières premières pour la fabrication de nouveaux combustibles. A l’issue des cycles de séparation-purification lors du traitement du combustible, l’étape de conversion des actinides en solution en oxyde mixte est une des étapes clés de cette démarche. Actuellement le plutonium est précipité sous forme oxalate et de nombreuses études de la précipitation et décomposition d’oxalates mixtes ont été réalisées. Quant à l’uranium, il est précipité sous forme de peroxyde d’uranyle, l’utilisation de peroxydes mixtes voire peroxo-oxalates comme précurseurs d’oxydes est donc une voie à explorer. L’objectif de cette étude est d’instruire la potentialité d’une telle voie peroxyde. Dans une première étape, l’examen du système NH4+/UO22+/O22-/C2O42-, a mis en évidence la formation de plusieurs peroxydes et peroxo-oxalates sous forme de polyanions isolés ou de nanoclusters conduisant, par décomposition thermique, à des oxydes d’uranium. Dans une seconde étape, partant de nanoclusters d’uranyle et d’ammonium des peroxydes d’uranium et de lanthanides ou de thorium ont été préparés et caractérisés par diffraction X sur monocristal et sur poudre, par analyse ICP-AES, par microscopie électronique et par spectroscopies UV-visible et IR. Leur décomposition en oxydes mixtes a été étudiée sous différentes atmosphères.
One of the current researches on future nuclear cycle is spent nuclear fuel treatment and recycling, where actinides mixed solids are prepared as raw materials for nuclear fuel refabrication. After separating-purification cycle during spent nuclear fuel treatment, the conversion step of actinides from solution to mixed oxide is one of the key stages. Currently, plutonium is recovered by oxalic precipitation and numerous studies on its precipitation and oxalate decomposition have been done. Meanwhile, in the case of uranium, a uranyl peroxide is precipitated. Therefore, a route to investigate is the use of peroxides or peroxo-oxalates as oxides precursors. The main goal of this study is to study the feasibility of such method. In a first step, examination of NH4+/UO22+/O22-/C2O42- system has highlighted the evidence of many peroxides or peroxo-oxalates formed as polyanions or nanoclusters. These entities lead to uranium oxides after calcination. In a second step, using uranyl nanoclusters, mixed uranium - lanthanide or uranium - thorium compounds were prepared and characterised by single crystal and powder X-ray diffraction, ICP-AES analysis, electron microscopy, UV-Vis and IR spectroscopy. Their decomposition in mixed oxides has been studied under different atmospheres.
08-12-2018
08-12-2018
Thèse
Thèse

Contribution au transport de poudre par actionnement piézoélectrique ultrasonique
Contribution au transport de poudre par actionnement piézoélectrique ultrasonique


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Les systèmes industriels de transport de poudre sont, en général, des systèmes mécaniques bruyants, énergivores, mais surtout coûteux en maintenance. L’objectif de cette thèse consiste à investiguer des solutions alternatives exploitant des vibrations ultrasonores, moins contraignantes pour la structure et ses jonctions. Dans une première partie, une méthode de transport, baptisée « frottement contrôlé », exploite un actionnement piézo-électrique afin de moduler le coefficient de frottement équivalent entre la poudre et son guide de transport en mouvement. La mise en œuvre expérimentale de cette méthode démontre son potentiel et vient également corroborer une proposition de modèle analytique simplifié pour ce mode de transport. Dans une seconde partie, des solutions exploitant uniquement des vibrations ultrasonores sont étudiées. Ces solutions se basent sur la génération et le contrôle d’une onde progressive acoustique dans un élément de type poutre ou tube. Des modèles analytiques et éléments finis de ces différentes solutions de transport sont exploitées afin de mieux appréhender les phénomènes physiques influençant le transport, mais aussi afin d’optimiser le dimensionnement de la structure en minimisant le taux d’onde stationnaire. En se basant sur les considérations et préconisations précédentes, des bancs de tests spécifiques à chacune des solutions envisagées sont développés. Les différentes campagnes d’essais réalisées permettent finalement de mener une analyse comparative de la qualité des solutions de transport de poudre par onde ultrasonique.
Industrial powder transportation systems use conveyor belts or vibratory conveyors which are often noisy mechanical systems, requiring a massive energy consumption and costly maintenance due to their moving parts. The objective of this thesis is to investigate alternative solutions using ultrasonic vibrations, less restrictive for the structure and its junctions. In the first part, a method of transportation, called "friction control," operates a piezoelectric actuator to modulate the equivalent friction coefficient between the powder and the guide in movement. The experimental implementation of this method shows its potential. We propose also a simplified analytical model for this mode of transport. In the second part, only solutions using ultrasonic vibrations are studied. These solutions are based on the generation and control of an acoustic wave into a beam-like member or tube. Analytical and finite element models of the different transport solutions are used to better understand the physical phenomena affecting transport, but also to optimize the design of the structure by minimizing the standing wave ratio. Based on the above considerations, multiple specific tests bench for each of the proposed solutions are developed. Finally, the various tests carried out, allow to conduct a comparative analysis of the quality of the powder transport solutions by ultrasonic wave.
Les systèmes industriels de transport de poudre sont, en général, des systèmes mécaniques bruyants, énergivores, mais surtout coûteux en maintenance. L’objectif de cette thèse consiste à investiguer des solutions alternatives exploitant des vibrations ultrasonores, moins contraignantes pour la structure et ses jonctions. Dans une première partie, une méthode de transport, baptisée « frottement contrôlé », exploite un actionnement piézo-électrique afin de moduler le coefficient de frottement équivalent entre la poudre et son guide de transport en mouvement. La mise en œuvre expérimentale de cette méthode démontre son potentiel et vient également corroborer une proposition de modèle analytique simplifié pour ce mode de transport. Dans une seconde partie, des solutions exploitant uniquement des vibrations ultrasonores sont étudiées. Ces solutions se basent sur la génération et le contrôle d’une onde progressive acoustique dans un élément de type poutre ou tube. Des modèles analytiques et éléments finis de ces différentes solutions de transport sont exploitées afin de mieux appréhender les phénomènes physiques influençant le transport, mais aussi afin d’optimiser le dimensionnement de la structure en minimisant le taux d’onde stationnaire. En se basant sur les considérations et préconisations précédentes, des bancs de tests spécifiques à chacune des solutions envisagées sont développés. Les différentes campagnes d’essais réalisées permettent finalement de mener une analyse comparative de la qualité des solutions de transport de poudre par onde ultrasonique.
Industrial powder transportation systems use conveyor belts or vibratory conveyors which are often noisy mechanical systems, requiring a massive energy consumption and costly maintenance due to their moving parts. The objective of this thesis is to investigate alternative solutions using ultrasonic vibrations, less restrictive for the structure and its junctions. In the first part, a method of transportation, called "friction control," operates a piezoelectric actuator to modulate the equivalent friction coefficient between the powder and the guide in movement. The experimental implementation of this method shows its potential. We propose also a simplified analytical model for this mode of transport. In the second part, only solutions using ultrasonic vibrations are studied. These solutions are based on the generation and control of an acoustic wave into a beam-like member or tube. Analytical and finite element models of the different transport solutions are used to better understand the physical phenomena affecting transport, but also to optimize the design of the structure by minimizing the standing wave ratio. Based on the above considerations, multiple specific tests bench for each of the proposed solutions are developed. Finally, the various tests carried out, allow to conduct a comparative analysis of the quality of the powder transport solutions by ultrasonic wave.
08-12-2018
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Thèse
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Support à la rénovation d'une architecture logicielle patrimoniale : un cas réel chez Thales Land and Air Systems
Support à la rénovation d'une architecture logicielle patrimoniale : un cas réel chez Thales Land and Air Systems


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Les entreprises accordent énormément d'importance à identifier des démarches automatisées et réplicables pour résoudre leurs problèmes. Ce constat s'applique aussi au démarche de rénovation d'architecture logicielle. Au sein d'une grande entreprise, nous avons intégré l'équipe chargée de réaliser la rénovation de l'architecture d'un logiciel. Nous avons étudié la démarche informelle suivie par cette équipe afin d'en proposer une généralisation et des outils facilitant son automatisation et sa réplication à d'autres projets. La plupart des solutions proposées dans la littérature ne peuvent s'appliquer à ce projet, du fait de leur caractère manuel, de leurs contraintes particulières ou de leur manque d'application sur des cas réels. Toutefois, nous avons identifié que le Reflexion Model, la recherche d’information et le regroupement statistique peuvent s'y appliquer. Nous avons alors proposé une nouvelle démarche structurée qui se base sur une adaptation du Reflexion Model et sur la démarche réalisée par l'entreprise. Notre démarche utilise cinq critères permettant l'allocation du code source existant à l'architecture du logiciel rénové. Nous avons montré que l'application de nos critères d'allocation donne des résultats satisfaisants au contraire de la recherche d’information et du regroupement. Enfin, pour répondre au besoin d'automatisation, nous avons défini ce que nous appelons des opérateurs. Ils se basent sur les activités que nous avons identifiées dans le travail des ingénieurs de l’entreprise. Nous avons montré que ces opérateurs permettraient de répliquer entièrement notre démarche structurée autorisant ainsi son application efficace sur d'autres projets.
Companies attach great importance to identifying automated and replicable approaches to solving their problems. This observation also applies to the software architecture renovation process. Within a large company, we joined the team in charge of renovating the software architecture. We studied the informal approach followed by this team in order to propose a generalization and tools facilitating its automation and its replication to other projects. Most of the solutions proposed in the literature cannot be applied to this project because of their manual nature, their particular constraints or their lack of application to real cases. However, we have identified that the Reflexion Model, information retrieval and statistical grouping may apply. We then proposed a new structured approach based on an adaptation of the Reflexion Model and on the approach developed by the company. Our approach uses five criteria to allocate existing source code to the architecture of the renovated software. We have shown that the application of our allocation criteria gives satisfactory results as opposed to seeking information and grouping. Finally, to meet the need for automation, we have defined what we call operators. They are based on the activities we have identified in the work of the company's engineers. We have shown that these operators would allow us to fully replicate our structured approach, thus allowing its effective application on other projects.
Les entreprises accordent énormément d'importance à identifier des démarches automatisées et réplicables pour résoudre leurs problèmes. Ce constat s'applique aussi au démarche de rénovation d'architecture logicielle. Au sein d'une grande entreprise, nous avons intégré l'équipe chargée de réaliser la rénovation de l'architecture d'un logiciel. Nous avons étudié la démarche informelle suivie par cette équipe afin d'en proposer une généralisation et des outils facilitant son automatisation et sa réplication à d'autres projets. La plupart des solutions proposées dans la littérature ne peuvent s'appliquer à ce projet, du fait de leur caractère manuel, de leurs contraintes particulières ou de leur manque d'application sur des cas réels. Toutefois, nous avons identifié que le Reflexion Model, la recherche d’information et le regroupement statistique peuvent s'y appliquer. Nous avons alors proposé une nouvelle démarche structurée qui se base sur une adaptation du Reflexion Model et sur la démarche réalisée par l'entreprise. Notre démarche utilise cinq critères permettant l'allocation du code source existant à l'architecture du logiciel rénové. Nous avons montré que l'application de nos critères d'allocation donne des résultats satisfaisants au contraire de la recherche d’information et du regroupement. Enfin, pour répondre au besoin d'automatisation, nous avons défini ce que nous appelons des opérateurs. Ils se basent sur les activités que nous avons identifiées dans le travail des ingénieurs de l’entreprise. Nous avons montré que ces opérateurs permettraient de répliquer entièrement notre démarche structurée autorisant ainsi son application efficace sur d'autres projets.
Companies attach great importance to identifying automated and replicable approaches to solving their problems. This observation also applies to the software architecture renovation process. Within a large company, we joined the team in charge of renovating the software architecture. We studied the informal approach followed by this team in order to propose a generalization and tools facilitating its automation and its replication to other projects. Most of the solutions proposed in the literature cannot be applied to this project because of their manual nature, their particular constraints or their lack of application to real cases. However, we have identified that the Reflexion Model, information retrieval and statistical grouping may apply. We then proposed a new structured approach based on an adaptation of the Reflexion Model and on the approach developed by the company. Our approach uses five criteria to allocate existing source code to the architecture of the renovated software. We have shown that the application of our allocation criteria gives satisfactory results as opposed to seeking information and grouping. Finally, to meet the need for automation, we have defined what we call operators. They are based on the activities we have identified in the work of the company's engineers. We have shown that these operators would allow us to fully replicate our structured approach, thus allowing its effective application on other projects.
07-12-2018
07-12-2018
Thèse
Thèse

Smart City: Implementation and development of platforms for the management of SunRise Smart Campus
Smart City: Implementation and development of platforms for the management of SunRise Smart Campus


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Ce travail concerne la mise en place de plateformes professionnelles informatiques et le développement de la plate-forme SunRise pour la gestion d'une Smart City. Il s’inscrit dans le cadre du projet SunRise qui vise à transformer le campus Cité Scientifique de l'Université de Lille en une «ville intelligente et durable». Le campus est représentatif d'une petite ville de 25 000 habitants et de 100 km de réseaux urbains. Cette thèse comprend cinq parties. La première partie comprend un état de l’art concernant les Smart Cities avec ses définitions et ses composantes. La deuxième partie présente le rôle des données dans les villes intelligentes, ainsi que les dernières technologies utilisées pour la gestion des villes intelligentes. Il présente également les différentes architectures et plateformes existantes pour la gestion d'une Smart City. La troisième partie présente le démonstrateur SunRise Smart City, sur lequel s’appuie cette thèse. La partie détaille l'instrumentation du site de démonstration ainsi que le modèle SIG du démonstrateur. La quatrième partie concerne l'architecture des deux plateformes professionnelles PI System et OpenDataSoft ainsi que leur mise en place et leur utilisation pour l'analyse de la consommation d'eau. La dernière partie décrit l'architecture de la plateforme SunRise et détaille ses couches. Il présente également les étapes du développement et de l’implémentation de la plateforme.
This work concerns the implementation of professional platforms and the development of SunRise platform for managing a Smart City. It is a part of SunRise project, which aims at turning the Scientific Campus of the University of Lille into a large-scale demonstrator site of the "Smart and Sustainable City". The campus is representative to a small town of 25000 inhabitants and 100 km of urban infrastructure. This thesis includes five parts. The first part includes a literature review concerning the Smart Cities with its definitions and components. The second part presents the role of data in Smart Cities, as well as the latest technologies that are used for Smart City management. It presents also the different existing architectures and platforms for management a Smart City. The Third part presents the SunRise Smart City demonstrator, which is used as a basis for this thesis. The part details the instrumentation installed in the demo site as well as the GIS model of the demonstrator. The fourth part concerns the architecture of the two professional platforms PI System and OpenDataSoft as well as their implementation and use for the analysis of water consumption. The last part describes the architecture of the platform SunRise and details its layers. It presents also the stages of the platform development and implementation.
Ce travail concerne la mise en place de plateformes professionnelles informatiques et le développement de la plate-forme SunRise pour la gestion d'une Smart City. Il s’inscrit dans le cadre du projet SunRise qui vise à transformer le campus Cité Scientifique de l'Université de Lille en une «ville intelligente et durable». Le campus est représentatif d'une petite ville de 25 000 habitants et de 100 km de réseaux urbains. Cette thèse comprend cinq parties. La première partie comprend un état de l’art concernant les Smart Cities avec ses définitions et ses composantes. La deuxième partie présente le rôle des données dans les villes intelligentes, ainsi que les dernières technologies utilisées pour la gestion des villes intelligentes. Il présente également les différentes architectures et plateformes existantes pour la gestion d'une Smart City. La troisième partie présente le démonstrateur SunRise Smart City, sur lequel s’appuie cette thèse. La partie détaille l'instrumentation du site de démonstration ainsi que le modèle SIG du démonstrateur. La quatrième partie concerne l'architecture des deux plateformes professionnelles PI System et OpenDataSoft ainsi que leur mise en place et leur utilisation pour l'analyse de la consommation d'eau. La dernière partie décrit l'architecture de la plateforme SunRise et détaille ses couches. Il présente également les étapes du développement et de l’implémentation de la plateforme.
This work concerns the implementation of professional platforms and the development of SunRise platform for managing a Smart City. It is a part of SunRise project, which aims at turning the Scientific Campus of the University of Lille into a large-scale demonstrator site of the "Smart and Sustainable City". The campus is representative to a small town of 25000 inhabitants and 100 km of urban infrastructure. This thesis includes five parts. The first part includes a literature review concerning the Smart Cities with its definitions and components. The second part presents the role of data in Smart Cities, as well as the latest technologies that are used for Smart City management. It presents also the different existing architectures and platforms for management a Smart City. The Third part presents the SunRise Smart City demonstrator, which is used as a basis for this thesis. The part details the instrumentation installed in the demo site as well as the GIS model of the demonstrator. The fourth part concerns the architecture of the two professional platforms PI System and OpenDataSoft as well as their implementation and use for the analysis of water consumption. The last part describes the architecture of the platform SunRise and details its layers. It presents also the stages of the platform development and implementation.
07-12-2018
07-12-2018
Thèse
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Modélisation numérique des propriétés de coeurs de dislocations dans l’Olivine (Mg2SiO4)
Modélisation numérique des propriétés de coeurs de dislocations dans l’Olivine (Mg2SiO4)


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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.
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.
07-12-2018
07-12-2018
Thèse
Thèse

Conception et analyse de schémas non-linéaires pour la résolution de problèmes paraboliques : application aux écoulements en milieux poreux
Conception et analyse de schémas non-linéaires pour la résolution de problèmes paraboliques : application aux écoulements en milieux poreux


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L'objectif de cette thèse est de concevoir et d'analyser des schémas numériques performants pour la simulation d'écoulements complexes en milieux poreux. Dans un premier temps nous proposons un schéma CVFE (Control Volume Finite Element) non-linéaire pour approcher la solution de l'équation de Richards anisotrope. La mobilité d'arête est gérée à l'aide d'une procédure de décentrement. On montre d'abord que ce schéma est non-linéairement stable, qu'il admet (au moins) une solution discrète et que la saturation est bornée entre 0 et 1. Ce schéma converge sans restriction sur le maillage. Enfin, en vue de mettre en évidence l'efficacité, la stabilité et la robustesse de la méthode, nous réalisons des tests numériques dans des cas isotropes et anisotropes. Dans un second temps on étudie un schéma Volumes finis (avec décentrement des mobilités) pour un modèle d'intrusion saline. Il préserve au niveau discret les principales propriétés du problème continu: l'existence de solutions discrètes positives, la décroissance de l'énergie et le contrôle de l'entropie et sa dissipation. Nous montrons que ce schéma converge. De plus, nous illustrons numériquement le comportement du modèle. Enfin nous étudions le comportement en temps long d'un modèle d'intrusion saline. Il s'agit d'identifier les états stationnaires qui sont les minimiseurs d'une énergie convexe. On montre pour le problème continu l'existence et l'unicité des minimiseurs de l'énergie, que les minimiseurs sont des états stationnaires et que ces états stationnaires sont radiaux et uniques. Nous donnons une illustration numérique des états stationnaires et nous exhibons le taux de convergence.
This thesis is focused on the design and the analysis of efficient numerical schemes for the simulation of complex flows in porous media. First, we propose a nonlinear Control Volume Finite Element scheme (CVFE) in order to approximate the solution of Richards equation with anisotropy. This scheme is based on a suitable upwinding of the mobility which allows the negative transmissibility coefficients. We prove the nonlinear stability of the scheme, that there exists (at least) one discrete solution and that the saturation belongs to the interval [0,1]. Moreover, the convergence of the method is proved as the discretization steps tend to 0. We give some numerical experiments on isotropic and anisotropic cases illustrate the efficiency of the method. Second, we propose and analyze a finite volume scheme based on two-point flux approximation with upwind mobilities for a seawater intrusion model. The scheme preserves at the discrete level the main features of the continuous problem, namely the nonnegativity of the solutions, the decay of the energy and the control of the entropy and its dissipation. We show the convergence of this scheme. Numerical results are provided to illustrate the behavior of the model. Finally, the large time behaviour of the seawater intrusion model is studied. The goal is to identify the steady states which are the minimizers of a convex energy. We prove for the continuous problem the existence and uniqueness of the minimizers of the energy, that the minimizers are stationary states and that these stationary states are radial and unique. We give numerical illustrations of the stationary states and we exhibit the convergence rate.
L'objectif de cette thèse est de concevoir et d'analyser des schémas numériques performants pour la simulation d'écoulements complexes en milieux poreux. Dans un premier temps nous proposons un schéma CVFE (Control Volume Finite Element) non-linéaire pour approcher la solution de l'équation de Richards anisotrope. La mobilité d'arête est gérée à l'aide d'une procédure de décentrement. On montre d'abord que ce schéma est non-linéairement stable, qu'il admet (au moins) une solution discrète et que la saturation est bornée entre 0 et 1. Ce schéma converge sans restriction sur le maillage. Enfin, en vue de mettre en évidence l'efficacité, la stabilité et la robustesse de la méthode, nous réalisons des tests numériques dans des cas isotropes et anisotropes. Dans un second temps on étudie un schéma Volumes finis (avec décentrement des mobilités) pour un modèle d'intrusion saline. Il préserve au niveau discret les principales propriétés du problème continu: l'existence de solutions discrètes positives, la décroissance de l'énergie et le contrôle de l'entropie et sa dissipation. Nous montrons que ce schéma converge. De plus, nous illustrons numériquement le comportement du modèle. Enfin nous étudions le comportement en temps long d'un modèle d'intrusion saline. Il s'agit d'identifier les états stationnaires qui sont les minimiseurs d'une énergie convexe. On montre pour le problème continu l'existence et l'unicité des minimiseurs de l'énergie, que les minimiseurs sont des états stationnaires et que ces états stationnaires sont radiaux et uniques. Nous donnons une illustration numérique des états stationnaires et nous exhibons le taux de convergence.
This thesis is focused on the design and the analysis of efficient numerical schemes for the simulation of complex flows in porous media. First, we propose a nonlinear Control Volume Finite Element scheme (CVFE) in order to approximate the solution of Richards equation with anisotropy. This scheme is based on a suitable upwinding of the mobility which allows the negative transmissibility coefficients. We prove the nonlinear stability of the scheme, that there exists (at least) one discrete solution and that the saturation belongs to the interval [0,1]. Moreover, the convergence of the method is proved as the discretization steps tend to 0. We give some numerical experiments on isotropic and anisotropic cases illustrate the efficiency of the method. Second, we propose and analyze a finite volume scheme based on two-point flux approximation with upwind mobilities for a seawater intrusion model. The scheme preserves at the discrete level the main features of the continuous problem, namely the nonnegativity of the solutions, the decay of the energy and the control of the entropy and its dissipation. We show the convergence of this scheme. Numerical results are provided to illustrate the behavior of the model. Finally, the large time behaviour of the seawater intrusion model is studied. The goal is to identify the steady states which are the minimizers of a convex energy. We prove for the continuous problem the existence and uniqueness of the minimizers of the energy, that the minimizers are stationary states and that these stationary states are radial and unique. We give numerical illustrations of the stationary states and we exhibit the convergence rate.
07-12-2018
07-12-2018
Thèse
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Apports des méthodes photon-in/photon-out à la compréhension des systèmes catalytiques complexes
Apports des méthodes photon-in/photon-out à la compréhension des systèmes catalytiques complexes


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L’objectif de cette thèse est d’appliquer en mode in situ les spectroscopies de diffusion inélastique résonante de rayons X (RIXS 1s2p) et d’absorption X hautement résolue en énergie par détection partielle de fluorescence (HERPFD-XAS) à l’étude de la sulfuration des catalyseurs HDS. En effet, seule une compréhension fine de la structure et de la nature de la phase active des catalyseurs à l’échelle moléculaire permet d’améliorer leurs performances dans les procédés catalytiques. Après avoir présenté un état de l’art sur la caractérisation de la phase active des catalyseurs d’hydrotraitement, nous avons montré le potentiel de ces méthodes spectroscopiques à travers des composés de référence à base de cobalt, où celui-ci se trouve dans des symétries différentes avec des degrés d’oxydation différents. Ces résultats révèlent que ces techniques spectroscopiques sont sensibles à la coordinence locale du cobalt ainsi qu’à sa structure électronique. Deux échantillons ont été étudiés pour la sulfuration in situ : cobalt supporté sur alumine et cobalt-molybdène supporté sur alumine. Les résultats par spectroscopie HERPFD-XAS au seuil K du cobalt montrent pour les deux échantillons la formation de CoS2 avant les phases CoMoS et Co9S8, ainsi qu’une contribution constante de CoAl2O4 (phase réfractaire à la sulfuration). L’analyse par la spectroscopie RIXS 1s2p a révélé que le cobalt, présent dans la phase active des catalyseurs, présente un caractère métallique, ce qui a permis de réinterpréter un certain nombre de données présentes dans la littérature.
The aim of this PhD dissertation is to apply resonant inelastic X-Ray scattering (RIXS 1s2p) and high energy resolution partial fluorescence detection X-ray absorption spectroscopy (HERPFD-XAS) to the study in situ sulfurization of HDS catalysts. Indeed, only a detailed understanding of the structure and nature of the active phase of the catalysts at the molecular level makes it possible to improve their catalytic performance. After presenting a state of the art on the characterization of the active phase of hydrotreating catalysts, we have shown the potential of these spectroscopic methods through the study of cobalt-based reference compounds where cobalt is present in different symmetries with different oxidation states. These results reveal that these spectroscopic techniques are sensitive to the local coordination of cobalt, as well as to its electronic structure. Two samples were studied for in situ sulfurization: cobalt supported on alumina and cobalt-molybdenum supported on alumina. The HERPFD-XAS spectroscopy results at cobalt K-edge show CoS2 formation before the CoMoS and Co9S8 phases for both samples, as well as the constant contribution of CoAl2O4 (phase that does not undergo sulfurization). Analysis by 1s2p RIXS spectroscopy revealed that the cobalt, present in the active phase of the both catalyst, has a metallic character, which allowed to interpret in a finer way data published in the literature.
L’objectif de cette thèse est d’appliquer en mode in situ les spectroscopies de diffusion inélastique résonante de rayons X (RIXS 1s2p) et d’absorption X hautement résolue en énergie par détection partielle de fluorescence (HERPFD-XAS) à l’étude de la sulfuration des catalyseurs HDS. En effet, seule une compréhension fine de la structure et de la nature de la phase active des catalyseurs à l’échelle moléculaire permet d’améliorer leurs performances dans les procédés catalytiques. Après avoir présenté un état de l’art sur la caractérisation de la phase active des catalyseurs d’hydrotraitement, nous avons montré le potentiel de ces méthodes spectroscopiques à travers des composés de référence à base de cobalt, où celui-ci se trouve dans des symétries différentes avec des degrés d’oxydation différents. Ces résultats révèlent que ces techniques spectroscopiques sont sensibles à la coordinence locale du cobalt ainsi qu’à sa structure électronique. Deux échantillons ont été étudiés pour la sulfuration in situ : cobalt supporté sur alumine et cobalt-molybdène supporté sur alumine. Les résultats par spectroscopie HERPFD-XAS au seuil K du cobalt montrent pour les deux échantillons la formation de CoS2 avant les phases CoMoS et Co9S8, ainsi qu’une contribution constante de CoAl2O4 (phase réfractaire à la sulfuration). L’analyse par la spectroscopie RIXS 1s2p a révélé que le cobalt, présent dans la phase active des catalyseurs, présente un caractère métallique, ce qui a permis de réinterpréter un certain nombre de données présentes dans la littérature.
The aim of this PhD dissertation is to apply resonant inelastic X-Ray scattering (RIXS 1s2p) and high energy resolution partial fluorescence detection X-ray absorption spectroscopy (HERPFD-XAS) to the study in situ sulfurization of HDS catalysts. Indeed, only a detailed understanding of the structure and nature of the active phase of the catalysts at the molecular level makes it possible to improve their catalytic performance. After presenting a state of the art on the characterization of the active phase of hydrotreating catalysts, we have shown the potential of these spectroscopic methods through the study of cobalt-based reference compounds where cobalt is present in different symmetries with different oxidation states. These results reveal that these spectroscopic techniques are sensitive to the local coordination of cobalt, as well as to its electronic structure. Two samples were studied for in situ sulfurization: cobalt supported on alumina and cobalt-molybdenum supported on alumina. The HERPFD-XAS spectroscopy results at cobalt K-edge show CoS2 formation before the CoMoS and Co9S8 phases for both samples, as well as the constant contribution of CoAl2O4 (phase that does not undergo sulfurization). Analysis by 1s2p RIXS spectroscopy revealed that the cobalt, present in the active phase of the both catalyst, has a metallic character, which allowed to interpret in a finer way data published in the literature.
07-12-2018
07-12-2018
Thèse
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On the mechanisms of regulation of the IP3R activity by its interaction with Bcl-2
On the mechanisms of regulation of the IP3R activity by its interaction with Bcl-2


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L’homéostasie calcique est régulée par de nombreux canaux ioniques, parmi lesquels des canaux intracellulaires perméables au Ca2+, comme l’IP3R. Récemment, la protéine Bcl-2 a été montré comme régulant l’activité de ce canal ionique. Cependant, les acteurs moléculaires précis de cette interaction ne sont pas très bien établis. Ici nous montrons grâce à une nouvelle technique que l’IP3R est inhibé par le domaine BH4 de Bcl-2 et que ce domaine est nécessaire et suffisant pour inhiber son activité. De plus, la liaison de l’ABT-199 dans la poche hydrophobe de Bcl-2 conduit à un changement de structure du domaine BH4. Le niveau d’expression des différentes isoformes d’IP3R ainsi que des protéines Bcl-2 et Bcl-xL ont été étudié dans différentes lignées cancéreuses prostatiques. De manière intéressante, l’expression du récepteur à l’IP3 de type 3 (IP3R3) est augmentée en fonction de l’agressivité des lignées cancéreuses prostatiques. De plus, nous pouvons observer un effet important de l’IP3R3 sur la migration et l’invasion des lignées humaines de cancer de la prostate. Globalement, ces données montrent que l’IP3R3 participe à l’augmentation du potentiel métastatique des cellules cancéreuses prostatiques. Par conséquent, l’IP3R3 peut être un marqueur diagnostic intéressant ainsi qu’une cible thérapeutique, notamment pour les stades avancés de cancer de la prostate.
Calcium homeostasis is regulated by various ion channels, among which intracellular Ca2+-permeable channels, such as IP3R. Lately, Bcl-2 protein have been shown to regulate this ion channel activity. However, the study of the functional properties of IP3R in interaction with Bcl-2 is not a straightforward procedure and the molecular players implicated in that interaction are still not well established. Here, we show with the use of a new electrophysiological method, that the IP3R is inhibited by Bcl-2 via its BH4 domain and that the BH4 domain of Bcl-2 can inhibit by itself the single channel activity of the IP3R. Moreover, the binding of the ABT-199 in the hydrophobic groove of Bcl-2 leads to a tail-flip structural change in BH4 domain. We also studied the expression level of different IP3R isoforms as well as Bcl-2 and Bcl-xL protein in different prostate cancer cell lines. Interestingly, IP3R type 3 (IP3R3) expression is increased according the aggressiveness of prostate cancer cell lines. Indeed, IP3R3 was expressed preferentially in highly aggressive prostate cancer cell lines. Moreover, we can observe an significantly important effect of the IP3R3 on migration and invasion properties of human prostate cancer cell lines. Our study also revealed that IP3R3 was not involved in viability, proliferation. Overall, these data provide evidence on IP3R3 contribution to the increased metastatic potential of human prostate cancer cells. Therefore, IP3R3 could provide new perspective molecular target for the disease suppression, in particular at its advances stages.
L’homéostasie calcique est régulée par de nombreux canaux ioniques, parmi lesquels des canaux intracellulaires perméables au Ca2+, comme l’IP3R. Récemment, la protéine Bcl-2 a été montré comme régulant l’activité de ce canal ionique. Cependant, les acteurs moléculaires précis de cette interaction ne sont pas très bien établis. Ici nous montrons grâce à une nouvelle technique que l’IP3R est inhibé par le domaine BH4 de Bcl-2 et que ce domaine est nécessaire et suffisant pour inhiber son activité. De plus, la liaison de l’ABT-199 dans la poche hydrophobe de Bcl-2 conduit à un changement de structure du domaine BH4. Le niveau d’expression des différentes isoformes d’IP3R ainsi que des protéines Bcl-2 et Bcl-xL ont été étudié dans différentes lignées cancéreuses prostatiques. De manière intéressante, l’expression du récepteur à l’IP3 de type 3 (IP3R3) est augmentée en fonction de l’agressivité des lignées cancéreuses prostatiques. De plus, nous pouvons observer un effet important de l’IP3R3 sur la migration et l’invasion des lignées humaines de cancer de la prostate. Globalement, ces données montrent que l’IP3R3 participe à l’augmentation du potentiel métastatique des cellules cancéreuses prostatiques. Par conséquent, l’IP3R3 peut être un marqueur diagnostic intéressant ainsi qu’une cible thérapeutique, notamment pour les stades avancés de cancer de la prostate.
Calcium homeostasis is regulated by various ion channels, among which intracellular Ca2+-permeable channels, such as IP3R. Lately, Bcl-2 protein have been shown to regulate this ion channel activity. However, the study of the functional properties of IP3R in interaction with Bcl-2 is not a straightforward procedure and the molecular players implicated in that interaction are still not well established. Here, we show with the use of a new electrophysiological method, that the IP3R is inhibited by Bcl-2 via its BH4 domain and that the BH4 domain of Bcl-2 can inhibit by itself the single channel activity of the IP3R. Moreover, the binding of the ABT-199 in the hydrophobic groove of Bcl-2 leads to a tail-flip structural change in BH4 domain. We also studied the expression level of different IP3R isoforms as well as Bcl-2 and Bcl-xL protein in different prostate cancer cell lines. Interestingly, IP3R type 3 (IP3R3) expression is increased according the aggressiveness of prostate cancer cell lines. Indeed, IP3R3 was expressed preferentially in highly aggressive prostate cancer cell lines. Moreover, we can observe an significantly important effect of the IP3R3 on migration and invasion properties of human prostate cancer cell lines. Our study also revealed that IP3R3 was not involved in viability, proliferation. Overall, these data provide evidence on IP3R3 contribution to the increased metastatic potential of human prostate cancer cells. Therefore, IP3R3 could provide new perspective molecular target for the disease suppression, in particular at its advances stages.
06-12-2018
06-12-2018
Thèse
Thèse
Cette thèse analyse les déterminants et les conséquences des cycles financiers, afin d’en fournir des recommandations de politique économique. Ce terme relativement nouveau invoque aussi bien le comportement pro-cyclique des agents financiers que le cycle de différentes variables, tels que le crédit, et les marchés boursiers et immobiliers. Cette définition permet de dissocier le cycle financier national de l’international. Dans un premier temps, cette thèse propose de nouveaux déterminants aux cycles financiers nationaux. Je mets en avant le rôle primordial de la structure de la dette en termes de maturité. A travers une analyse flux-stock, je démontre que la dynamique de la dette suit généralement une tendance sous-optimale, tantôt trop axée sur les dettes de court-terme, tantôt trop tournée vers le long-terme. Cette thèse propose aussi un deuxième nouveau déterminant de ces cycles financiers, à savoir l’évolution des inégalités. J’en tire trois prédictions théoriques, qui se vérifient dans mon analyse économétrique : i) la hausse des inégalités conduit à une augmentation du crédit aux ménages au niveau agrégé ; ii) l’essentiel de ce lien de causalité est tiré par le rôle clé des classes moyennes ; iii) ce lien de causalité positif existe si et seulement si le pays est suffisamment développé. Dans un deuxième temps, j’analyse les conséquences du cycle financier global, conduit principalement par la politique monétaire américaine. Je démontre que l’exposition domestique aux forces étrangères, en particulier via la présence de banques globales, réduit l’autonomie de la politique monétaire, mais que ce cycle ne change pas la nature du triangle d’incompatibilité de Mundell.
This thesis focuses on the determinants and policy implications of financial cycles. This term is fairly new and in line with the conventional logic of business cycles. It involves the boom-bust cycle in credit, equity and housing markets as well as the procyclical behavior of agents. This general definition allows us to distinguish the national financial cycles from the international ones exclusively through the level of integration to the international financial system, with close transmission channels. On the one hand, this brings up questions about their various determinants. I consider debt maturity structure as potential determinant. By using a stock-flow analysis, I find that the mix of these debts chosen by the agent follows a suboptimal path. Financial crises could be triggered by excessive reliance on either short-term or long-term debt. This thesis also exhibits the role of income inequality as key factor of these national financial cycles. Three main predictions are supported by an empirical analysis: i), an increase in inequality leads to an expansion on household credit at the aggregate level; ii) the bulk of the positive impact of inequality on household credit is driven by middle classes; iii) the positive causal link from inequality to household credit exists if and only if the country is sufficiently developed. On the other hand, I will also debate the consequences and policy implications of the global financial cycle, led primarily by US monetary policy. This exposure to foreign forces reduces the scope of domestic monetary policy, but the Mundellian trilemma does not morph into a dilemma.
Cette thèse analyse les déterminants et les conséquences des cycles financiers, afin d’en fournir des recommandations de politique économique. Ce terme relativement nouveau invoque aussi bien le comportement pro-cyclique des agents financiers que le cycle de différentes variables, tels que le crédit, et les marchés boursiers et immobiliers. Cette définition permet de dissocier le cycle financier national de l’international. Dans un premier temps, cette thèse propose de nouveaux déterminants aux cycles financiers nationaux. Je mets en avant le rôle primordial de la structure de la dette en termes de maturité. A travers une analyse flux-stock, je démontre que la dynamique de la dette suit généralement une tendance sous-optimale, tantôt trop axée sur les dettes de court-terme, tantôt trop tournée vers le long-terme. Cette thèse propose aussi un deuxième nouveau déterminant de ces cycles financiers, à savoir l’évolution des inégalités. J’en tire trois prédictions théoriques, qui se vérifient dans mon analyse économétrique : i) la hausse des inégalités conduit à une augmentation du crédit aux ménages au niveau agrégé ; ii) l’essentiel de ce lien de causalité est tiré par le rôle clé des classes moyennes ; iii) ce lien de causalité positif existe si et seulement si le pays est suffisamment développé. Dans un deuxième temps, j’analyse les conséquences du cycle financier global, conduit principalement par la politique monétaire américaine. Je démontre que l’exposition domestique aux forces étrangères, en particulier via la présence de banques globales, réduit l’autonomie de la politique monétaire, mais que ce cycle ne change pas la nature du triangle d’incompatibilité de Mundell.
This thesis focuses on the determinants and policy implications of financial cycles. This term is fairly new and in line with the conventional logic of business cycles. It involves the boom-bust cycle in credit, equity and housing markets as well as the procyclical behavior of agents. This general definition allows us to distinguish the national financial cycles from the international ones exclusively through the level of integration to the international financial system, with close transmission channels. On the one hand, this brings up questions about their various determinants. I consider debt maturity structure as potential determinant. By using a stock-flow analysis, I find that the mix of these debts chosen by the agent follows a suboptimal path. Financial crises could be triggered by excessive reliance on either short-term or long-term debt. This thesis also exhibits the role of income inequality as key factor of these national financial cycles. Three main predictions are supported by an empirical analysis: i), an increase in inequality leads to an expansion on household credit at the aggregate level; ii) the bulk of the positive impact of inequality on household credit is driven by middle classes; iii) the positive causal link from inequality to household credit exists if and only if the country is sufficiently developed. On the other hand, I will also debate the consequences and policy implications of the global financial cycle, led primarily by US monetary policy. This exposure to foreign forces reduces the scope of domestic monetary policy, but the Mundellian trilemma does not morph into a dilemma.
06-12-2018
06-12-2018
Thèse
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