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The understanding of active sites structure in Ziegler-Natta catalysis remains academically and industrially challenging. Recently, the use of Lewis acids during the preparation of Ziegler-Natta catalysts has led to activity enhancements in ethylene (and α-olefin) polymerization. Under these optimal activity conditions and to assess the Lewis-acid role, we have developed spectroscopic methods, in particular solid-state-NMR, using different observable nuclei at the active-center vicinity. Various treatments by Lewis acids were first performed on a native and industrially relevant Ziegler-Natta precatalyst (TiCl4/MgCl2/Lewis bases: THF or EtOH). These Lewis acids lead to an increase of activity in polymerization, in particular BCl3, without any modification of polymer properties. By varying polymerization conditions, we have shown that Lewis acid pre-treatments reveal new active sites identical to the ones inherently present at the native precatalyst surface. BCl3 pre-treatment on Ziegler-Natta precatalysts was then monitored by solid-state-NMR spectroscopy. The reaction between Lewis acid and Lewis bases from “activated”-MgCl2 support has been evidenced. The activation step by reaction between precatalyst and an organoaluminium compound (alkylation step accompanied by a reduction of titanium (IV) to paramagnetic titanium (III)), has also been studied by spectroscopic on paramagnetic species in order to observe preactive-site formation in olefin polymerization before ethylene introduction. Finally, in a more exploratory context, BCl3 pre-treatment has been used to activate (FeCl2/MgCl2/Lewis-base: THF) precatalysts, which are originally inactive when contacted with organoaluminium compounds. Activities comparable to titanium-based Ziegler-Natta precatalysts are subsequently observed. No major differences in ethylene polymerization were noticed except that these Iron-based precatalysts retain an excellent activity at room temperature. The spectroscopic study allows to highlight the FeCl2 complexation with THF at the precatalyst surface and the modification of Iron oxidation state after alkylation; La compréhension de la structure des sites actifs en catalyse Ziegler-Natta de polymérisation des oléfines reste un challenge académique et industriel. Récemment, l’utilisation des acides de Lewis lors de la préparation de catalyseurs Ziegler-Natta a permis d’observer des gains d’activité lors de la polymérisation de l’éthylène (et des α-oléfines). Pour comprendre l’effet bénéfique de ces acides de Lewis, nous avons développé des méthodes spectroscopiques, RMN du solide en particulier, en étudiant les différents noyaux observables au voisinage du centre actif. Dans un premier temps, différents traitements par des acides de Lewis ont été effectués sur un précatalyseur solide Ziegler-Natta natif (TiCl4/MgCl2/bases de Lewis : THF ou EtOH) et représentatif des catalyseurs utilisés dans l’industrie. Ces acides de Lewis augmentent l’activité en polymérisation, en particulier pour BCl3, sans modifier les propriétés physico-chimiques des polymères. En variant les conditions de polymérisation, nous avons pu montrer que l’effet de l’acide de Lewis consistait à révéler de nouveaux sites actifs de même nature que ceux présents à la surface du précatalyseur natif. Dans un deuxième temps, des précatalyseurs Ziegler-Natta traités ou non par BCl3 ont été caractérisés par spectroscopie RMN du solide. La réaction des acides de Lewis avec les bases de Lewis présentes sur le support MgCl2 activé a été mise en évidence. L’étape d’activation par réaction du précatalyseur avec un organométallique de l’aluminium (étape d’alkylation) s’accompagnant d’une réduction du titane (IV) en titane (III), noyau paramagnétique, a également fait l’objet d’une étude spectroscopique des espèces paramagnétiques afin d’observer les précurseurs des sites actifs de polymérisation avant l’ajout d’éthylène. Enfin, dans un contexte plus exploratoire, l’utilisation d’acides de Lewis a été étendue à la catalyse Ziegler-Natta au fer découverte récemment au C2P2. Dans ce cas, un pré-traitement par BCl3 a également été utilisé pour rendre actifs des précatalyseurs FeCl2/MgCl2/base de Lewis n’ayant aucune activité en polymérisation lorsqu’ils sont activés classiquement par des organométalliques de l’aluminium. Des activités en polymérisation se rapprochant d’un précatalyseur Ziegler-Natta classique à base de titane ont été observées. Peu de différences en polymérisation de l’éthylène sont à souligner hormis une excellente activité de ces nouveaux précatalyseurs ferreux à température ambiante (20 °C). L’étude spectroscopique permet de mettre en lumière la complexation du FeCl2 avec le THF à la surface du précatalyseur et le changement de degré d’oxydation du Fer après alkylation

Non disponible / Not available, Depuis les années 50, la polymérisation par catalyse . Ziegler-Natta a suscité denombreuses études. Ainsi, Atofina essaie d'acquérir une connaissance plus approfondie du site catalytique par l'élaboration d'un modèle moléc ulaire afin de comprendre l'influence de la base de Lewis "externe"sur le contrôle de l'isotacticité. La première partie décrit la synthèse de différentes bases de Lewis, dont les caractéristiques structurales correspondent aux impératifs établis par lamodélisation. De nouveaux donneurs d'électrons silylés ou en série [gamma]-diéther très difficiles à préparer ont été synthétisés puis testés en polymérisation du propylène au Groupement de Recherche de Lacq. Deux composés inédits ont montré des performances tout à fait remarquablespuisqu'ils permettent d'obtenir des résultats supérieurs à ceux des meilleures références actuelles. La deuxième partie concerne l'étude au laboratoire du comportement des réactifs dans des conditions expérimentales aussi proches que possible de celles du réacteur en continu à l'échelle industrielle. Une étude de l'évolution des systèmes catalytiques dans des conditions voisines decelles adoptées en polymérisation est présentée afin de comprendre 'le comportement variable des meilleurs catalyseurs en fonction de leur mode de préparation et d'utilisation. Une troisième partie est consacrée à la synthèse de métallocènes. Atofina, un des plus grands producteurs européens de polyaléfines, s'intéresse de très près au développement spectaculaire de ces composés. La synthèse de zirconocènes haute performance a été réalisée, afinde vérifier ou d'améliorer la faisabilité des meilleurs catalyseurs décrits. Ces nouveaux systèmes ont été testés en polymérisation du propylène. Cette étude a permis de réaliser deux objectifs importants : cerner les possibilités de ces systèmes et apprécier les difficultés de mise en oeuvre des réactions de polymérisation.

Not available, Cette étude est consacrée à la (co)polymérisation d'un couple de monomères acétyléniques monosubstitués, phénylacétylène (PA)/hex-1-yne (HX), en présence de catalyseurs de coordination. L’objectif principal est de décrire la microstructure, en termes de distribution des séquences, de ces copolyalcynes par la technique de pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse (Py-GC-MS). La première partie traite de l'homopolymérisation et de la copolymérisation du PA et de HX en présence des catalyseurs de Ziegler-Natta, Ti(O-n-Bu) 4 -AlEt3 et Fe(acac) 3-AlEt3, et de métathèse, WCl6-Ph4Sn en solution dans le toluène ou le 1,4-dioxane. La stéréochimie de la réaction, en terme d'isomérie géométrique cis/trans, est très influencée par la nature de l'amorceur. Les rapports de réactivité, mesures comparativement par le procède de Kelen-Tüdös et par régression non linéaire, indiquent que la copolymérisation du couple PA/HX est déterminée par le seul effet terminal pour les différents systèmes catalytiques utilises. La seconde partie est consacrée à l'étude de la microstructure des (co)polyalcynes par Py-GC-MS. La thermolyse de ces produits libère très majoritairement des trimères cycliques sans restitution de monomère. La nature et l'abondance relative de ces cyclotrimeres sont caractéristiques de la composition chimique et de la microstructure du copolymère décomposé. Cette méthode a permis, d'une part, d'identifier et d'estimer les inversions d'enchainement dans les homopolymères et, d'autre part, d'analyser la répartition des triades et le run number qui caractérisent les copolymères.

Not available, Depuis quelques années, Elf Atochem essaie d'acquérir une connaissance plus approfondie du site actif de la catalyse Ziegler-Natta, par l'élaboration d'un modèle moléculaire permettant de comprendre l'influence de la structure de la base de Lewis dite externe (espèces devenues indispensables si l'on veut induire une forte isospécificité à la croissance de la chaîne de polymère) sur le contrôle de l'isotacticité. L’objectif de la première partie de ce mémoire a été de développer la synthèse de différentes bases de Lewis, dont les caractéristiques structurales correspondent aux impératifs établis à partir de la modélisation, puis tester en polymérisation l'influence de leur structure moléculaire sur la stéréorégulation de la polymérisation du propylène. L’élaboration et l'étude de nouvelles bases de Lewis externes en polymérisations de l'éthylène font l'objet de la seconde partie de ce mémoire. L’étude de bases de Lewis externes phosphorylées est réalisée pour la première fois ici. Une vaste gamme de composés phosphorés de structures très variées ont été synthétisés et engagés en polymérisation de l'éthylène. Cette deuxième partie se termine par un chapitre plus court relatif à des essais concernant l'élaboration de composés pouvant à la fois jouer le rôle de bases de Lewis externes et d'agents de contrôle de l'exothermicité en polymérisation de l'éthylène

Not available; L'étude comparative de l'efficacité d'une série de dérivés organoferriques aliphatiques, alicycliques et aromatiques, combinés à AlEt3, sur la polymérisation du hex-1-yne (HX), a revelé que les composés Fe(CH3CH2CO2)3, Fe(naph)3 et Fe(C6H11CO2)3, sont doués d'une haute activité catalytique (Rdt 100%, Mn=6.10^4). Les essais conduits en présence du couple Fe(CH3CH2CO2)3AlEt3, montrent que cette combinaison est parfaitement appropriée pour polymériser les alcynes terminaux: 3-méthylpent-1-yne, 4-méthylpent-1-yne et phénylacetylène (PA). Les 3-triméthylsiloxyprop-1-yne (TMSOP) et 1-triméthylsilylpenta-1,4-diyne (TMSPD), polymérisent également sous l'action de ces complexes amorceurs (Rdt 70%, mn = 10^5). L'encombrement stérique du groupe Si(CH3)3 est suffisamment important pour protéger efficacement tout site réactif auquel il est directement lié (-O-, -C=C-) envers les agents organométalliques qui composent le système amorceur. Le processus de croissance, évalue en termes de rendement et de microstructure (cis/trans), des produits formes, est influencé par l'encombrement stérique du substituant avoisinant le carbone sp. La copolymérisation des couples PA/HX, PA/TMSPD, HX/TMSOP et PA/TMSOP montre que les alcynes examinés copolymérisent par voie Ziegler-Natta. Les rapports de réactivité indiquent que le régime d'incorporation des deux partenaires est déterminé par le seul effet terminal. Ces rapports révèlent que les trois premiers couples sont dépourvus de composition azéotrope et ont une certaine tendance à l'alternance des deux résidus alors que le quatrième présente un azéotrope à environ 98% de PA dans la charge et une propension à former des séquences homogènes. L’étude du vieillissement à l'air et à la lumière de ces polymères montre que la vitesse d'altération de leurs caractéristiques physicochimiques est une fonction décroissante de l'effet d'encombrement stérique du substituant lié au squelette macromoléculaire

Not available, L'étude comparative de l'efficacité d'une série de dérivés organoferriques aliphatiques, alicycliques et aromatiques, combinés à AlEt3, sur la polymérisation du hex-1-yne (HX), a revelé que les composés Fe(CH3CH2CO2)3, Fe(naph)3 et Fe(C6H11CO2)3, sont doués d'une haute activité catalytique (Rdt 100%, Mn=6.10^4). Les essais conduits en présence du couple Fe(CH3CH2CO2)3AlEt3, montrent que cette combinaison est parfaitement appropriée pour polymériser les alcynes terminaux: 3-méthylpent-1-yne, 4-méthylpent-1-yne et phénylacetylène (PA). Les 3-triméthylsiloxyprop-1-yne (TMSOP) et 1-triméthylsilylpenta-1,4-diyne (TMSPD), polymérisent également sous l'action de ces complexes amorceurs (Rdt 70%, mn = 10^5). L'encombrement stérique du groupe Si(CH3)3 est suffisamment important pour protéger efficacement tout site réactif auquel il est directement lié (-O-, -C=C-) envers les agents organométalliques qui composent le système amorceur. Le processus de croissance, évalue en termes de rendement et de microstructure (cis/trans), des produits formes, est influencé par l'encombrement stérique du substituant avoisinant le carbone sp. La copolymérisation des couples PA/HX, PA/TMSPD, HX/TMSOP et PA/TMSOP montre que les alcynes examinés copolymérisent par voie Ziegler-Natta. Les rapports de réactivité indiquent que le régime d'incorporation des deux partenaires est déterminé par le seul effet terminal. Ces rapports révèlent que les trois premiers couples sont dépourvus de composition azéotrope et ont une certaine tendance à l'alternance des deux résidus alors que le quatrième présente un azéotrope à environ 98% de PA dans la charge et une propension à former des séquences homogènes. L’étude du vieillissement à l'air et à la lumière de ces polymères montre que la vitesse d'altération de leurs caractéristiques physicochimiques est une fonction décroissante de l'effet d'encombrement stérique du substituant lié au squelette macromoléculaire

Not available, L’acrylonitrile (A) et le trans pentadiène-1,3 (P) sont homopolymérisés et copolymérisés, en solutions dans le toluène sous l’action d’amorceurs du type Ziegler-Natta. Les proc’ssus de croissance, évalués en termes de rendement ou de structure des produits formés, sont influencés par les conditions opératoires telles que : le rapport des fractions molaires des constituants du catalyseur, la concentration en dérivé du métal de transition, l’ordre d’introdution des différents actions, l’addition d’un composé électro-donneur ou d’hydroquinone, la température de polymérisation. La polymérisation anionique, amorcée par BuLi, de A, P ainsi que des mélanges A/P en solution dans le n-heptane, l’éther diéthylique ou le N.N-diméthylformamide révèle que le polyacrylonitrile formé est hautement cyclisé indépendamment du milieu, alors que dans le cas du pollydiène, la nature du solvant influe considérablement à la fois sur le rendement de la rédaction et la microstructure de l’enchainement. L’expérience montre que le couple A/P ne copolymérise pas par voie anionique

Not available, La présente étude consiste à développer et valider des modèles de polymérisation de l'éthylène sous haute pression afin de prédire la qualité du polymère en fonction des conditions opératoires (pression, température, débit et composition de l'alimentation, ...) et de fournir aux industriels un outil d'aide à la décision pour la conduite des lignes de fabrication. Notre approche, dite modèle de tendance n'est pas analytique détaillée ni de type boite noire. La structure moléculaire du polymère est représentée par des pseudo-constituants, tels les indices de branchement ou les moments de la distribution des masses moléculaires, dont les débits de production sont calculés sur la base de schémas cinétiques réalistes. La première partie de ce travail concerne la polymérisation radicalaire. A partir d'un modèle préexistant, nous avons mis au point une méthode originale de calcul de la distribution des masses moléculaires et une technique de calage des paramètres cinétiques qui permet d'estimer quantitativement la structure moléculaire. La seconde partie a trait à la copolymérisation de l'éthylène et des alpha-oléfines par catalyse Ziegler-Natta selon le procédé en masse. Le modèle comporte plusieurs types de sites actifs, dont les paramètres cinétiques ont été identifiés grâce à des essais conduits sur une installation pilote industrielle, dans le cas de la copolymérisation éthylène butene-1. Le modèle a pu être validé par des simulations. Sur le plan théorique, il a été montré que notre approche s'appliquait à d'autres alpha-oléfines que le butene-1. La transposition de ces modèles aux réacteurs industriels a été en partie réalisée. Sur le plan informatique, nous disposons de logiciels de simulation utilisables en usine sur micro-ordinateur. Toutefois, les exploitants n'adhèreront pleinement à la modélisation que lorsque les propriétés d'application d'usage courant seront reliées à la structure moléculaire sur une base scientifique solide

International audience; Activation and deactivation are observed with all Ziegler-Natta catalysts in all polymerization processes. With the exception of active center destruction which can be observed for instance at high temperature, most of the apparent deactivations are reversible. On the contrary, irreversible aspects of the reaction in order to try to define the reaction steps involved in these processes.

The energy density of current lithium metal batteries remain limited due to the reduced electrochemical stability at high potential of PEO-based electrolytes. Other families of polymer electrolytes have been investigated to overcome this issue, showing stability up to 5V vs Li+/Li. Polycarbonates are among these materials. In this context, this thesis describes the synthesis and development of poly(trimethylenecarbonate) (PTMC) based polymers and bottlebrush copolymers for their use as polymeric host matrices for lithium salts to allow for salt-in-polymer solid polymer electrolytes. We report the synthesis of PTMC by organocatalysed ROP of TMC, allowing the generation of an extended range of molecular masses combined with low dispersity (0.7kg.mol-1 < Mn < 50kg.mol-1 ; DPn < 1.18). The electrochemical characterizations of PTMC/lithium salts electrolytes are presented and discussed, allowing the optimization of these electrolytes (nature of the salt, concentration, Mn, etc.) and the tentative proposition of an ionic transport mechanism within these PTMC matrices. The syntheses of bottlebrush copolymers, based on a poly(pentafluorostyrene) (PPFS) backbone and PEO and PTMC side-chains (PPFS-g-PEO and PPFS-g-PTMC), allow to overcome low Young modulus values while keeping a high side-chain dynamics favorable to ion transport. At equivalent PTMC chain lengths (and Mn > 1.9kg.mol-1), PPFS-g-PTMC/LiTFSI has an ionic conductivity similar to that of their homopolymer electrolytes counterparts. Furthermore, comparison of bottlebrush copolymer electrolytes based on similar DPn PEO and PTMC side-chains show identical conductivity for T > 60°C. These studies are therefore a proof of concept for the use of these polycarbonate-based materials as polymer electrolytes for lithium metal batteries., Les densités d’énergie des accumulateurs au lithium métal actuels restent limitées en raison de la stabilité électrochimique réduite à haut potentiel des électrolytes basés sur le PEO. D'autres familles de polymères ont été étudiées pour pallier à ce problème, montrant une stabilité pouvant atteindre 5V vs Li+/Li. Les polycarbonates font partie de ces matériaux. Dans ce contexte, cette thèse décrit la synthèse et le développement de polymères et de copolymères en peigne basés sur le poly(triméthylènecarbonate) (PTMC) pour leur utilisation en tant que matrice hôte polymère de sels de lithium. La synthèse de PTMCs par ROP organocatalysée du TMC est ici décrite et permet d’obtenir une large gamme de masses molaires de faibles dispersités (0,7 kg.mol-1 < Mn < 50 kg.mol-1 ; DPn < 1,18). Les caractérisations électrochimiques des électrolytes PTMC/sels de lithium sont développées. Elles permettent l’optimisation de ces électrolytes (nature du sel, concentration, Mn, etc) et de proposer un mécanisme de transport ionique dans ces matrices PTMC. Le développement de la synthèse de copolymères en peigne, basés sur un squelette poly(pentafluorostyrène) (PPFS) et des chaînes latérales PEOs et PTMCs (PPFS-g-PEO et PPFS-g-PTMC), permet de pallier aux faibles valeurs du module d'Young des homopolymères tout en gardant une dynamique de chaînes latérales importantes, favorable au transport ionique. A longueur équivalentes de chaînes PTMCs (et Mn > 1,9 kg.mol-1), les PPFS-g-PTMC ont une conductivité ionique similaire à celle des homopolymères. De plus, la comparaison des électrolytes copolymères basés sur des chaînes latérales PEOs et PTMCs de DPn similaires montre une conductivité identique pour T > 60°C. Nos études constituent donc une preuve de concept de l'utilisation de ces matériaux basés sur les polycarbonates en tant qu’électrolytes polymères pour batterie lithium métal.

National audience; Pour les plus jeunes de nos lecteurs nous rappellerons que Chantal REGA fait partie des meilleures sprinteuses que la France ait connues. Elle a détenu les records de France du 100 m (11"15) et du 200 m (22"72) et a terminé sa carrière sur 400 m haies avec le record de France (54"93) et une médaille de bronze aux championnats d'Europe. Elle mène actuellement sa carrière professionnelle comme sa carrière sportive. Elle passe de l'enseignement de l'EPS, à la formation à l'Université et travaille parallèlement sur la pédagogie et la recherche en matière de course de vitesse. C'est dans ce cadre de chercheur associé au laboratoire Mouvement Action Performance de l'INSEP qu'elle nous présente ce travail avec sa complice Françoise NATTA.

International audience; Une étude a été réalisée dans le sous-bois des teckeraies privéesde la commune d'Abomey-Calavi suivant l'approche synusiale intégrée de la phytosociologie. Les facteurs pédologiques, topographiques et la production de ces teckeraies y ont été étudiés. La phytocénose à Mallotus oppositifolius et Macrosphyra longistyla a été identifiée sur des sols argilo-sableux acides. Elle est composée de huit synusies végétales et correspond au quatrième stade des successions végétales forestières dans la zone d'étude. Le diamètre moyen des tecks au sein de cette phytocénose varie de 5,7 cm à15,8 cm, la hauteur totale moyenne de 6,5 m à 13 m et la surface terrière varie de 10,7m²/ ha à 18,9 m²/ ha. Cette phytocénose est indicatrice des stations les plus productives de la commune.

International audience; L'objectif de cette étude biomécanique est d'une part la comparaison des deux systèmes capture du mouvement Vicon et Moven et d'autre part d'analyse de l'influence de la masse du poids (6,26 vs 7,26 kg) sur les paramètres cinématiques du mouvement du lancer du poids. La comparaison de la cinématique du poids a montré l'absence d'altération significative du geste de lancer lors de l'utilisation d'un poids léger chez les lanceurs experts : l'évolution de la norme de la vitesse du disque au cours des 5 phases, n'est pas significativement modifiée par la masse de l'engin. En conséquence, ces résultats suggèrent qu'un poids plus léger pourrait être employé pour l'entraînement des athlètes de haut niveau sans dégradation cinématique du lancer. La comparaison des données pour un même jet réalisé simultanément avec les deux systèmes Vicon-Moven montre:-un même profil pour le début et la fin du mouvement mais pas les mêmes valeurs de vitesse.-l'opposition de phase observé aux étapes intermédiaires du mouvement pour la vitesse n'est' elle pas, en fait, un décalage computationnel? Causes probables:-l'algorithme utilisé pour le calcul logiciel;-traitement spécifique du signal (lissage, filtrage);-interférences magnétiques avec d’autres appareils présentes sur le lieu de l’expérimentation

L’initiation et le déroulement de la première marche du sabreur lors de l’assaut initial sont étudiés face à un adversaire réel. Cette étude a tenté de répondre aux deux questions suivantes : 1) l’escrimeur choisit-il une action au préalable ; 2) son geste s’adapte t-il au cours du mouvement en tenant compte du mouvement adverse ?Six sabreurs, tous membres de l’équipe de France de sabre et s’entraînant deux fois par jour à l’Institut National des Sports et de l’Education Physique (INSEP) ont mené chacun 48 assauts face à un adversaire commun, lui-même sabreur de haut-niveau. Les assauts se répartissaient en deux session de 24 essais chacune : une session où le sabreur avait connaissance de l’action prévue par l’adversaire et une session où il l’ignorait. Pour chacune des deux sessions, l’adversaire effectuait 8 essais dans trois conditions de distance : une distance courte de marche-retraite, une distance moyenne de marche-fente et une distance longue de marche-marche-fente. Une partie des résultats portant uniquement sur la première marche de l’adversaire complice a permis d’une part, de valider le protocole expérimental en restant la reproductibilité de l’organisation spatiotemporelle de ses séquences motrices et d’autre part, de repérer des indicateurs cinématiques dont les grandeurs et/ou les caractéristiques variaient en fonction de la condition de distance. Ces indicateurs deviennent alors susceptibles de constituer des informations exploitables par le sabreur. Certaines de ces informations sont disponibles moins de 400 ms après le signal de départ qui est commun aux deux duellistes. Les résultats de la session avec incertitude ont montré que les sabreurs avaient exploité des informations dès 570 ms qui leur permettaient de distinguer s’ils devaient faire face à une attaque courte ou à une attaque longue et qu’avant 900 ms (au cours du double appui) la marche du sabreur s’était adaptée avec pertinence au mouvement de l’adversaire. Les résultats de la session avec certitude ont montré que les sabreurs programmaient seulement le début de leur séquence et qu’ils l’adaptaient au cours de la première marche, bien qu’ils connaissent les intentions de l’adversaire. Il a été montré également que les sabreurs menaient une gestion toujours conjointe mais différente, selon la distance, de la double tâche qui s’impose à eux : se déplacer et toucher. La séquence motrice face à une séquence courte semble constituer la séquence de « base » du sabreur. L’organisation posturo-cinétique du sabreur serait alors celle qui permettrait le plus de variété dans les enchaînements d’action. La distance entre les pieds, les durées d’appui et l’organisation du bras armé pourraient constituer des sources d’information importantes pour l’adversaire, et cela dès le déplacement du pied avant puisque ces variables prennent des valeurs différentes selon les conditions de distance, indépendamment de la connaissance du mouvement de l’adversaire. A l’inverse, l’inclinaison du tronc est différente selon la certitude ou l’incertitude, quelque soit la distance. En situation d’incertitude, le sabreur est à la recherche d’une grande stabilité posturale permettant de déplacer les appuis aussi bien vers l’avant que vers l’arrière mais aussi d’armer le bras par un mouvement du coude vers l’arrière aussi bien que de le porter rapidement vers l’avant. Ces travaux montrent que 1) dans les deux sessions il existe une adaptation dans la seconde partie de la marche ; 2) la première partie semble relativement stéréotypée en situation d’incertitude et très automatisée et différentiée selon la distance à parcourir en situation de certitude.Quelles que soient les conditions, il semble émerger un patron de coordination très stable, entre le pied arrière et le bras armé et son effet sur le centre de masse dans la phase finale de la marche. Enfin, il existe de nombreuses composantes du geste qui sont individualisées, particulièrement à partir du premier double appui. C’est donc dans la partie « adaptation » du geste que semble s’exprimer davantagel’individualisation de la marche et c’est en situation de certitude que s’exprime le plus de variabilité.

Cette recherche s’inscrit dans la continuité de travaux antérieurs portant sur le départ et sur le cycle du membre inférieur pendant la phase de course à vitesse stabilisée. Les objectifs ont été de comparer les comportements adoptés par des sprinters de 100 mètres de niveaux d’expertise variés afin d’identifier des différences éventuelles dans la gestion de leur course et de cerner les caractéristiques de la performance de haut niveau dans le sprint athlétique. Cette recherche menée dans des conditions réelles de pratique et en étroite collaboration avec les entraîneurs nationaux et les athlètes français du plus haut niveau, a fait appel aux méthodes exploratoires multidimensionnelles et aux techniques explicatives et prévisionnelles. Le départ d'une course de vitesse constitue un élément technique important à maîtriser dans l’objectif d'être performant sur une course de 100 mètres. Sa réalisation à partir d’une posture en quadrupédie, suppose d’être capable de gérer une double contrainte : se redresser et avancer. Nous avons analysé cette gestion au sein d’une population de haut niveau d'expertise. Les résultats ont mis en évidence les caractéristiques (ou invariants) inhérentes à ce départ pour des niveaux d’expertise différents, et nous les avons distingués de celles acquises par l’entraînement spécifique dans cette discipline sportive. Nous avons analysé, les forces externes, l’activité musculaire, l’évolution du centre de masse, ainsi que les modifications posturo cinétiques du haut du corps. L'étude de la population de haut niveau d'expertise a permis de comprendre comment s'organise la gestion de la double contrainte sur les trois premiers appuis de course et dans les trois dimensions de l'espace. Les résultats suggèrent que la performance du départ de sprint est une gestion optimale des paramètres de redressement et des quantités de rotation dans le plan transverse. Mais, que les caractéristiques de cette gestion optimale ne sont pertinentes qu’à l’intérieur d’un niveau d’expertise donné. Le cycle de jambe à vitesse stabilisée a été étudié suivant une méthodologie originale : la méthode Procuste. Cette méthode, initialement destinée à l’analyse quantitative de formes biologiques en morphométrie géométrique, est ici appliquée à l’étude de formes « dynamiques » créées par les déplacements spatio-temporels des articulations au cours des cycles locomoteurs. Ces premiers travaux, utilisant les concepts de la morphométrie géométrique, constituent une approche quantitative objective mettant en évidence des différences ou similitudes fonctionnelles entre les patrons locomoteurs pour tenter de prédire la performance à partir de paramètres rythmiques et cinématiques recueillis dans la phase de vitesse maximale d'une épreuve de 100 mètres. La finalité de cette recherche est la conception et la validation d’outils et de méthodes qui rendent possible une évaluation scientifique de l’efficacité motrice du coureur. Cette recherche est concrétisée par le développement du logiciel « MÉMOSPORT » permettant la mise en correspondance des données objectives mesurables et analytiques avec les données subjectives et qualitatives fournies par l'expert du domaine.

Introduction.- Le but de cette étude est d'analyser l’influence de la masse du disque (1,7 vs 2 kg) sur les paramètres cinématiques et l’activité des muscles de la ceinture scapulaire au cours du lancer. Les techniques employées sont l’analyse vidéo 3D et l’électromyographie de surface (sEMG). Méthodes et résultats. -7 lanceurs de haut niveau (âgés de 23 ± 3 ans, poids de 108 ± 19 kg, taille de 190 ± 6 cm, performance personnelle de 57 ± 3 m) ont participé à l'étude. Les enregistrements des données cinématiques ont été réalisés au moyen de trois caméras numériques, (Panasonic AG-455, 50 Hz), permettant de reconstruire le mouvement en trois dimensions. L’activité électromyographique de surface (sEMG) de 5 muscles a été enregistrée à l'aide d'un appareil numérique embarqué (ME3000P8). L’analyse cinématique a montré que la durée absolue et relative des différentes phases de lancer et de l’ensemble du jet est la même pour les deux masses, du disque (1,7 vs 2 kg). Par ailleurs, la modification de la masse du disque n'a pas d'effet sur la chronologie de la mise en action des muscles de la ceinture scapulaire. En effet, pour les deux conditions de masse nous avons montré d’une part, une coopération musculaire au début du geste entre le Trapezius pars descendens et le Deltoideus pars medialis, et d’autre part une mise en action différenciée à la fin du geste entre le Biceps brachii, le Pectoralis major, le Deltoideus pars anterior et le Trapezius pars descendens. Enfin, les valeurs moyennes de quantités électriques (EMGin/dt) pour chacun des muscles de la ceinture scapulaire, semblent ne présenter aucune différence significative en fonction de la masse du disque. Conclusion.- Ces résultats suggèrent qu'un disque plus léger pourrait être employé pour l'entraînement des athlètes de haut niveau sans altération cinématique du lancer. Ceci pourrait diminuer le risque de blessure lié aux contraintes mécaniques de la charge pendant des périodes d'entraînement et plus particulièrement pour des débutants.

International audience

International audience; En combat au sabre, on peut émettre l'hypothèse que la distance initiale entre les combattants nécessite que l'attaquant déclenche une séquence locomotrice de rapprochement le plus tôt et le plus rapidement possible, en raison de la "priorité" accordée à l'attaque. Nous nous intéressons à l'organisation posturo-dynamique de l'attaquant. Dans le cadre de la programmation du mouvement intentionnel, les ajustements posturaux anticipateurs (APA) sont spécifiques du mouvement à venir (Bouisset, 1991). D'autres auteurs ont montré, dans une séquence posturo-dynamique au fleuret, que les APA sont fondamentaux pour la performance (Do et Yiou, 1999). Dans notre étude, les APA correspondent à l'initiation d'un pas effectué à partir d'une posture initiale pieds décalés, suivi d'un rapprochement du pied arrière (l'ensemble de ces deux actions étant appelé « marche » par les escrimeurs). Cependant, la programmation de la séquence posturo-dynamique de l'attaquant est susceptible d'être modifiée en fonction des mouvements de l'adversaire. Le but de cette étude est de caractériser les mouvements d'une cible in situ (sujet adversaire), afin d'étudier son influence sur les stratégies dynamiques de l'attaquant.

Ce rapport de recherche portant sur la course de vitesse comporte deux parties. La premièrepartie, constituée de ce document, concerne l’étude bibliographique et la mise en place du siteet du protocole expérimentaux. La seconde partie qui fait l’objet d’un autre document,présente les résultats obtenus dans les conditions décrites ici.Cette étude vise à apporter notre contribution à la connaissance de cette spécialité, maissurtout à aider les entraîneurs dans leur prise de décision pour faire progresser leurs athlètes :- d’une part, en mettant à leur disposition une revue de questions, afin de leur apporterdes éléments de réflexion et de comparaison avec nos propres données ;- d’autre part, en installant des outils permettant de suivre l’évolution des sprinters àdifférents moments de leur préparation et cela, sans perturber leurs habitudesd’entraînement.L’étude bibliographique montre que de nombreux auteurs se sont intéressés au départ enstarting-blocks et à la course de vitesse elle-même, aussi bien en conditions expérimentalesqu’au cours de compétitions sportives. Ici, nous avons tenté de rendre compatible ces deuxsituations en installant un lieu d’expérimentation au sein d’un stade couvert. Ce lieu estsuffisamment contrôlé pour répondre aux critères de fiabilité et de reproductibilité d’uneétude scientifique. Mais une activité réelle des sportifs reste possible car le site est aussisuffisamment grand et les outils de mesure sont les plus discrets et intégrés possible.Le protocole proposé se présente comme une séance de vitesse relativement classique et sedéroule sur le lieu habituel d’entraînement des athlètes. Les nombreux paramètres qui peuventêtre recueillis concernent à la fois des données dynamiques et des données cinématiques. Lespremières sont recueillies au moyen d’une plate-forme de forces intégrée dans un des couloirset concernent les forces exercées dans les trois directions de l’espace ainsi que les impulsions.Les secondes sont enregistrées essentiellement par une caméra vidéo et concernent desvariations angulaires, des déplacements et vitesses linéaires. Ces mesures sont effectuées àdeux instants particuliers de la course : le départ suivi du redressement et un appui à pleinevitesse suivi d’un cycle de jambe complet.Il conviendra pour les études ultérieures de ne retenir que les paramètres qui semblent les plus pertinents pourcaractériser le comportement des athlètes et différents niveaux d’organisation, en rapport avec les niveauxd’expertise d’une même spécialité ou de différentes spécialités à base de sprint.

Sports biomechanics aims at better understanding performance mechanisms, to improve them while limiting injury risk. At elite level, stances are a key aspect of performance. Often used in gait analysis, inverse dynamics enables quantification of mechanical actions during motion. However, there are some limits to this method, two of which can become important when studying sports stances: soft tissue artifact and accuracy of dynamic wrenches. The first objective of this work is to propose methodological adaptations for inverse dynamics analysis of sports stances. Firstly, the benefit of the “mean joint centers” method, based on the use of rigid clusters, is shown for segment kinematics acquisition. Secondly, the influences of the sampling frequency and the differentiation method on the calculation of accelerations are evaluated. Thirdly, the validation of a personalized volumetric model enabling better estimation of segment inertial parameters than common proportional models is presented. The second objective of this work is the application of the methods proposed to the analysis of the ankle joint mechanical behavior during plyometric jumps, and to personalized evaluation of the lower limb injury risk in elite wushu athletes. These analyses have been performed in parallel to specific measures of athletes' characteristics, such as the ankle range of motion and the shear modulii of different structures of the triceps surae, using shear wave elastography. Perspectives for training application will be discussed, to address the evolution of training habits and personalized injury prevention., L'analyse biomécanique du geste sportif vise à mieux comprendre les mécanismes de la performance, en vue de l'améliorer tout en limitant le risque de blessures. Dans le sport de haut niveau, les appuis constituent une des clés de la performance. Couramment utilisée pour l'analyse de la marche, la dynamique inverse permet de quantifier les actions inter-segmentaires, potentiellement traumatiques, au cours du mouvement. Cette méthode comporte toutefois certains biais, dont deux peuvent être particulièrement importants au cours de mouvements sportifs à fortes accélérations : l'artefact des tissus mous et la précision du torseur dynamique. Ce travail a pour premier objectif de proposer des adaptations méthodologiques pour l'analyse par dynamique inverse d'appuis sportifs. D'abord, l'intérêt de la méthode des « centres articulaires moyens », basée sur l'utilisation de clusters rigides, est montré pour l'acquisition de la cinématique segmentaire. Ensuite, l'influence de la fréquence d'échantillonnage et de la méthode de dérivation discrète sur le calcul des accélérations est évaluée. Enfin, la validation d'un modèle volumique personnalisé permettant une meilleure estimation des paramètres inertiels que les modèles proportionnels couramment utilisés est présentée. Le second objectif de ce travail consiste en l'application des méthodes ainsi développées à l'analyse du comportement mécanique de la cheville au cours de sauts de type pliométrique et à l'évaluation personnalisée du risque de blessures du membre inférieur chez des athlètes d'élite en kungfu wushu. Ces analyses seront faites en parallèle de la mesure de caractéristiques spécifiques de l'athlète, telles que l'amplitude articulaire de la cheville et les modules d'élasticité de différentes structures du triceps sural obtenus par élastographie. Les perspectives pour l'application à l'entraînement seront abordées, en termes d'évolution des pratiques et de prévention personnalisée des blessures.

International audience; Dans l'étude qui va suivre, on se propose d'étudier le dossier étymologique du lat. uirgō " vierge " qui est adjectif et substantif. En synchronie, le lexique latin fait s'opposer uirgō à mulier " femme ", lequel présente une nette connotation sexuelle, ainsi dans le tour mulierem reddere " faire devenir femme, ôter la virginité d'une jeune fille ". En regard de la formule hittite natta=arkant- " (femelle) non-montée ", qui se dit notamment des brebis et autres génisses, il est loisible d'expliquer ce terme obscur qu'est le lat. uirgō par un composé privatif i.-e. *h1wí-h1ṛǵʰ-ōn " non-montée ". Ce terme hérité se rattacherait ainsi à la grande racine *h1erǵʰ- " monter, saillir " qui relève de la langue technique des éleveurs.

Président du jury: Claude Bertout Rapporteurs: Antonella Natta & Claude Bertout Co-directeur: Fabien Malbet Examinateurs: France Allard & Gerd Weigelt; It is nowadays widely accepted that low mass star formation initiated from a molecular cloud undergoes a phase where the central object is surrounded by a disc, in which planets may form later. The study of such a disc aims at the understanding of the evolutionary sequence of star formation and of planet formation. Radiative transfer in this disc is of high importance, for it is heated by viscous dissipation or stellar irradiation for instance. The production and transportation of thermal energy in this disc therefore conditions its chemical and physical properties inside. It has countless consequences in terms of structure. I shall present a study of the discs based on a deep analytical description of the radiative transfer and a delay of the numerical implementation. This method allows a better grasp on processes and physical conditions in these objects. I shall constrain model parameters and establish a new diagnosis combining the spectral energy distribution and the visibilities obtained with optical long-baseline interferometers. The former observable is a well known technique, and the latter new and promising: it provides information at the scale of one astronomical unit for the closest star forming regions. I shall start a generalisation of the analytical studies of the radiative transfer in stellar atmospheres, with two striking discrepancies: viscous heating occurs everywhere in the disc and the surface is illuminated by the star. I apply this formalism in a numerical simulation of a disc heated by viscosity alone. I then develop a simplified version of this transfer in a two-layer disc: the surface is heated by the interior and by the star, and the interior by viscosity and by the surface. This simplification allow to derive a simplified analytical description of the physical conditions in a disc heated by the two processes mentioned above. I shall tackle the interpretation of observations in the end. I shall of the possibilities brought by interferometry concerning marginally resolved objects, as most young star will be. I then shall present best fits of the two-layer models for low mass young stars already observed by interferometers.; Il est actuellement admis que la formation des étoiles de faible masse à partir d'un nuage de gaz passe par une étape où l'objet central est entouré d'un disque de matière dans lequel les planètes peuvent ensuite se former. L'étude d'un tel disque a deux objectifs principaux : comprendre la séquence évolutive de formation stellaire et la formation des planètes. Le transfert radiatif dans cet objet revêt une importance primordiale : en raison du frottement visqueux ou de l'éclairement par l'étoile notamment, le disque est chauffé. Les processus de production et de propagation de l'énergie thermique dans ce disque en conditionnent ainsi les propriétés physico-chimiques, ce qui a de multiples conséquences sur sa structure. Je présente une étude de ces disques fondée sur une description analytique poussée du transfert radiatif, afin de retarder l'étape de mise en oeuvre numérique. Cette méthode possède l'avantage de permettre une meilleure compréhension des processus et des conditions physiques dans ces objets. Afin de contraindre les paramètres du modèle, j'ai choisi d'établir un diagnostic observationnel novateur sur la base de la distribution spectrale d'énergie, technique bien connue, et des visibilités obtenues en interférométrie optique à longue base, récentes et prometteuses car elles permettent d'obtenir des informations spatiales à l'échelle de l'unité astronomique pour les étoiles jeunes les plus proches. Je commence par une généralisation des approches analytiques du transfert dans les atmosphères stellaires, en reliant la température en tout point à la profondeur optique, avec deux différences notables : le chauffage visqueux a lieu sur l'ensemble du disque et la surface est éclairée par l'étoile. Ce formalisme est ensuite employé dans une simulation numérique de disque chauffé par la viscosité seule. Ensuite, j'élabore une version simplifiée du transfert dans un disque à deux couches : une surface chauffée par la couche interne et par l'étoile, et un intérieur chauffé par la viscosité et par la couche externe. Cette version permet d'obtenir des formules analytiques simplifiées décrivant les conditions physiques dans un disque présentant les deux sources de chauffage énoncées. Enfin, je m'attèle à l'interprétation des observations. Après une étude prospective concernant les possibilités ouvertes par l'interférométrie pour les objets marginalement résolus, je présente des ajustements du modèle à deux couches aux étoiles jeunes de faible masse déjà observées en interférométrie.