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Évolutions de quelques concepts de thermodynamique classique dans l’enseignement secondaire et supérieur en France au cours du 20ème siecle

/ Nagels Maxime / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 04-05-2017
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La thermodynamique est née au 19ème siècle grâce aux travaux de Carnot basés sur l’hypothèse du calorique. Par la suite Clausius et Thomson proposent, en s’appuyant sur les travaux de Joule, une formalisation de la thermodynamique telle qu’on la connait aujourd’hui. Ils introduisent ainsi les principes et les concepts qui lui sont liés comme l’énergie interne ou l’entropie. Ces travaux ont également permis de donner une interprétation mécanique du transfert thermique ou « chaleur » et d’aborder les prémices de la physique statistique. Mais à l’aube du 20ème siècle, les théories énergétiste et atomiste s’affrontent et la thermodynamique est un des théâtres de ces confrontations. Le début du 20ème siècle coïncide également avec une grande réforme de l’éducation qui restera une référence jusque les années 60, visant à mettre en place une structure nouvelle pour répondre à la question : l'enseignement convient-il toujours à la formation des couches dirigeantes alors que sciences et techniques sont en plein essor ? Comme nous allons le voir, l’enseignement de la physique va bénéficier de cette réforme. En effet, ce travail étudie l’évolution de l’enseignement de la thermodynamique de 1902 à 2010 pour les classes du lycée et de l’enseignement supérieur. Il porte sur l’évolution et l’analyse didactique des concepts d’énergie, de transfert thermique ou « chaleur », de température, d’entropie et de système thermodynamique. Quatre grandes périodes concernant les programmes, manuels et épreuves officielles sont proposées. En résumé, il s’agit de mettre en lumière le pourquoi de telles réformes, les modifications qu’elles apportent et d’en tirer un bilan pour l’enseignement.

Performance des alliances Nord-Sud : mise en perspective des facteurs spécifiques aux partenaires et relatifs à leurs comportements

/ Jedidi Bouslama Mariem / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Institut des Hautes Etudes Commerciales (Carthage, Tunisie) / 28-04-2017
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La performance de l’alliance est une thématique largement abordée dans la littérature mais demeure controversée. Une difficulté majeure dans l’évaluation du succès des alliances est principalement liée à la définition du concept de performance de l’alliance, au problème de sa mesure ainsi qu’aux facteurs qui lui sont associés. Cette recherche se propose d’explorer le concept de performance de l’alliance, d’identifier ses déterminants parmi les facteurs spécifiques aux partenaires, les facteurs comportementaux ainsi que les mécanismes à travers lesquels il serait influencé. Un modèle conceptuel a été développé à partir d’une revue de la littérature et a été testé sur un échantillon de 136 entreprises tunisiennes du secteur industriel, engagées dans des alliances avec des firmes européennes et américaines. Les résultats ont démontré que pour les facteurs spécifiques aux partenaires, seule la proximité culturelle possède un impact positif et direct sur la performance de l’alliance. La complémentarité des ressources et l’expérience d’un partenaire particulier agissent indirectement sur la performance de l’alliance à travers les dimensions confiance et communication du capital relationnel. Ces dernières jouent un rôle central pour assurer la performance de l’alliance. Par ailleurs, seule la dimension communication du capital relationnel affecte positivement la coopération. En revanche, les résultats ont souligné un effet non significatif de la proximité organisationnelle, de l’engagement et de la coopération sur la performance de l’alliance. La recherche a également contribué à la validation empirique d’un construit de second ordre pour la performance de l’alliance.

Etude du potentiel de valorisation de la Bauxaline® en matériaux de construction et de dépollution

/ Scribot Cyril / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 26-04-2017
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Les boues rouges sont des sous-produits industriels issus de l’extraction d’alumine à partir de minerais de bauxite via le procédé Bayer. Le traitement de ces boues par filtre presse permet de réduire leur teneur en eau et d’obtenir un produit pelletable dénommé Bauxaline par l’usine Alteo de Gardanne, le tonnage annuel est de 300 000 t/an. Plusieurs applications ont été envisagées pour ce sous-produit industriel: matériaux de terres cuites, coulis, granulats légers et médias filtrants de dépollution. L’incorporation de la Bauxaline dans les matériaux de terres cuites vise la fabrication de tuiles. Les essais réalisés à l’échelle du laboratoire ont permis de mettre en évidence que l’argile naturelle est substituable par de la Bauxaline à hauteur de 30%. Ce taux de substitution permet de répondre aux exigences mécaniques et environnementales, aux contraintes sanitaires liées à la radioactivité naturelle de la Bauxaline. Aussi, l’incorporation de Bauxaline apporte une valeur ajoutée aux matériaux de terres cuites en permettant d’obtenir une teinte intéressante pour un fabricant de tuiles souhaitant élargir sa gamme. L’étude de formulation de coulis auto-compactants et de granulats légers a permis de démontrer la faisabilité aux niveaux mécaniques et environnementaux de l’incorporation de la Bauxaline avec des taux de substitution significatifs. La filière dépollution est également une voie intéressante : les granulés formulés à partir de Bauxaline présentent une bonne réactivité vis-à-vis des ions phosphates. Economiquement, cette piste de valorisation est aussi prometteuse : la Bauxaline constitue un matériau peu onéreux en comparaison aux médias filtrants du marché.

Commandes par inversion d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs

/ Dépature Clément / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université du Québec à Trois-Rivières / 24-04-2017
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Le développement de la commande d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs doit prendre en compte les contraintes liées à l’association de ses composants. La commande par inversion apporte une solution. Elle utilise une approche systémique et cognitive afin d’identifier la cause qui produit l’effet désiré et inverse les modèles des éléments associés pour obtenir une structure de commande. Ainsi, les commandes déduites de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) et du Backstepping font partie de la catégorie des commandes par inversion. Le Backstepping déduit une commande stable de la plupart des systèmes non-linéaires. Cependant, il ne permet pas de gérer de façon claire et efficace les couplages énergétiques. Il est alors possible de décomposer physiquement le système suivant les règles de la REM. La REM permet également de séparer explicitement la commande et la stratégie de gestion de l’énergie. Dans cette thèse en cotutelle franco-québécoise, les caractéristiques des deux commandes ont été soulignées. Les deux méthodes apparaissent alors complémentaires. L’intégration du Backstepping apporte à la REM l’assurance d’une stabilité intrinsèque. Les principes de la REM, quant à eux, permettent au Backstepping de gérer les couplages énergétiques. Le développement d’une commande par inversion stable d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs est donc proposé par la combinaison de ces deux méthodes de commande, suivant une procédure d’inversion combinée. La répartition des puissances du véhicule est ainsi réalisée en temps réel, sur dispositif expérimental, suivant une stratégie de filtrage et la commande stable par inversion combinée développée.

Conception et réalisation de structures textiles lumineuses pour le traitement et le monitoring de la thérapie photo dynamique (PDT)

/ Oguz Yesim / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 04-04-2017
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Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet PHOS-ISTOS 7ème Programme Cadre de Recherche et Développement (FP7). L’objectif du projet est de développer une méthode alternative pour une application médicale, la thérapie photo dynamique (PDT), en combinant les méthodes de fabrication de l'industrie textile avec des sources laser et des dispositifs optiques. La PDT est une méthode de traitement de la Kératose Actinique efficace, bien tolérée et non invasive. L’effet thérapeutique de la PDT dépend de la substance photosensibilisante, de l'oxygénation de la tumeur et de la dose de lumière appliquée. Aujourd’hui la lumière utilisée pour activer les agents photo-sensibilisants dans le protocole de la PDT classique est délivrée par des panneaux constitués de LEDs. Cependant, ces panneaux ont des inconvénients tels que la non-uniformité de l’émission de la lumière sur les surfaces courbées, liés à leur rigidité, et la douleur provoquée par la dose élevée de la lumière pendant l'exposition. Afin de développer une alternative efficace aux panneaux LEDs, nous avons proposé d’insérer des fibres optiques en Poly(Méthacrylate de Méthyle) (PMMA) dans un textile flexible qui s’adapte à la morphologie du corps humain et qui diffuse une lumière issue des sources lasers connectées aux extrémités du tissu. Dans cette étude, le comportement des fibres optiques insérées dans des structures tissées est étudié afin de développer un tissu lumineux qui diffuse une lumière puissante et homogène. Ce projet s’intègre dans la démarche de développement des textiles intelligents, en élaborant des applications à haute valeur ajoutée destinées aux marchés des textiles médicaux.

Nouvelles structures de cellules solaires à base de silicium : texturation, passivation et association de réseaux de nanostructures métalliques avec une couche Down-Conversion

/ Ibrahim Elmi Omar / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 30-03-2017
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La viabilité de la filière silicium pour la conversion photovoltaïque n’est plus à démontrée, notamment au regard du nombre croissant d’industries de cellules solaires qui s’implantent dans les pays développés. Le développement de nouvelles structures ou dispositifs optiques afin d’améliorer le piégeage de la lumière au sein des cellules solaires est un véritable défi. Les travaux de cette thèse portent sur une nouvelle génération de capteurs solaires performants en s’appuyant sur l’association d’une nanostructuration de la surface, d’un réseau de nano-objets métalliques et de terres rares au sein d’une matrice vitreuse. Dans un premier temps, nous avons optimisé deux formes de textures à la surface du silicium qui ont augmenté l’absorption de 15 % pour les formes à nanopiliers et de 28 % pour les nanocônes. La gravure du silicium engendre l’apparition de défauts sur la surface. Nous avons travaillé sur trois approches de passivation pour limiter les phénomènes de recombinaison avec les matériaux Al2O3 et SiNx. La deuxième étape de ces travaux a porté sur l’étude des plasmoniques d’un réseau de nano-objets d’argent fabriqués à travers des microsphères de silice auto-assemblées déposées par la technique Langmuir-Blodgett. Leur intégration dans la matrice vitreuse a augmenté significativement le rendement de nos cellules solaires. Dans la dernière partie, nous avons étudié l’association de ces nano-objets métalliques avec une couche down-conversion constituée d’une matrice SiNx avec les terres rares Tb3+ et Yb3+.Cette association a montré une augmentation de l’intensité de photoluminescence d’un facteur 2,3. L’application de la couche DC seule sur nos cellules a augmenté l’efficacité d’un facteur 1,68.

La complexité de l’interface des sites web marchands et la qualité de l’expérience de magasinage en ligne : rôle de l’évaluation cognitive

/ Boufath Olfa / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 30-03-2017
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Ce travail doctoral vise à comprendre le lien entre l’expérience de magasinage en ligne et l’évaluation cognitive générée par l’interface marchande, tout en examinant les réponses comportementales induites. Notre objectif est d'expliquer les relations pouvant exister entre les réponses comportementales en ligne et la perception du plaisir de l'expérience d'une part et l'évaluation cognitive d'une autre part. Il s'agit d'étudier l'effet direct de l'évaluation cognitive sur le plaisir de l'expérience de magasinage en ligne mais aussi son effet indirect sur le comportement à travers l'expérience. D'un point de vue managérial, notre travail vise à apporter des réponses possibles aux concepteurs des sites quant au rôle du consommateur dans la perception de la qualité de l'expérience en ligne. Plus clairement, il s'agit d'identifier la combinaison de variables relatives à l'interface du site et au consommateur, susceptible de créer une réponse comportementale favorable.

Recherche de levures antagonistes, à potentiel probiotique, dans les produits du Terroir du Nord-Pas-de-Calais : étude de Kluyveromyces marxianus et K. lactis, isolées d’un fromage artisanal, la Tomme d’Orchies

/ Ceugniez Alexandre / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 29-03-2017
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Les fromages au lait cru présentent un écosystème microbien complexe où chaque acteur interagit avec ses voisins et avec le milieu. Parmi ces interactions, l’une d’elle est particulièrement intéressante, l’antagonisme, autrement dit la capacité d’un individu à inhiber la croissance d’un autre. Ces interactions antagonistes sont particulièrement étudiées dans les écosystèmes bactériens fromagers et ont conduit à l’identification de bactéries lactiques productrices de bactériocines. Parmi elles, certaines souches ont révélé des propriétés probiotiques et présentent ainsi un fort potentiel dans la lutte contre les résistances aux antibiotiques. D’un autre côté, l’écosystème fongique des fromages est encore peu étudié. Ce dernier est cependant prometteur, notamment par la possibilité d’abriter des levures productrices de mycocines et/ou possédant des propriétés probiotiques. Dans ce cadre, les présents travaux ont porté sur l’étude d’un fromage du terroir des Hauts-de-France, la Tomme d’Orchies. Ils ont permis la mise en évidence de deux levures antagonistes non-Saccharomyces, présentant un potentiel probiotique. L’écosystème microbien de la Tomme d’Orchies sera décrit et la recherche et la caractérisation de levures antagonistes seront effectuées au sein de son écosystème fongique. Deux souches de Kluyveromyces (K. marxianus S-2-05 et K. lactis S-3-05) seront mises en évidence. Ces dernières présentant un pouvoir antagoniste large, contre des bactéries à Gram positifs et négatifs et contre une levure pathogène. De plus, un haut potentiel d’utilisation comme agents probiotiques a été observé, complété par une activité antioxydante d’intérêt médical, observé chez K. marxianus.

Dynamique des cultures professionnelles des sapeurs-pompiers français : sociogenèse du modèle mythifié du sapeur-pompier "Héros sportif", 1818-1966

/ Doctobre Jacky / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 24-03-2017
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Cette recherche sociohistorique éclaire la constitution des groupes de sapeurs-pompiers français et de leur culture de métier depuis le début du 19e siècle. Il s’agit de comprendre comment s’est structuré ce groupe, comment se sont instituées des rites de consécration et s’est construite la représentation sociale de ce corps spécialisé, aujourd’hui perçu comme ayant des qualités athlétiques (sportives) et héroïques. À partir d’un travail préalable de rupture avec cette image sociale, l’analyse s’ancre sur la constitution et la formation d’usages corporels, de rites de consécration et de dispositifs d’entraînement, élaborés par cette corporation, au cours de la période 1818-1966. L’hypothèse centrale est que l’enjeu majeur pour chaque groupe est d’imposer ou de préserver sa conception légitime du « bon » pompier ainsi que son modèle d’organisation. L’univers professionnel est ainsi configuré (et reconfiguré au cours du temps) par des luttes symboliques internes mais aussi par des coopérations mettant en jeu des capitaux variés. Un de ces capitaux - particulièrement convoité et distinctif - est le capital corporel sportif. Il est l’enjeu des cultures professionnelles produites et diffusées au sein d’institutions de socialisation. Tout en traitant de plusieurs aspects de la culture et de l’organisation des sapeurs-pompiers, l’étude privilégie les moyens gymnastico-sportifs de formation, de hiérarchisation et de sélection des hommes, répartis dans des corps fortement différenciés. Les analyses intègrent les évolutions techniques et suivent les réagencement de l’organisation, sa complexification, les clivages, les conflits qui l’animent et la font évoluer.

Intégration sur silicium de solutions complètes de caractérisation en puissance de transistor HBT en technologie BiCMOS 55 nm à des fréquences au-delà de 130 GHz

/ Bossuet Alice / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 20-03-2017
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L’évolution des technologies silicium rend aujourd’hui possible le développement de nombreuses applications dans les domaines millimétriques tels que pour les systèmes de communication à très haut débit. Cette évolution se caractérise par une croissance des performances en fréquence des transistors disponibles dans ces technologies et nécessite la mise en place d’outils de mesure performants pour valider la modélisation et l’optimisation technologique de ces dispositifs. La caractérisation load-pull est une méthode incontournable pour modéliser le comportement en fort signal des transistors. En bande G [140-220 GHz], l’environnement de mesure classiquement disponible n’a plus les performances requises pour ce type de caractérisation compte tenu des pertes dans les accès au dispositif sous test. Ce travail de thèse a pour objectif de lever ce verrou en proposant de réaliser, en technologie BiCMOS 55 nm de STMicroelectronics, un banc load-pull entièrement intégré sur silicium afin d’être au plus près du dispositif à caractériser. Le mémoire est articulé autour de quatre chapitres. Le premier chapitre présente l’état de l’art de l’instrumentation actuellement disponible pour la caractérisation en puissance aux fréquences millimétriques et leurs limitations. Le second chapitre détaille la conception et la caractérisation des blocs constituant le banc intégré : le tuner et la source MMW de puissance. Le troisième chapitre décrit la réalisation et les performances du détecteur de puissance. Enfin, le quatrième chapitre présente le banc complet et son application à la caractérisation en bande G d’un dispositif bipolaire disponible dans la technologie BiCMOS 55 nm.

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