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Écoulements de ponts liquides dans des tubes capillaires : application aux maladies d'encombrement pulmonaire

/ Magniez Juan Carmelo / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 10-07-2017
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Les maladies pulmonaires obstructives touchent aujourd'hui plusieurs millions de personnes dans le monde. Ces maladies se manifestent par l'accumulation d'un liquide appelé mucus dans les poumons, pouvant aboutir, lorsqu’elle est trop importante, à la formation de ponts liquides entravant la circulation de l’air. Les voies pulmonaires peuvent néanmoins se rouvrir via la rupture de ces ponts liquides. Ces réouvertures peuvent résulter du cycle respiratoire, d’écoulements plus violents provoqués par le mécanisme de toux ou encore nécessiter des séances de kinésithérapie respiratoire pour les malades atteints de bronchites chroniques ou de mucoviscidose. Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la rupture de ponts liquides engendrée par un cycle de respiration ou via un forçage unidirectionnel d’intensité suffisante. En particulier nous avons caractérisé expérimentalement et théoriquement les pressions critiques nécessaires pour rouvrir des voies obstruées. Nous avons aussi étudié les derniers instants de vie d’un pont liquide et mis en évidence à la fois expérimentalement et numériquement différents régimes de rupture. A forte vitesse, cette rupture est obtenue via l’atomisation du liquide, c’est à dire la formation de gouttelettes qui pourraient correspondre aux éjectas lors de la toux. Enfin nous nous sommes intéressés à un problème plus éloigné des poumons mais néanmoins fondamental en microfluidique : la dynamique de ponts liquides sur des surfaces partiellement mouillantes. Nous avons montré qu’au-dessus d’un certain seuil en vitesse, le déplacement d’un simple doigt de liquide à débit constant aboutit à la formation d’un train de bulles et de ponts liquides calibrés.

Les applications qui commutent avec la transformation de Aluthge

/ Chabbabi Fadil / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 07-07-2017
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Cette thèse se situe dans le cadre de l'analyse fonctionnelle et plus précisément dans le domaine de la théorie des opérateurs dans des espaces de Hilbert. Elle consiste à étudier les applications bijectives entre des algèbres d'opérateurs, qui commutent avec la transformation de Aluthge. Dans la première partie, nous allons étudier la transformation de Aluthge, qui joue un rôle important en théorie des opérateurs. Nous allons démontrer plusieurs résultats intéressants sur cette transformation. Ces résultats seront utilisés dans la suite de ce travail. Dans la deuxième partie, nous étudierons les bijections additives qui commutent avec la transformation de Aluthge. Nous donnerons également une forme complète des applications ω-additive qui commutent avec cette transformation. Ensuite, nous considérons les applications qui commutent avec la transformation de Aluthge sous le produit usuel et le produit de Jordan. Nous démontrerons que ces applications ont une forme simple. Dans la dernière partie, nous donnerons plusieurs expressions du rayon spectral via la transformation λ-Aluthge et ses itérées.

Multi-scale damage modelling of 3D textile reinforced composites including microstructural variability generation and meso-scale reconstruction

/ Liu Yang / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 30-06-2017
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Les matériaux composites à renforts tissés 3D connaissent une utilisation grandissante dans de nombreux domaines de par entre autres leurs excellentes propriétés mécaniques. Cependant, le manque de compréhension de leur comportement est un facteur limitant. Ces limites sont liées à la complexité des phénomènes intervenant à différentes échelles qui jouent un rôle essentiel sur la prédiction de la réponse du matériau. Pour comprendre et résoudre ce problème, ce travail a pour objectifs d’étudier les matériaux composites 3D à l’aide de simulations numériques et d’observations expérimentales réalisées aux échelles micro, méso et macro. L’étude expérimentale a été réalisée afin d’obtenir : les propriétés macroscopiques du matériau et les paramètres nécessaires à la reconstruction géométrique. Ces caractéristiques ont été évaluées à l’aide de diverses techniques : microscopies optique et électronique et tomographie par rayons X sur des éprouvettes avant et après essais mécaniques afin de détecter les éventuels endommagements. Ces observations ont permis de définir les stratégies numériques à mettre en place aux différentes échelles. Ainsi, à l’échelle microscopique, un algorithme de dynamique moléculaire a été développé et testé sur des volumes représentatifs élémentaires et sur des sections de fils. Les résultats obtenus montrent une grande capacité à générer la variabilité microstructurale. A l’échelle mésoscopique, une stratégie de reconstruction à partir d’images tomographiques a permis de prendre en compte l’architecture réelle du composite 3D. Cette technique de modélisation a montré son grand intérêt dans la prédiction de la réponse non linéaire du matériau.

N-glycosylation et pathologies associées : étude de deux acteurs majeurs Man2C1 et Gdt1

/ Dulary Eudoxie / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 29-06-2017
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Une altération du processus de N-glycosylation des protéines peut conduire à l’apparition de pathologies comme le cancer ou les "Congenital Disorders of Glycosylation" (CDG). La première partie de mon travail de thèse a porté sur l’étude de l’implication de la Man2C1 dans la cancérogenèse de la prostate. La Man2C1 est une glycosidase impliquée dans le processus ERAD « Endoplasmic reticulum associated degradation ». Nous avons montré le transfert de précurseurs oligosaccharidiques incomplets de type Man9Gn2 et Man5Gn2 sur les protéines, ainsi qu’une diminution de l’antennarisation des N-glycannes dans des lignées cancéreuses prostatiques. Cependant, même si nous avons observé une corrélation entre l’expression de la Man2C1 et l’activation de la voie PI3K/Akt aucun lien direct n’a été montré entre les deux phénomènes. La deuxième partie de mon travail de thèse a porté sur l’étude fonctionnelle de Gdt1p, orthologue fonctionnel de TMEM165, chez Saccharomyces cerevisiae. TMEM165, est une protéine golgienne dont la déficience conduit à l’apparition d’un CDG de type II. Nous avons étudié le rôle de Gdt1p dans le processus de glycosylation en utilisant différents mutants de pmr1p, unique transporteur de Ca2+/Mn2+ de l’appareil de Golgi. Notre étude a montré que le défaut de glycosylation observé est lié à une perturbation de l’homéostasie golgienne en Mn2+ et que la restauration de la glycosylation par le Mn2+ est associée au gradient calcique golgien, ce qui nous a permis de suggérer un rôle d’antiport Ca2+/Mn2+ pour Gdt1p.

Étude et fabrication de MOSFET III-V à ionisation par impact pour applications basse consommation

/ Lechaux Yoann / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 23-06-2017
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La réduction de la puissance consommée des transistors à effet de champ (MOSFETs) est un challenge pour le futur de la nanoélectronique. En 2025, l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) estime qu’il y aura environ 50 milliard d’objets autonomes et nomades nécessitant alors une faible puissance consommée. L’apparition de nouveaux dispositifs tels que les transistors à effet tunnel (TFETs) ou les transistors à ionisation par impact (I MOSFETs) permettra potentiellement de réduire la puissance consommée de ces objets. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié pour la première fois le transistor à ionisation par impact à base de matériaux III V des filières arséniée et antimoniée. La structure pin, composant principal du I MOSFET, est tout d’abord étudiée. L’ensemble des briques technologiques des I MOSFET a ensuite été développé, et en particulier l’interface entre l’oxyde et le semiconducteur III-V qui a été optimisée par un traitement innovant par plasma d’oxygène (O2). Ce traitement a montré une amélioration de la qualité de l’interface oxyde/semiconducteur conduisant à une commande des charges beaucoup plus efficace. Pour finir, nous avons montré les études, fabrications et caractérisations d’un transistor à effet tunnel InGaAs et d’un I MOSFET GaSb présentant une architecture verticale où la grille est auto-alignée.

Molecular modeling of aerosols

/ Lovrić Josip / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 16-06-2017
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Cette thèse est une étude, au niveau moléculaire, par des méthodes de simulation numérique, des propriétés des aérosols organiques, notamment des aérosols marins, et de leur interaction avec des espèces présentes dans l’atmosphère. L’organisation de la matière organique au sein de ces aérosols joue un rôle fondamental pour leurs propriétés optiques, chimiques et leur rôle comme noyau de condensation pour les nuages. Dans une première partie, on présente contexte atmosphérique et les méthodes de dynamique moléculaire classique et les méthodes mixtes quantique/classique utilisées pour simuler ces aérosols. Ensuite, on décrit l’application de ces méthodes à trois cas. Tout d’abord, on a étudié, par dynamique moléculaire classique (logiciel Gromacs), l’organisation, notamment l’orientation, de molécules d’acide palmitique absorbées sur une surface de sel (NaCl) en fonction du taux de couverture en acide gras et de la température. On présente aussi une étude détaillée de l’influence de l’humidité sur l’organisation de ce film organique à la surface du sel, mettant en évidence l’existence d’îlots d’acide gras monocouches structurés. Dans une seconde étude, la réactivité de NO2 avec cet aérosol marin est traitée par une approche mixte quantique/classique (logiciel CP2K), avec prise en compte de l’impact de l’humidité sur cette réactivité. Enfin, la dernière étude concerne une étude par dynamique moléculaire de phases condensées organiques (n-butanol) et de leur interaction avec des molécules d’eau. Cette étude théorique, complémentaire d’expériences de jets moléculaires, a pour but de mieux comprendre le rôle fondamental que jouent ces interactions pour les propriétés des aérosols et des nuages.

Exploring fully integrated textile tags and information systems for implementing traceability in textile supply chains

/ Kumar Vijay / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Högskolan i Borås (Suède), Soochow university (Suzhou) / 12-06-2017
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La traçabilité, en général, fait référence à un suivi de l’information jusqu’à un certain point. Le concept de traçabilité est considéré comme un élément essentiel pour vérifier les divers aspects des produits dans différentes industries et leurs chaînes d’approvisionnement mondiales. L’industrie textile est parmi celles que l’on accuse de temps en temps d’un défaut de transparence dans leur chaîne d’approvisionnement et faisant parfois appel à des pratiques insoutenables. C’est plus particulièrement après une série de catastrophes industrielles que les consommateurs et les organisations non-gouvernementales ont commencé à s’intéresser de près aux marques avec le souci que les entreprises apportent plus de transparence à leur chaîne d’approvisionnement. Dans cette logique, la traçabilité a été identifiée comme un outil permettant aux entités de tracer leurs approvisionnements tout au long de la chaîne de transformation et de collecter des informations pertinentes afin d’assurer la transparence et de répondre dans la mesure du possible, aux attentes. La traçabilité a été reconnue comme un avantage compétitif qui agit souvent comme un facteur clé dans la décision d’achat. De plus, les produits textiles font partie des biens les plus contrefaits dans le monde. Par conséquent, le besoin de traçabilité s’est intensifié en ce qui concerne la surveillance et la sécurité de la chaîne d’approvisionnement tout autant que pour l’authentification des produits. L’objectif principal de cette thèse est d’aborder la mise en œuvre des systèmes de traçabilité de l’information dans la chaîne d’approvisionnement textile. En outre, elle interroge la faisabilité d’un traçage basé sur l’intégration de marqueurs de suivi à l’échelle des fils, comme un moyen d’insérer une traçabilité dans les textiles. Cet objectif a été mené à travers plusieurs études indépendantes dans le domaine de la fabrication du textile, de la gestion des chaînes d’approvisionnement et des systèmes d’information. Les documents annexes à cette thèse apportent divers éclairages sur l’intégration d’une traçabilité dans les chaînes d’approvisionnement textiles et sur comment une information traçable peut être codée à l’intérieur de textiles via l’utilisation d’un codage basé sur le fil, échelle intermédiaire entre les fibres et les étoffes. La traçabilité se divise en deux parties, à savoir le système d’information et le marquage. Ce dernier point est utilisé pour identifier de manière unique le produit dans la chaîne d'approvisionnement et aide à rappeler et / ou à stocker les données de traçabilité pertinentes dans le système d'information. Différents acteurs de la chaîne d’approvisionnement gèrent les données de traçabilité dans leurs systèmes d’information, de sorte que le marqueur agisse comme un élément de liaison pour l’échange d’informations. De ce point de vue, cette thèse introduit le concept de codage des fils et de balises intégrées pouvant potentiellement être utilisé dans le futur pour des applications de traçabilité des textiles. De plus, un cadre général est proposé sur l’intégration d’un système d’information sur la traçabilité des textiles dans la chaîne d’approvisionnement. Ce travail souligne différents éléments pouvant jouer un rôle significatif dans la promotion et/ou la mise en œuvre de la traçabilité. La traçabilité lie intimement les aspects techniques et organisationnels. Elle requiert donc une approche technico-managériale pour garantir une solution optimale.

Organic, metallic and mixed catalytic systems for the synthesis of poly(ethylene terephthalate-co-isosorbide terephthalate)

/ Stanley Nicholas / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 07-06-2017
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L’objectif de cette thèse, en partenariat avec la société Roquette Frères et l’Institut Français des Matériaux Agrosourcés (IFMAS), est de développer des systèmes catalytiques permettant de catalyser de manière efficace la polyestérification d’alcools secondaires. Il s’agit de faciliter l'incorporation de monomères biosourcés tel que l'isosorbide dans des polyesters de type poly(éthylène téréphtalate) (PET). L’emploi de ce monomère biosourcé permet d’accéder à de nouvelles propriétés et de réduire la consommation de dérivés d’origine pétro-sourcés comme peut l’être le CHDM (cyclohexane diméthanol) ou le CBDO (tétraméthyl-cyclobutanediol) par exemple. Le Chapitre 1 propose une étude bibliographique sur les catalyseurs les plus performants actuellement utilisés pour la synthèse de PET. L’organocatalyse, qui a jusqu’ici été très peu étudiée dans ce type de réaction, est appliquée à la synthèse de poly(éthylène-téréphtalate-co-isosorbide téréphtalate) dans le Chapitre 2. Dans le Chapitre 3, des catalyseurs métalliques performants en synthèse de PET sont appliqués à la réaction, ainsi que des combinaisons bimétalliques. Dans le Chapitre 4, ces catalyseurs métalliques sont utilisés en combinaison avec les organocatalyseurs les plus performants, dans le but d’optimiser les propriétés et de réduire la quantité de métal utilisée.

Réinsertion sociale et trajectoires d'enfants de la rue à Kinshasa

/ Ndongala Nkuku Christian / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 02-06-2017
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Cette recherche porte sur les enfants de la rue à Kinshasa. Nous avons choisi d’étudier les rapports des enfants des rues aux institutions d’accueil à travers leurs pratiques d’entrées et de sorties de ces institutions. Une première phase de terrain a été menée à Kinshasa au sein de quatre institutions d’accueil, nous avons observé les pratiques de ces quatre institutions et interrogé des jeunes ayant recours à ces va-et-vient. Dans un second temps, le terrain a porté sur l’une de ces institutions. Deux notions ont constitué l’axe central de cette observation participante : celle de la reconnaissance et celle de l’autonomisation. En invitant les enfants à construire les conduites, les pratiques, et les stratégies qui leur paraissent les mieux adaptées à leurs besoins, l’institution intègre ces deux dimensions dans les modalités de réinsertion sociale qu’elle propose. Les pratiques de responsabilités partagées, telles que la prise en charge des plus jeunes par les plus âgés, la participation des enfants à l’élaboration du règlement intérieur, illustrent la mise en œuvre de cette orientation de l’institution. Toutefois, certains enfants considèrent que l’institution ne leur accorde pas suffisamment d’autonomie, ni de reconnaissance. Certains leaders dans la rue ne sont pas reconnus comme tels. Des décisions sont imposées aux enfants, sans les consulter et sans tenir compte de leur expérience. Certains enfants se détournent alors de l’institution pour retourner dans la rue. Cette recherche montre que les attentes de certains enfants insuffisamment prises en compte sont une des causes de leur insatisfaction qui conduit à leur mobilité.

Characterization of soot particles and their precursors by coupling laser-based techniques

/ Irimiea Cornelia / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 19-05-2017
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Les processus de combustion ont un impact important sur la qualité de l’air, le climat ou l’utilisation des sources d’énergie. Malgré les progrès réalisés pour une combustion plus propre, les chemins réactionnels conduisant à la formation des polluants (notamment des particules de suie) ne sont pas encore complétement élucidés. L’objectif de ce travail est d’étudier la formation des suies et de leurs précurseurs dans des flammes de laboratoire pour une meilleure compréhension fondamentale des mécanismes impliqués dans la transition de la phase gaz à la phase particulaire. Le même objectif est poursuivi dans des campagnes de terrain pour évaluer l’impact potentiel des propriétés de surface des suies sur l’environnement. Nous utilisons des techniques d’analyse in-situ (incandescence et fluorescence induites par laser) et ex-situ (spectrométrie de masse couplée à la désorption laser ou ionique) pour mettre en évidence des propriétés spécifiques des suies et de leurs précurseurs. L’évolution de l’indice de réfraction complexe avec le stade de la combustion est mesurée, et ses implications sur la physico-chimie de la flamme et sur les techniques analytiques sont discutées. Une nouvelle méthode de détection basée sur l’excitation simultanée de la suie et des précurseurs à une seule longueur d’onde est proposée. La composition chimique de surface des suies émises par des moteurs utilisés dans les transports terrestres et aériens est également analysée. Des méthodes statistiques multivariées sont utilisées pour identifier des tendances communes et des différences dans les échantillons étudiés, en faisant ressortir l’influence du carburant ou des paramètres de combustion.

Cité Scientifique BP 30155 59653 VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX Tél.:+33 (0)3 20 43 44 10