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Diffusion magnetic resonance imaging (dMRI) is an experimental technique which aims at unraveling the microstructural properties of a sample well below the conventional spatial resolution of ``classic'' MRI. Although this technique has been proposed and applied in various contexts for several decades, many theoretical points remain to be clarified, even more with the permanent improvement of MRI scanners and experimental protocols. Notably, the understanding of the signal formation at high gradients is largely incomplete, in spite of the ``natural'' tendency to increase the gradient in order to probe finer and finer structural scales.We first revisit anisotropy effects. While micro- and macroscopic anisotropy have been largely studied over past years, the intermediate, ``mesocopic'' scale had not been investigated in a systematic way. We have obtained a generalized Mitra formula which improves significantly surface-to-volume ratio estimations for arbitrary domains and gradient waveforms.In a second chapter, we investigate permeability effects, that are crucial for biomedical applications. We critically revise three classical models of exchange for dMRI. Moreover, we obtain a general and flexible numerical and theoretical method to study diffusion trough several parallel permeable membranes.The last chapter is the heart of the thesis and contains a non-perturbative study of Bloch-Torrey equation, which governs the evolution of dMRI signal. At high gradient strength, we reveal theoretically, numerically, and experimentally the universality of the localization phenomenon, which opens promising perspectives to improve the sensitivity of the signal to the microstructure., L'imagerie de résonance magnétique nucléaire pondérée par diffusion (dMRI) est une technique expérimentale qui a pour but d'indentifier les propriétés microstructurales d'un échantillon bien en-dessous de la résolution conventionnelle de l'IRM "classique''. Bien que cette technique ait été introduite et appliquée dans divers contextes depuis plusieurs décennies, de nombreux éléments théoriques restent à élucider, et ce d'autant plus avec l'amélioration constante des appareils d'imagerie et des techniques expérimentales. Notablement, les mécanismes de formation du signal d'IRM aux forts gradients sont encore largement incompris, malgré une tendance ``naturelle'' à l'augmentation des gradients pour sonder des échelles structurales de plus en plus fines.Nous revisitons dans un premier temps les effets d'anisotropie géométrique. Tandis que l'anisotropie aux échelles micro- et macroscopiques a été l'objet de beaucoup d'attention ces dernières années, l'échelle intermédiaire, ``mésoscopique'', n'avait pas encore été étudiée systématiquement. Nous avons obtenu une généralisation de la formule de Mitra qui permet d'améliorer significativement l'estimation du rapport surface-volume de domaines arbitraires quelle que soit la séquence de gradient utilisée.Dans un second temps, nous étudions les effets de perméabilité, qui sont cruciaux pour les applications biomédicales. Nous proposons une analyse critique de trois modèles classiques de l'effet de l'échange sur le signal d'IRM de diffusion. De plus, nous formulons une méthode numérique et théorique générale et flexible pour étudier la diffusion à travers plusieurs membranes perméables parallèles.Le dernier chapitre constitue le cœur de la thèse et aborde l'étude non-perturbative de l'équation de Bloch-Torrey qui régit l'évolution du signal d'IRM de diffusion. Aux forts gradients, nous montrons théoriquement, numériquement, et expérimentalement l'universalité du phénomène de localisation, qui ouvre des perspectives prometteuses pour augmenter la sensibilité du signal d'IRM à la microstructure.

The durability of earthen river levees is assessed by estimating the time a structure will be able to protect against flooding events in a specific environment. We have tried in this work to answer two scientific questions: (1) which are the effects of the meteorological environment on the dikes and (2) what are the consequences on hydraulic conductivity performance ? The first part of the work confirmed the existence of specific zoning in the earthworks through monitoring. Zoning results from soil interactions with the atmosphere and meteorology of the site. Its description has been based on the analysis of an instrumented earth structure located in Héricourt (Haute-Saône) near Belfort, and confirmed by the geotechnical analysis of an old dike located in La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) near Tours. The meteorology of the sites, alternating dry and wet periods, influences the behavior of the slopes, the platform and the core of the levee. In each zone, the intensity of the meteorological effects varies and influences their performance. Different marks of deterioration will appear in a levee in the South of France than in the North. A map of the geographic location of equal water stress for earthen structure in France, is proposed, based on Thornthwaite indicators. The second part examined more closely the effect of water cycles on compacted soils extract from the La Ville-aux-Dames levee. Samples observed on X-ray tomography and mercury porosimetry, showed the importance of these cycles on the microstructure. In the same time, measurements of hydraulic conductivity on samples having undergone the same number of cycles, showed that performance is gradually deteriorating. These coupled observations have been translated into degradation curves for compacted materials on earthen slopes : they reflect the idea of a progressive decompaction of the materials under water cycles effect, which are a characteristic of site meteorology. The laboratory results were used to simulate the aging of a portion of La Ville-aux-Dames using Geostudio (Slope/W and Seep/W) numerical calculations. Recommendations for levees management, based on sustainability concepts are proposed at the end of this work. They declined methods and new axes for applied researches, Évaluer la durabilité des digues fluviales en terre, correspond à estimer la durée d’usage d'un ouvrage dans son environnement. Nous avons tenté de répondre à deux questions scientifiques alimentant cette réflexion, qui sont : (1) caractériser l’effet de l’environnement météorologique sur les digues et (2) caractériser ses conséquences sur la performance en perméabilité. La première partie du travail réalisé a confirmé l’existence d’un zonage au sein des ouvrages en terre. Le zonage résulte des interactions des sols avec l’atmosphère et la météorologie du site. Sa description a été basée sur l’analyse d’un ouvrage en terre instrumenté situé à Héricourt (Haute-Saône) près de Belfort, et a été confirmée par l’analyse géotechnique d’une digue ancienne située à La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) près de Tours. La météorologie des sites, alternant période sèche et humide, influence le comportement des talus, des plateformes et du cœur des digues, avec des intensités et des conséquences variables sur leurs performances. Une digue dans le Sud de la France vieillira différemment d’une digue dans le Nord. Une carte de localisation des secteurs d’égales sollicitations hydriques sur un ouvrage en terre, est proposée à partir des indicateurs de Thornthwaite. La deuxième partie a étudié plus finement l’effet des cycles hydriques sur des matériaux de digues compactés. Des échantillons observés au tomographe à Rayon X et en porosimétrie mercure, ont montré l’importance de ces cycles sur la microstructure. La caractérisation menée en parallèle par la mesure de la perméabilité sur des échantillons ayant subi le même nombre de cycles, montre que la performance se dégrade progressivement. Ces observations couplées ont été traduite en courbes de dégradation valables pour des matériaux compactés en talus de digue : elles traduisent l’idée d’un décompactage progressif des matériaux sous l’effet des cycles hydriques caractéristiques de la météorologie des sites. Ces mesures de perméabilité ont été utilisées pour simuler le vieillissement d’une portion de digue à La Ville-aux-Dames grâce à des calculs numériques réalisés avec Géostudio (Slope/W et Seep/W). Des recommandations concrètes en matière de gestion des digues à partir des concepts de durabilité sont proposées. La méthode déclinée intègre des éléments issus de ce travail

The use of geopolymer cements is investigated as grouts in the industrial context of sand production from natural gas storage wells. The aim is to reinforce the sandstone storage pocket, without impairing its gas transport ability. Sand production is currently hindered by chemical methods only efficient over a limited timeframe and in the absence of underground water seepage or brine.A compacted sand medium has been developed, which is analogous to in situ sandstones. A reference geopolymer cement has been adapted from a stoichiometry of (1 Al2O3, 3.6 SiO2, 1 Na2O, 11 H2O), made with sodium silicate alkali-activated metakaolin. The grout has been diluted to reach a viscosity on the order of that of water. The metakaolin powder granulometry has been refined by wet grinding, in order to guarantee adequate injectability of the geopolymer solid-liquid suspension.At a centimeter scale, the impact of geopolymer grouts has been quantified on both its consolidation ability and its gas permeability, using a fluidization experiment. The water resistance of geopolymer grouts has been proven at this scale.At a multi-centimeter scale, the adequacy of our geopolymer grouts is quantified using an experimental set-up developed from the typical triaxial failure test in soil mechanics. It follows a gas permeability test of compacted sand, before and after consolidation by the geopolymer grout. Our results have proven conclusive. In particular, the impact of geopolymer grouts is smaller than 10% on gas permeability, as required by the industrial specifications. Consolidation by geopolymer grouts is also significantly better than an existing chemical grout solution (based on Polyacrylamide).; L’utilisation des géopolymères sous forme de coulis est investiguée dans le contexte des venues de solides dans les puits de stockage de gaz naturel. Il s’agit à la fois de consolider le massif de stockage, sans impacter significativement ses capacités de production de gaz. Les venues de solides sont, actuellement, prévenues par des solutions chimiques qui ont une efficacité limitée dans le temps et en présence d’eau.Nous avons mis au point un sable compacté (analogue au grès des réservoirs), et adapté une formulation de géopolymère (métakaolin activé au silicate de soude) de référence (1 Al2O3, 3,6 SiO2, 1 Na2O, 11 H2O). Nous avons dilué cette formulation pour obtenir une viscosité du même ordre que celle de l’eau. La granulométrie de la poudre commerciale a été affinée par broyage en phase humide, afin de garantit une bonne injectabilité au travers du sable compacté.À une échelle centimétrique tout d’abord, l’impact des coulis sur la consolidation et sur la perméabilité au gaz du sable sont quantifié par un essai de fluidisation. La résistance à l’eau des coulis de géopolymères a aussi été prouvée.À une échelle pluri-centimétrique, l’adéquation des coulis est quantifiée via un dispositif expérimental d’essai triaxial à rupture et par une mesure de perméabilité au gaz avant et après consolidation par le coulis.Les résultats obtenus sont concluants. L’impact des coulis de géopolymère sur la perméabilité au gaz du sable compacté est inférieur à 10%, comme requis par le cahier des charges industriel. La consolidation par coulis de géopolymère s’est révélée supérieure, de façon significative, à celle d’une solution chimique déjà utilisée in situ (polymère Polyacrylamide).

This dissertation presents insights into flax fiber based thermoset composites from two standpoints; manufacturing the composites by resin transfer molding and their mechanical characterization. In particular, two thermoset matrices have been investigated, i.e. conventional epoxy and bio-based benzoxazine. The influence of the intrinsic properties of flax fibers such as variability, fiber swelling and liquid absorption on the manufacturing of composite parts is investigated. By considering fiber swell and liquid absorption, a mathematical model for the capillary rise of liquid in flax fibers is proposed. As classical tow permeability models cannot be adopted for flax fibers due to their irregularities in cross-section and fiber diameter, this study resorts to numerical simulations to statistically estimate the permeability. The influence of injection pressure during resin transfer molding on void content in flax/epoxy plates is characterized and modeled to understand the differences in void formation from glass fiber composites. The effect of cure cycle on the mechanical properties of composites is investigated by tensile tests of unidirectional flax composites to emphasize the evolution of the mechanical locking at fiber/matrix interface caused by resin penetration into elementary fibers with increase in processing temperature. Finally, the long-term behavior of composites is examined for flax/epoxy composites and flax/benzoxazine composites, by hygrothermal aging test.; Cette thèse présente un aperçu des composites thermodurcissables à base de fibres de lin de deux points de vue : fabrication par moulage par injection de résine et caractérisation mécanique. En particulier, deux matrices thermodurcissables ont été étudiées, à savoir l’époxy classique et la benzoxazine biosourcée. L’influence des propriétés intrinsèques des fibres de lin tels que la variabilité, le gonflement de la fibre et l’absorption de liquide sur la fabrication de pièces composites est étudiée. En considérant le gonflement des fibres et l’absorption des liquides, un modèle mathématique pour l’ascension capillaire des liquides dans les fibres de lin est proposé. Les modèles classiques de perméabilité ne pouvant être adoptés pour les fibres de lin en raison de leurs irrégularités de section et des diamètres de fibres, cette étude a recours à des simulations numériques pour estimer statistiquement la perméabilité. L’influence de la pression d’injection lors du moulage par transfert de résine sur la teneur en vides dans les plaques de lin/époxy est caractérisée et modélisée afin de comprendre les différences entre la formation de vides dans les composites renforcés par fibres de verre et fibres de lin. L’effet du cycle de polymérisation sur les propriétés mécaniques des composites est étudié par des tests de traction de composites de lin unidirectionnels afin de souligner l’évolution d’accroche mécanique à l’interface fibre / matrice provoquée par la pénétration de la résine dans les fibres élémentaires avec l’augmentation de la température de traitement. Enfin, le comportement à long terme des composites est examiné pour les composites lin/époxy et les composites lin/benzoxazine, par test de vieillissement hygrothermique.

This dissertation presents insights into flax fiber based thermoset composites from two standpoints; manufacturing the composites by resin transfer molding and their mechanical characterization. In particular, two thermoset matrices have been investigated, i.e. conventional epoxy and bio-based benzoxazine. The influence of the intrinsic properties of flax fibers such as variability, fiber swelling and liquid absorption on the manufacturing of composite parts is investigated. By considering fiber swell and liquid absorption, a mathematical model for the capillary rise of liquid in flax fibers is proposed. As classical tow permeability models cannot be adopted for flax fibers due to their irregularities in cross-section and fiber diameter, this study resorts to numerical simulations to statistically estimate the permeability. The influence of injection pressure during resin transfer molding on void content in flax/epoxy plates is characterized and modeled to understand the differences in void formation from glass fiber composites. The effect of cure cycle on the mechanical properties of composites is investigated by tensile tests of unidirectional flax composites to emphasize the evolution of the mechanical locking at fiber/matrix interface caused by resin penetration into elementary fibers with increase in processing temperature. Finally, the long-term behavior of composites is examined for flax/epoxy composites and flax/benzoxazine composites, by hygrothermal aging test.; Cette thèse présente un aperçu des composites thermodurcissables à base de fibres de lin de deux points de vue : fabrication par moulage par injection de résine et caractérisation mécanique. En particulier, deux matrices thermodurcissables ont été étudiées, à savoir l’époxy classique et la benzoxazine biosourcée. L’influence des propriétés intrinsèques des fibres de lin tels que la variabilité, le gonflement de la fibre et l’absorption de liquide sur la fabrication de pièces composites est étudiée. En considérant le gonflement des fibres et l’absorption des liquides, un modèle mathématique pour l’ascension capillaire des liquides dans les fibres de lin est proposé. Les modèles classiques de perméabilité ne pouvant être adoptés pour les fibres de lin en raison de leurs irrégularités de section et des diamètres de fibres, cette étude a recours à des simulations numériques pour estimer statistiquement la perméabilité. L’influence de la pression d’injection lors du moulage par transfert de résine sur la teneur en vides dans les plaques de lin/époxy est caractérisée et modélisée afin de comprendre les différences entre la formation de vides dans les composites renforcés par fibres de verre et fibres de lin. L’effet du cycle de polymérisation sur les propriétés mécaniques des composites est étudié par des tests de traction de composites de lin unidirectionnels afin de souligner l’évolution d’accroche mécanique à l’interface fibre / matrice provoquée par la pénétration de la résine dans les fibres élémentaires avec l’augmentation de la température de traitement. Enfin, le comportement à long terme des composites est examiné pour les composites lin/époxy et les composites lin/benzoxazine, par test de vieillissement hygrothermique.

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une structure retrouvée au niveau des capillaires cérébraux. Elle représente un véritable obstacle pour les actifs qui doivent se rendre au cerveau pour y exercer un effet pharmacologique. Durant les étapes du développement du médicament, des modèles cellulaires in vitro sont utilisés pour l’évaluation de la perméabilité au cerveau des nouveaux médicaments. Le modèle assemblé avec des cellules endothéliales (CEs) isolées des capillaires des cerveaux de souris présente un intérêt particulier pour la recherche en raison de sa facilité d’obtention et sa pertinence pour le criblage des médicaments. Le but de ce projet a été de construire et de caractériser un modèle monocouche de CEs primaires de souris. En parallèle, un modèle monocouche de la lignée murine b.End3 a été investigué. L’évaluation de ces modèles a été basée sur les valeurs de TEER et de perméabilité aux marqueurs fluorescents, ainsi que sur la présence des protéines spécifiques de la BHE. La validation du modèle a été établie par la corrélation des résultats de perméabilité obtenus avec le modèle développé (in vitro) avec ceux obtenus chez la souris (in vivo). L’intégrité et l’expression des protéines spécifiques de la BHE du modèle primaire se sont montrées supérieures au modèle bEnd.3. La corrélation in vitro/in vivo du modèle primaire a abouti à un r2 = 0,765 comparé au r2 = 0,019 pour le modèle bEnd.3. Ce travail de recherche montre que le modèle primaire monocouche issu de cellules endothéliales cérébrales de souris est un modèle simple et fiable pour la prédiction de la perméabilité des actifs à travers la BHE., The blood-brain barrier (BBB), a central nervous system structure, is found in the cerebral capillaries. It represents a major obstacle for the drugs that have to reach the brain in order to exercise their pharmacological effect. In the early stages of the drug development, in vitro cell models are used to evaluate the brain permeability of new drugs. Models assembled using primary endothelial cells (ECs) isolated from mouse brain capillaries are of particular interest for research, as for their ease of obtaining and relevance for the drug screening. Thus, the goal of this project was to build and characterize a primary mouse monolayer model. At the same time, a murine b.End3 cell line monolayer model was investigated. The evaluation of these models was based on the TEER and fluorescent marker permeability values, as well as on the presence of the BBB hallmark proteins. The model validation was established by the correlation of the permeability data obtained with the in vitro model and the data obtained in mice (in vivo). As a result, the primary mouse model showed superior monolayer integrity and higher expression of the tight junction and membrane transporter proteins when compared with the bEnd.3 cell line model. The in vitro/in vivo correlation of the primary model resulted in r2 = 0.765 compared to the bEnd.3 model with r2 = 0.019. This research work shows that the primary monolayer mouse model is a simple and reliable model for predicting the drug permeability across the BBB.

Introduction : Il existe trois techniques chirurgicales pour le traitement d’un anévrisme poplité (AP): un pontage veineux, un pontage prothétique ou une endoprothèse couverte autoexpansible. L’objectif de cette étude était de comparer les résultats de perméabilité de ces différentes techniques et de rechercher d’éventuels facteurs prédictifs de thrombose. Méthode : De 2008 à 2019, au CHU de Rennes, tous les patients opérés d’un AP ont été inclus. Une analyse des techniques opératoires et des suivis post opératoires ont été́ réalisées. Une analyse scannographique pré opératoire a également été effectuée. Résultats : 100 patients ont été inclus, 32 patients ont été traités par technique endovasculaire, 27 ont bénéficié d’un pontage par autogreffe veineuse et 41 par pontage prothétique. L’âge moyen des patients est de 72 ans (±11 ans). Le mode de révélation est une découverte fortuite pour 58 patients (58%). Le diamètre moyen des anévrismes est de 29,5 (± 8,8) mm. Les diamètres artériels d’amont et d’aval sont similaires, avec une artère fémorale superficielle d’amont de diamètre moyen à 9,8mm (± 2,1 mm), une artère poplité d’aval de diamètre moyen à 8,8 mm (± 2,1 mm), et une longueur d’anévrisme moyenne à 93 mm (± 45 mm). La majorité des anévrismes sont fusiformes (89%). L’évaluation du lit d’aval retrouve que 14/64 (21,8%) des patients ne possèdent pas de dégradation de leurs axes artériels, 17/64 (26,6%) possèdent en revanche une dégradation importante (un seul axe perméable en cheville), 33 (51,6%) patients présentent une dégradation d’un axe artériel. La durée moyenne d’hospitalisation est respectivement de 3 (±2) jours, 4 (±2) jours et 8(±8) jours pour les patients opérés par voie endovasculaire, pontage prothétique et pontage veineux. La durée de suivi moyenne est de 33 (± 33) mois. Au cours du suivi on dénombre 8 décès. 14 patients ont présenté une thrombose de leur pontage après 6 mois de suivi. La perméabilité primaire pour les prises en charge endovasculaire, prothétique et veineux à 36 mois est de 68%, 93,8% et 65,6%. La perméabilité secondaire est de 78,29%, 90,35% et 88,67%. La perméabilité primaire assistée est de 100%, 100% et 79,87%. Le taux de sauvetage de membre au cours du suivi est de 97% à 5 ans. L’indemnité de thrombose à 36 mois pour les patients opérés par voie médiale est de 92,31% et de 87,16% (NS) pour les patients opérés par voie postérieure. L’indemnité de thrombose à 36 mois pour les patients symptomatiques est de 84,18% et de 88,21% pour les patients asymptomatiques. Le volume de thrombus anévrismal ne semblait pas influencé l’état du lit d’aval (p = 0,79). L’insuffisance rénale chronique apparait comme un facteur prédictif majeur de thrombose de pontage avec un odds ratio de 5,59 (1,10 ; 28,37).

We investigate the recovering of electromagnetic materials properties variations which explain the differences between the measurement of the electric field scattered by the manufactured object and the computed electric field scattered by the numerical object (the CAO model). Only small variations from CAO configuration are of interest. Hence, the non-destructive testing is addressed from a sensitivities point of view. We develop two theoretical models. The first one allows the computing of the electric fields sensitivities to Leontovich’s impedance boundary condition. Starting from the Volumetric Perturbative Reciprocal Theory, the second model allows the computing of the electric field sensitivities to permeability and permittivity. Using the first order, we highlight the ability of these models to tackle the inverse material problem on a sphere. The measurement is computed from a full- wave code and we recover inhomogeneous permeability, permittivity and impedance. Perspectives and applications of these models are much broader than for the resolution of the initially addressed problem. The sensitivity models are useful in propagation of uncertainties, in optimization, as a tool for design., Nous cherchons à déterminer les variations de la distribution spatiale de propriétés électromagnétiques des matériaux expliquant l’écart entre la mesure de l’onde électromagnétique réfléchie par l’objet fabriqué et le calcul de l’onde électromagnétique réfléchie par l’objet conçu (la maquette CAO). Ces variations étant considérées faibles, le problème de contrôle non destructif est adressé dans un cadre perturbatif. Deux modèles permettant d’estimer la sensibilité du champ électromagnétique aux points de mesure à des variations de propriétés électromagnétiques des matériaux sur l’objet sont développées. Le premier permet d’évaluer la sensibilité du champ électrique aux points de mesure à des variations d’impédance surfacique de Léontovich. Le second permet d’évaluer la sensibilité du champ electrique aux points de mesure à des variations de permittivité et de permeabilité. Il consiste en une extension de la Volumetric Perturbative Reciprocal Theory. En ne conservant que le premier ordre, nous obtenons des modèles linéaires dont nous montrons la capacité à résoudre le problème inverse considéré : sur une sphère et à partir de mesures simulées nous déterminons la distribution de permittivité, de perméabilité et d’impédance. Les perspectives et les applications de ces travaux sont bien plus étendues que pour la résolution du problème initialement adressé. Les modèles perturbatifs trouvent en effet naturellement leur place en propagation d’incertitudes, en optimisation, comme outil d’aide à la conception ou d’aide à la détermination de l’élément critique d’un système de mesure.

Os Equipamentos de Proteção Individuais (EPI) são utilizados na Saúde Pública para proteger os trabalhadores que utilizam agrotóxicos para controle de vetores de doenças. A exposição dérmica representa o maior risco de contaminação. A permeabilidade é uma característica que torna os EPI inadequados ao uso. Mesmo os EPI confeccionados com materiais impermeáveis, podem ser permeáveis, devido à porosidade dos tecidos e as costuras. Este estudo analisou a permeabilidade dos EPI aos agrotóxicos utilizados no combate ao mosquito Aedes Aegypti. A permeabilidade foi avaliada através do método da pipeta, calculando-se as porcentagens de repelência, de retenção e de penetração dos agrotóxicos nos EPI. Os resultados mostraram que: o tipo de costura influencia na permeabilidade; e que uma menor repelência pode não ser suficiente para avaliar a eficiência de um EPI, pois esta pode ser compensada por uma maior retenção, resultando em uma menor penetração. Los Equipos de Protección Personal (EPP) son utilizados en la salud pública para proteger a los trabajadores que manejan plaguicidas para el control de vectores de enfermedades. La exposición cutánea es el mayor riesgo de contaminación. La permeabilidad de los EPP es una característica que hace su uso inadecuado. Incluso los EPP hechos de materiales impermeables pueden ser permeables debido a la porosidad de la tela y a las costuras. Esta investigación analizó la permeabilidad de los EPP a los plaguicidas utilizados para combatir el mosquito Aedes Aegypti. La permeabilidad se evaluó por el método de la pipeta, computando el porcentaje de repelencia, retención y penetración de los plaguicidas en los EPP. Los resultados mostraron que el tipo de costura influye en la permeabilidad y que una repelencia inferior puede no ser suficiente para evaluar la eficiencia de un EPP, ya que puede ser compensada por una mayor retención, lo que resulta en menos penetración. Les équipements de protection individuelle (EPI) sont utilisés en santé publique pour protéger les travailleurs qui utilisent des pesticides pour lutter contre certaines maladies. L'exposition cutanée représente le plus grand risque de contamination. La perméabilité est une caractéristique des EPI qui les rend impropres à une utilisation. Même les EPI fabriqués à partir de matériaux imperméables sont perméables en raison de la porosité du tissu et des coutures. Cette étude a analysé la perméabilité des EPI contre les pesticides utilisés pour lutter contre les moustiques Aedes aegypti. La perméabilité a été évaluée par la méthode de la pipette, en calculant les pourcentages de répulsion, de rétention et de pénétration des pesticides dans l'EPI. Les résultats ont montré : que le type de couture influence la perméabilité; et qu'une répulsivité inférieure peut ne pas être suffisante pour évaluer l'efficacité de l'EPI, puisque celle-ci peut être compensée par une plus grande rétention, ce qui entraîne moins de pénétration. Personal Protective Equipment (PPE) is used in Public Health to protect the workers who use pesticides for disease control. The dermal exposure is the highest contamination risk. The permeability is a characteristic that makes PPE unsuitable for using. Even those PPE which are made from waterproof materials, can be permeable, due to fabric porosity and the presence of seams. This study analysed the permeability to pesticides on PPE used by health personnel controlling Aedes aegypti mosquito. Permeability was evaluated through the pipette method, by calculating repellency, retention and penetration percentages of pesticides in the PPE. The results showed that the type of seam influences permeability; and a lower repellency may not be sufficient to evaluate the efficiency of PPE, as this can be compensated by a greater retention, resulting in less penetration.

À partir de la commune matérialité du vivant humain (corps et âme) et de son environnement, le monde grec ancien définit trois modèles de rapport entre intérieur du corps et extérieur de celui-ci. Le premier modèle est celui d’une communication permanente entre l’un et l’autre, le danger venant du déséquilibre, excès ou manque ; le deuxième est celui d’une étanchéité absolue entre l’une et l’autre, le vivant humain ayant en lui les moyens de sa croissance et de sa destruction ; le troisième est une sorte d’intermédiaire entre les deux premiers. Qu’est-ce alors que l’extérieur du vivant humain ? Il est un continuum qui va de l’environnement à l’éthique, en passant par l’économique, le social et le politique. Dans le premier modèle, celui du « corps ouvert », il faut « gérer » cette perméabilité et conserver l’équilibre ; dans le deuxième, celui du « corps fermé », il convient d’opter pour un mode de vie qui rompe cette continuité. En somme, l’extérieur est toujours dangereux pour le vivant humain, qu’il soit pensé comme ouvert ou fermé, et il lui faut sans cesse soit lutter contre la dispersion soit lutter contre l’intrusion. De proche en proche, ce qui vaut pour le corps vaut pour la vie sociale, la cité qui est à l’image de ce corps-forteresse : tout à la fois préservé des agressions de celui-ci et reposant sur un juste équilibre et une bonne constitution intérieurs. Based on the common materiality of human life (body and soul) and of its environment, the ancient Greek world defined three models of relationship between the body’s interior and exterior. The first model is that of a constant communication between them, the danger coming from an imbalance, excess or lack; the second is that of an absolute impermeability between them, human life having its means of growth and destruction within it; the third is a kind of intermediate between the first two. What, then, is human life’s exterior? It is a continuum that extends from the environment to ethics, by way of the economic, the social and the political. In the first model, that of the “open body”, one must “manage” that permeability and preserve the balance; in the second, that of the “closed body”, it is advisable to opt for a way of life that breaks this continuity. In short, the exterior is always dangerous for human life whether conceived as open or closed, and this life must ceaselessly struggle against either dissipation or intrusion. Step by step, what applies to the body also applies to social life, the city, which reflects this fortress-body: protected from its aggressions, and resting on the right inner balance and a good inner constitution.

International audience; Capillary phenomena are often neglected in resin impregnation methods for composite processing. Studies have however shown that capillary pressure plays an important role and should be taken into account. This paper focuses on various terms in the expression of capillary pressure for a double-scale fibrous medium, using polymer-flax fabric composites as a reference material. The importance of the reinforcement wettability by the polymer is assessed. The morphology of the porous medium, which is the spatial complement of the fibrous reinforcement, is also considered. The influence of a mechanical solicitation on the morphology and permeability of a double-scale porous medium is discussed, in order to provide new leads to optimise the processing of composite materials.; Dans la mise en oeuvre des matériaux composites par voie liquide, l'effet de la pression capillaire est encore souvent négligé. Des études ont pourtant démontré que ce phénomène devrait être pris en compte. Ce document étudie les grandeurs influençant la pression capillaire dans des milieux fibreux à double échelle de pores, par des mesures sur des composites polymère-fibres de lin. L'importance de la mouillabilité des renforts par le polymère est évaluée, ainsi que celle de la morphologie des pores interconnectés du milieu fibreux. L'effet d'une action mécanique sur la préforme, qui modifie la morphologie des pores et donc la perméabilité, est discuté. Les conclusions pourront donner des pistes d'optimisation pour les procédés par infiltration, et plus particulièrement par infusion de polymère.

The degradation of water resources by the presence of organic matter (OM) and micropollutants requires the implementation of robust drinking water production processes. In this context, many French municipalities such as Saint Cloud and Angers have decided to set up a powdered activated carbon adsorption process coupled to ultrafiltration (PAC/UF). PAC is used upstream of membranes to remove traces of micropollutants while UF membranes provide excellent and constant water quality over time. However, the feedback reveals a degradation of the separation performances related in particular to an aging of the membrane materials and a vulnerability of the process towards some emerging micropollutants such as polar organic compounds (PMOCs).The work carried out during this thesis aims to better understand the consequences of the chemical aging of the membranes used in these processes and to evaluate the micropollutants removal efficiency in order to propose optimization ways. More particularly it has been shown that the main cause of aging is the chlorine exposure of the membranes during washing phases modifying the properties of the materials. In fact, the numerous characterization tools used have made it possible to demonstrate a correlation between the degradation of the hydrophilic agent of the membranes and the increase in the permeability during exposure to chlorine. The study of the membrane performances revealed an alteration of the resistance to fouling towards OM for membranes exposed to chlorine. However, the results obtained to evaluate the selectivity performance of the membranes with respect to viruses have not underlined any major alterations. Adsorption tests have demonstrated the limited efficiency of PAC for PMOCs removal. Indeed, among the molecules tested, the most hydrophobic and aromatic molecules are effectively adsorbed on PAC while the more polar ones are slightly adsorbed. Finally, the use of nanofiltration or low-pressure reverse osmosis, with average rejection rates over 90%, makes them the technological solutions of choice for the removal of PMOCs.; La dégradation des ressources en eaux par la présence de matières organiques (MO) et de micropolluants nécessite la mise en œuvre de procédés de production d’eau potable robustes. Dans ce contexte, de nombreuses municipalités françaises comme Saint Cloud et Angers ont décidé d’implanter un procédé d’adsorption sur charbon actif en poudre couplé à l’ultrafiltration (CAP/UF). Le CAP est utilisé en amont des membranes afin d’éliminer les traces de micropolluants tandis que les membranes d’UF assurent une qualité d’eau produite excellente et constante au cours du temps. Cependant, les retours d’expérience montrent une dégradation des performances de séparation liée notamment à un vieillissement des matériaux membranaires ainsi qu’une vulnérabilité du procédé vis-à-vis de certains micropolluants émergents tels que les composés organiques polaires (PMOCs). Les travaux réalisés au cours de cette thèse visent à mieux comprendre les conséquences du vieillissement chimique des membranes utilisées dans ces procédés et d’évaluer l’efficacité d’élimination de micropolluants afin de proposer des voies d’optimisation. Plus particulièrement il a été montré que la cause principale de vieillissement est l’exposition au chlore des membranes durant les phases de lavage modifiant les propriétés des matériaux. En effet, les nombreux outils de caractérisation utilisés ont permis de mettre en évidence une corrélation entre la dégradation de l’agent hydrophile des membranes et l'augmentation de la perméabilité lors de l'exposition au chlore. L’étude des performances membranaires a mis en évidence une altération de la résistance au colmatage vis-à-vis de la MO pour les membranes exposées au chlore. Cependant les résultats obtenus pour évaluer les performances de sélectivité des membranes vis-à-vis de virus n’ont pas souligné d’altérations majeures. Les essais d’adsorption ont démontré l’efficacité limitée du CAP pour la rétention des PMOCs. En effet, parmi les molécules testées, les molécules aromatiques les plus hydrophobes sont efficacement adsorbées par le CAP tandis que les plus polaires sont peu éliminées. Finalement, l’utilisation de la nanofiltration ou l’osmose basse pression, présentant des taux de rétention en moyenne supérieurs à 90%, en font des solutions techniques de choix pour l’élimination des PMOCs.

Un des problèmes majeurs avec l’administration orale ou intraveineuse de médicaments est le fait que le principe actif se distribue à travers tout le corps, avec très peu de spécificité vers le site pathologique. Dans ce projet, l’hypothèse de travail est que la conjugaison de ces principes actifs avec des agents de ciblage permettra d’orienter ces conjugués vers des cibles thérapeutiques dans le but d’améliorer leur efficacité thérapeutique ou leur perméabilité intestinale. À cet effet, une série d’espaceurs de propriétés diverses (longueur, hydrophilie, clivage) a été développée pour conjuguer un principe actif à un agent de ciblage tels qu’un peptide ou une protéine. Dans un premier temps, des principes actifs peu perméables ont été conjugués à un ligand reconnaissant le récepteur GM1, tels qu’un peptide ou la sous-unité β de la toxine du choléra (CTB), pour améliorer leur perméabilité intestinale. En effet, la CTB utilise le récepteur GM1 pour être internalisée dans les entérocytes. Grâce à une optimisation des espaceurs, l’affinité des conjugués utilisant les peptides avec le récepteur GM1 a été conservée, ce qui a été démontré par titration calorimétrique isotherme (ITC) et par thermophorèse à micro-échelle (MST). L’internalisation des conjugués a été évaluée par cytométrie en flux dans des cellules intestinales Caco-2 et T84. Les conjugués peptidiques sont internalisés dans les cellules Caco-2 et T84, mais cette internalisation est limitée et n’augmente pas en présence de GM1. En revanche, le conjugué de l’albumine avec la CTB (CTB-BSA) est beaucoup mieux internalisé dans les cellules, et dépend de la présence de GM1. Enfin, la perméabilité a été évaluée dans un modèle utilisant une monocouche cellulaire de Caco-2 ou T84. Les conjugués peptidiques ont montré une perméabilité modeste alors que le conjugués CTB-BSA possède une perméabilité supérieure au contrôle. Cette étude montre que la conjugaison de la CTB à une macromolécule permet d’augmenter la perméabilité de protéines à travers une monocouche de cellules intestinales. Dans un second temps, un médicament immunostimulant a été conjugué avec un anticorps ciblant le récepteur HER2 du cancer du sein pour former un conjugué Anticorps-Médicament (Antibody-Drug-Conjugate, ADC). L’objectif était d’améliorer l’efficacité anticancéreuse de l’anticorps ciblant le HER2 utilisé actuellement dans le traitement du cancer du sein (Trastuzumab), en combinant les propriétés immunostimulantes du médicament. L’anticorps anti-HER2 murin a été conjugué au médicament grâce à un espaceur clivable pH-sensible. Le degré de conjugaison et la stabilité colloïdale des anticorps conjugués (ADC) ont été évaluées par chromatographie d’interaction hydrophobe (HIC) et chromatographie d’exclusion de taille (SEC) respectivement. Il était possible de greffer 4 ou 8 molécules de médicament sur l’anticorps en gardant une bonne stabilité colloïdale. L’ADC a conservé son affinité pour des cellules présentant le récepteur HER2 tel que les cellules TUBO et H2N100. Le médicament greffé sur l’ADC a également conservé son activité thérapeutique in vitro, ce qui a été démontré dans les mêmes cellules par l’évaluation du degré de méthylation et l’expression des gènes CXCL9 et CXCL10. Ce conjugué s’est révélé prometteur in vitro et l’évaluation de son efficacité anticancéreuse in vivo sur un modèle murin de cancer du sein, en comparaison avec l’anticorps anti-HER2, est en cours dans le laboratoire Stagg., One of the major problems of oral or intravenous administration of drugs is the fact that the active pharmaceutical ingredient will distribute itself in the whole body, without any specificity towards the diseased site. In this project, the working hypothesis is that conjugating these active pharmaceutical ingredients with targeted ligands will direct them towards therapeutic targets, to improve therapeutic efficacy or intestinal permeability. For this purpose, a series of spacers with diverse properties (length, hydrophily, cleavability) were developed to conjugate the active pharmaceutical ingredient to a targeting moiety such as a peptide or a protein. Firstly, poorly permeable active pharmaceutical ingredients were conjugated to ligands recognizing receptor GM1 such as peptides or the β subunit of cholera toxin (CTB), in the purpose to improve intestinal permeability. Indeed, CTB is internalized in enterocytes by binding to receptor GM1. Following optimization of spacers, the affinity of the peptide conjugates with receptor GM1 was preserved as shown by isothermal titration calorimetry (ITC) and microscale thermophoresis (MST). Internalisation of conjugates was evaluated by flow cytometry in Caco-2 and T84 intestinal cells. Peptide conjugates were internalized in Caco-2 and T84 cells, but the internalization was limited and did not increase in presence of GM1 supplementation. On the other hand, an albumin-CTB conjugate (CTB-BSA) was internalized more significantly and the mechanism depended on GM1. Finally, the permeability was evaluated on a monolayer model of Caco-2 and T84 cells. The peptide conjugates demonstrated modest permeability across the monolayer, whereas CTB-BSA had superior permeability against controls. This study shows that conjugating CTB to a macromolecule improves its permeability across a monolayer of intestinal cells. Secondly, an immunostimulating drug was conjugated to an antibody targeting the HER2 receptor of breast cancer to form an antibody drug conjugate (ADC). The objective of this approach was to improve the anticancer efficacy of the antibody targeting HER2 currently used in the treatment of breast cancer (Trastuzumab), by combining the immunostimulating properties of the drug. The anti-HER2 murine antibody was conjugated to the drug using a cleavable pH-sensitive spacer. The degree of conjugation and colloidal stability of the resulting ADCs were evaluated by hydrophobic interaction chromatography (HIC) and size exclusion chromatography (SEC) respectively. It was possible to graft 4 or 8 molecules of drug to the antibody while keeping an adequate colloidal stability. The ADC retained its affinity towards cells presenting HER2 receptor such as TUBO cells and H2N100 cells. The drug grafted to the ADC also conserved its therapeutic activity in vitro on these cells, as demonstrated by the evaluation of demethylation and gene expression of CXCL9 and CXCL10. These conjugates were promising in vitro et the assessment of the anticancer activity in vivo on a mouse model of breast is currently being studied in Stagg’s laboratory.

The flow of suspensions in porous media is a complex phenomenon due to the mechanisms involved such as both shear and extensional flows (Herzig, Leclerc, & Goff, 1970). Their use in industrial applications is quite extensive with one of the major applications being at various stages of oil and gas production operations. At several stages of a well construction, flow of fluid between the well and the surrounding porous rock formation is prevented thanks to the polymeric fluid loss control additives. Fluid loss is a severe problem if not controlled, which would add up to the total cost of operations and more importantly could have hazardous impacts on the environment or operators. Among several technologies industrially available, polymeric additives popularly known as fluid loss additives such as microgels and latex particles are added to the injected fluids to limit the loss of fluid (usually water) via the mechanism of pore clogging/jamming in porous media.Many of these fluid loss additives have been tested for their jamming behaviour by conventional methods which involve the application of a high pressure difference (typically 35-70 bars) on the formulated fluid comprising of the additives against a filter representative of the formation’s typical pore size (either a metallic grid, ceramic or filter paper) and the measurement of the filtrate volume versus time. However, these standard methods do not give any insight in understanding the underlying mechanism of jamming dynamics in porous media, hence, a better understanding of the mechanism of jamming in porous media by industrial fluid loss additives is needed.In this work, we use chemically cross-linked microgel suspensions as the fluid loss additive and study its jamming behaviour in transparent model porous media. We make use of polydimethylsiloxane (PDMS) devices as model porous media which allows direct observation of the jamming process coupled with quantitative measurements. We fabricate microfluidic devices for frontal flow filtration and lateral flow filtration with different pore sizes to see how parameters like surface wettability, particle concentration, particle size and flow rates affect the filter cake formation.We present a method of controlling the size of the microgel suspensions. We then describe an approach for preparing higher concentration suspensions and investigate the rheology of the suspensions as a function of concentration. Furthermore, we present a simple method of forming a filter cake of the microgel suspension on a supporting membrane and estimate the permeability of the filter cake formed for the flow of water using Darcy’s law.; Les écoulements de suspensions dans des milieux poreux sont particulièrement complexes, notamment à cause du couplage d’écoulements de cisaillement et d’écoulements élongationnels (Herzig, Leclerc et Goff, 1970). On les retrouve fréquemment dans les applications industrielles, l’une des applications principales se trouvant lors des opérations de production de pétrole et de gaz. Lors de la construction d'un puits, des additifs polymères anti perte de fluide empêchent à plusieurs étapes l'écoulement de fluide entre le puits et la formation de roche poreuse environnante. La perte de fluide est un problème grave si elle n’est pas maîtrisée ; elle s’ajoute alors au coût total des opérations et pourrait surtout avoir des conséquences néfastes pour l’environnement et les opérateurs. Parmi les technologies disponibles, des additifs polymères connus sous le nom d'additifs anti perte de fluide, tels que des microgels et des particules de latex, sont ajoutés aux fluides injectés pour limiter les pertes de fluide (généralement de l'eau) via un mécanisme de colmatage / blocage de pores du support poreux.Le comportement de blocage de beaucoup de ces additifs anti perte de fluide a été testé par des méthodes conventionnelles qui impliquent l'application d'une différence de pression élevée (typiquement 35-70 bars) sur le fluide formulé comprenant les additifs contre un filtre représentatif de la taille typique des pores de la formation (une grille métallique, de la céramique ou du papier filtre) et la mesure du volume de filtrat en fonction du temps. Cependant, ces méthodes standard ne permettent pas de comprendre le mécanisme sous-jacent de la dynamique de blocage des supports poreux. Par conséquent, une meilleure compréhension du mécanisme de blocage d’un support poreux par des additifs industriels anti perte de fluide est nécessaire.Dans ce travail, nous utilisons des suspensions de microgels réticulés chimiquement comme additifs anti perte de fluide et nous étudions leur comportement de blocage dans des milieux poreux modèles transparents. Nous utilisons des dispositifs à base de polydiméthylsiloxane (PDMS) comme modèle de support poreux permettant l'observation directe du processus de blocage couplée à des mesures quantitatives. Nous fabriquons des dispositifs microfluidiques de filtration frontale et de filtration latérale avec différentes tailles de pores afin de déterminer comment des paramètres tels que la mouillabilité de la surface, la concentration en particules, la taille des particules et le débit affectent la formation du gâteau de filtration.Nous présentons une méthode de contrôle de la taille des particules constituant les suspensions de microgels. Nous décrivons ensuite une approche pour préparer des suspensions à plus haute concentration et étudions la rhéologie des suspensions en fonction de la concentration en particules. De plus, nous présentons un procédé simple pour former un gâteau de filtration à partir de la suspension de microgels sur une membrane et estimons la perméabilité à l’eau du gâteau de filtration formé selon la loi de Darcy.

En octobre 2017 démarrait le projet ModLac sur le fonctionnement hydrogéologiquedu lac de Créteil, émergence de la nappe alluviale dans l’aire de confluence de la Marne à la Seine. Ce projet a été porté par la ville de Créteil et par le Conservatoire national des arts et métiers (Cnam). Il est né d’un groupe de travail qui réunissait les acteurs du lac : le territoire GPSEA, la ville de Créteil, la SEMAEC, la DSEA pour le département 94, le SMEAG (Île-de-loisirs) pour la Région Île-de-France, et le Cnam pour le MESRI. Après trois réunions préparatoires du groupe de travail qui ont eu lieu à partir de 2015, une série de 5 réunions d’avancement sur 9 mois en 2017-2018 se sont tenues, la dernière le 02 juillet 2018, avec un diaporama de résultats complet (Fouché et al., 2018) et une animation hydrogéologique au pas journalier. Une note bibliographique a été rédigée (Nasri & Fouché, 2018) pour inventorier les méthodes de quantification de flux à l’interface lac / nappe phréatique, en soulignant le cas des lacs de gravières, et pour comparer les ordres de grandeur de flux dans différentes circonstances. Un mémoire d’ingénieur du Cnam a été réalisé (Brun, 2019) sur la partie géomatique et géologique du projet. Une communication scientifique a eu lieu en juin 2019 au colloque SimHydro qui s’est tenu à Sophia Antipolis (Fouché et al., 2019 a).

Évaluer la durabilité des digues fluviales en terre, correspond à estimer la durée d'usage d'un ouvrage dans son environnement. Nous avons tenté de répondre à deux questions scientifiques alimentant cette réflexion, qui sont : (1) caractériser l'effet de l'environnement météorologique sur les digues et (2) caractériser ses conséquences sur la performance en perméabilité.La première partie du travail réalisé a confirmé l'existence d'un zonage au sein des ouvrages en terre. Le zonage résulte des interactions des sols avec l'atmosphère et la météorologie du site. Sa description a été basée sur l'analyse d'un ouvrage en terre instrumenté situé à Héricourt (Haute-Saône) près de Belfort, et a été confirmée par l'analyse géotechnique d'une digue ancienne située à La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) près de Tours. La météorologie des sites, alternant période sèche et humide, influence le comportement des talus, des plateformes et du coeur des digues, avec des intensités et des conséquences variables sur leurs performances. Une digue dans le Sud de la France vieillira différemment d'une digue dans le Nord. Une carte de localisation des secteurs d'égales sollicitations hydriques sur un ouvrage en terre, est proposée à partir des indicateurs de Thornthwaite. La deuxième partie a étudié plus finement l'effet des cycles hydriques sur des matériaux de digues compactés. Des échantillons observés au tomographe à Rayon X et en porosimétrie mercure, ont montré l'importance de ces cycles sur la microstructure. La caractérisation menée en parallèle par la mesure de la perméabilité sur des échantillons ayant subi le même nombre de cycles, montre que la performance se dégrade progressivement. Ces observations couplées ont été traduites en courbes de dégradation valables pour des matériaux compactés en talus de digue : elles traduisent l'idée d'un décompactage progressif des matériaux sous l'effet des cycles hydriques caractéristiques de la météorologie des sites. Ces mesures de perméabilité ont été utilisées pour simuler le vieillissement d'une portion de digue à La Ville-aux-Dames grâce à des calculs numériques réalisés avec Géostudio (Slope/W et Seep/W). Des recommandations concrètes en matière de gestion des digues à partir des concepts de durabilité sont proposées. La méthode déclinée intègre certains éléments issus de ce travail. The durability of earthen river levees is assessed by estimating the time a structure will be able to protect against flooding events in a specific environment. We have tried in this work to answer two scientific questions : (1) which are the effects of the meteorological environment on the dikes and (2) what are the consequences on hydraulic conductivity performance ? The first part of the work confirmed the existence of specific zoning in the earthworks through monitoring. Zoning results from soil interactions with the atmosphere and meteorology of the site. Its description has been based on the analysis of an instrumented earth structure located in Héricourt (Haute-Saône) near Belfort, and confirmed by the geotechnical analysis of an old dike located in La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) near Tours. The meteorology of the sites, alternating dry and wet periods, influences the behavior of the slopes, the platform and the core of the levee. In each zone, the intensity of the meteorological effects varies and influences their performance. Different marks of deterioration will appear in a levee in the South of France than in the North. A map of the geographic location of equal water stress for earthen structure in France, is proposed, based on Thornthwaite indicators. The second part examined more closely the effect of water cycles on compacted soils extract from the La Ville-aux-Dames levee. Samples observed on X-ray tomography and mercury porosimetry, showed the importance of these cycles on the microstructure. In the same time, measurements of hydraulic conductivity on samples having undergone the same number of cycles, showed that performance is gradually deteriorating. These coupled observations have been translated into degradation curves for compacted materials on earthen slopes: they reflect the idea of a progressive decompaction of the materials under water cycles effect, which are a characteristic of site meteorology. The laboratory results were used to simulate the aging of a portion of La Ville-aux-Dames using Geostudio (Slope/W and Seep/W) numerical calculations. Recommendations for levees management, based on sustainability concepts, are proposed at the end of this work. They declined methods and new axes for applied researches.

Çevre kirliliği son yıllarda önem kazanmıştır. Katı atık kontrolü ile ilgili olarak yapılan çalışmalar artık önemli bir seviyeye gelmiş bulunmaktadır. Katı atıkların boyutları her geçen gün artmakta, hatta dünyanın geleceğini tehdit etmektedir. Kontrol mekanizmaları önemli ölçüde belirlenmiş, yasalarla da çevre kirliliği kontrolü ve kirliliğin engellenmesi kapsamlı olarak ele alınmıştır. Günümüzde geliştirilen teknolojilere rağmen birçok katı atık türünün yeniden üretime kazandırılması, öncelikle ekonomik olarak mümkün olmamaktadır. Katı atıkların bertarafında da yakma, kompostlaştırma gibi yöntemler uygulanmakla birlikte sonuçta yine de bir miktar katı atığın son uzaklaştırma işlemi için depolanması gerekmektedir. Bu nedenle, çevreyi katı ve sıvı atıklardan ortaya çıkan kirleticilerden korumak için, düzenli depolama sahaları düzenlenmektedir.Düzenli depolama alanlarında kullanılan doğal ve örselenmiş kil genellikle taban ve tavan örtü teşkilinde ve yan seddelerin oluşturulmasında kullanılmaktadır. Kil zemin tabakaları sızıntı suları, organik sıvılar gibi kirleticilerin tutulmasında etkin olarak kullanılmaktadırlar. Daha önce yapılan araştırmalarda zeminin yapısının; içinden sızıntı suyunun geçmesi sonucunda zamanla bozulmaya başladığı ve zeminin permeabilitesinde değişimler olduğu belirtilmiştir. Bu nedenle killi zeminin geçirimsizliği sağlamak için tek başına yeterli olmadığı anlaşılmıştır.Kil zemin tabakaları sızıntı suları, organik sıvılar gibi kirleticilerin gideriminde çok etkili olduğu belirlenmiş, geçmişten günümüze yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu nedenle bu çalışmada sızıntı suyu geçirilen zeminin hem permeabilitesinin artmasını engellemek hem de giderim verimini arttırmak amacıyla farklı ve değişen miktarda nano malzeme ile zeminin iyileştirilmesi amaçlanmıştır.Bu amaçla İstanbul Avrupa yakasında bulunan Kemerburgaz – Odayeri Düzenli Depolama Alanı'ndan teminedilen çöp sızıntı suyu numunesi, Esan Eczacıbaşı Endüstriyel Hammaddeler San. veTic. A.Ş' denalınan kil (kaolin) ve nano malzeme olarak demir (II,III) oksit nano malzeme ve alimünyum oksit nano malzeme kullanılmıştır. Kaolin öğütülmüş ve toz haline getirilmiş olarak firmadan alındığı için herhangi bir işlem uygulanmamıştır. Demir (II, III) oksit ve alimünyum oksit nano malzemeler Sigma-Aldrich firmadan temin edilmiştir. Kil numunesinin içine farklı ve değişen miktarda nano malzeme ilave edilerek standart yöntemlerle kompaksiyona tabi tutularak hazırlanmış ve bu örneklerin yerleştirildiği reaktörlerden sızıntı suyu geçirilerek zemin numunesinin permeabilitesi ve arıtım verimi deneysel olarak incelenmiştir.Mayıs 2019, 120 sayfa.Anahtar kelimeler:Nano malzeme, Standart kompaksiyon, Permeabilite, Arıtım verimi, Sızıntısuyu SummaryEnvironmental pollution has gained importance in recent years. Work on solid waste control is now at a significant level. The size of solid waste increases day by day, even threatening the future of the world. Control mechanisms have been determined to a considerable extent and, in accordance with legislation, environmental pollution control and pollution prevention have been extensively addressed. Despite the technologies developed today, it is not economically feasible to regenerate many solid waste streams. In the disposal of solid wastes, incineration, composting and other methods are applied, but still some solid wastes must be stored for final disposal. For this reason, there are regular storage sites to protect the environment from pollutants from solid and liquid wastes.Natural and consolidated clay soil used in landfills are generally used for forming floor and ceiling coverings and for the formation of side sidewalls. Clay soil floor layers are effectively used to contain pollutants such as leachate, organic liquids. In the previous researches, the structure of the floor; It is stated that the leakage water starts to deteriorate with time as a result of passing through and changes in thepermeability of the ground. For this reason, it is understood that the clay soil ground is not enough to provide impermeability. Clay soil layers have been determined to be very effective in removing pollutants such as leachate and organic liquids, and are widely used throughout the day. For this reason, it is aimed to improve the clay soil with different and varying amounts of nano material in order to prevent the increase of permeability and to increase the removal efficiency.For this purpose, the waste water sample collected from Kemerburgaz – Odayeri Regular Storage Areain Istanbul,Europeanside and the clay (kaolinand)from the company Esan Eczacıbaşı Industrial Hammaddeler San.and Tic. and -Iron (II,III) oxide nanopowder, and Aluminum oxide nanopowder ) wasused. Since kaolinand was ground and pulverized, ıt was taken from the companyand no treatment was applied.Iron (II, III) oxide and aluminum oxide nanomaterials were obtained from the company,Sigma-Aldrich.The permeability and the yieldof the soil sample were examined experimentally by passing the leach water throught here actors by adding different nanomaterials with varying amounts to the clay sample.May 2019,120.pages.Keywords:Nano materials, Standard compaction, Permeability, Treatment Efficiency, Leachate 120

Capillary phenomena are often neglected in resin impregnation methods for composite processing. Studies have however shown that capillary pressure plays an important role and should be taken into account. This paper focuses on various terms in the expression of capillary pressure for a double-scale fibrous medium, using polymer-flax fabric composites as a reference material. The importance of the reinforcement wettability by the polymer is assessed. The morphology of the porous medium, which is the spatial complement of the fibrous reinforcement, is also considered. The influence of a mechanical solicitation on the morphology and permeability of a double-scale porous medium is discussed, in order to provide new leads to optimise the processing of composite materials., Dans la mise en oeuvre des matériaux composites par voie liquide, l'effet de la pression capillaire est encore souvent négligé. Des études ont pourtant démontré que ce phénomène devrait être pris en compte. Ce document étudie les grandeurs influençant la pression capillaire dans des milieux fibreux à double échelle de pores, par des mesures sur des composites polymère-fibres de lin. L'importance de la mouillabilité des renforts par le polymère est évaluée, ainsi que celle de la morphologie des pores interconnectés du milieu fibreux. L'effet d'une action mécanique sur la préforme, qui modifie la morphologie des pores et donc la perméabilité, est discuté. Les conclusions pourront donner des pistes d'optimisation pour les procédés par infiltration, et plus particulièrement par infusion de polymère.

Tropical reef-building corals are at the basis of extremely biodiverse ecosystems on which many species depend, including human beings. Today, climate change represents a threat for the future survival of corals, and it is becoming crucial to better understand the physiology of these key species and the mechanisms underlying their responses to environmental change. The work conducted during my PhD focused on the characterization of the processes affected by temperature changes in Stylophora pistillata. For this purpose, I used multiple approaches from the animal to the gene. My results showed that: 1) calcification, photosynthesis and respiration declined drastically at the extremes of the thermal performance window, 2) light-enhanced calcification occurs across the thermal performance window except at low temperature, 3) a group of genes involved in inorganic carbon transport is under-expressed when calcification is reduced (thermal stress and during night), 4) pH in the extracellular calcifying medium remains stable at low and high temperatures, 5) paracellular permeability is highest when calcification increases (25°C and during the day). Information gained from this lab-based study will be useful in guiding further research in the field in order to evaluate coral health and predict the future of coral reefs in a changing world., Les coraux tropicaux constructeurs de récifs sont à l’origine d’écosystèmes extrêmement riches dont dépendent de nombreuses espèces, y compris l’Homme. Aujourd’hui, les changements climatiques représentent toutefois une menace pour la survie des coraux. Afin de comprendre la réponse de ces espèces aux modifications environnementales, il est essentiel d’avoir des informations sur la physiologie de ces espèces-clé. Les travaux conduits au cours de ma thèse ont ainsi permis de caractériser, au niveau mécanistique, les processus affectés par des changements de température chez l’espèce Stylophora pistillata. Pour cela, j’ai employé des approches multiples en partant de l’animal jusqu’au gène. Mes résultats ont montré : 1) que les taux de calcification, de photosynthèse et de respiration sont drastiquement réduits aux extrémités de la fenêtre thermique, 2) l’existence d’un phénomène de « light-enhanced calcification », excepté à basse température, 3) la sous-expression d’un groupe de gènes impliqué dans le transport du carbone inorganique lorsque les taux de calcification sont réduits (stress thermiques et la nuit), 4) la stabilité du pH dans le milieu extracellulaire calcifiant dans tous les traitements, et 5) l’augmentation de la perméabilité paracellulaire conjointement à l’augmentation de la calcification (25°C et le jour). En plus de leur intérêt en recherche fondamentale, ces informations peuvent constituer des outils utiles pour de futures recherches sur le terrain dans le but d’évaluer l’état de santé des coraux et prédire leur devenir dans un monde qui change.

This thesis deals with the functions of prevalent threshold-like spaces such as windows, stairs, doors or balconies in theatre plays from the height of the Romantic era in France (1828-1835). The study coins the concept of « para-espaces » (para-spaces) and elucidates the way they mediate between different divisions of the spatiotemporal structure of a play. It applies a textual approach with a deeper focus on the inherent permeability of para-espaces, rather than merely their capacity to impose physical or symbolic limits. It aims to shed light on the impact of para-espaces on the structures of the dramatic text, to observe how they contribute to a redefinition of the relations between the stage and its surroundings – spatially and temporally, and to discern how they affect the poetics and aesthetics of theatre productions during the Romantic period. The analysis is based on a corpus of 36 plays representing different authors and genres. The theoretical part of the thesis revisits the fundaments of the notion of “dramatic space” and defines the concept of “para-espaces”, as well as discussing their potential to occupy a key place in global spatiotemporal structures of plays. It investigates how they mediate between the “actual space” (the stage) and “virtual spaces” (its spatiotemporal surroundings). The first chapter of the analysis deals with para-espaces as “spatio-dramatic pivot points”, i.e. as the spatial, actionnal and symbolic anchors of many plays. The second chapter focuses on sound permeability and how para-espaces are used to mediate information and heighten tensions between what is exposed on stage and what is hidden from sight. Para-espaces also convey visual information from the offstage space. The third chapter focuses on the prevalent rhetorical figure of “teichoscopie”, examining the benefits of placing part of the action offstage. It argues that this phenomenon, by allowing for a systematic emphasis on emotional reactions on stage, influences both the type of text it generates (in both monological and dialogical structures) and the relative disappearance of the role of the “confidant” among the dramatis personae. The fourth chapter addresses the ambiguities of para-espaces as mechanisms for both openness and closeness in the works of Alexandre Dumas, and elucidates how he uses them to build up tension, as well as to deepen the characterization of the protagonists of his plays. The fifth and final chapter discusses the inscription of para-espaces in the predominant aesthetic of “the spectacular”, finding that they often deviate from their original function in order to actualize tensions related to identity and social roles in nineteenth-century France.

L'épithélium intestinal, siège de l'absorption des (micro)-nutriments est aussi le premier système de défense de l'organisme. Un déséquilibre dans l'homéostasie peut être à l'origine d'une réaction inflammatoire associée à des défauts de la barrière intestinale et de la fonction immunitaire, ainsi qu'une malabsorption des nutriments, comme rencontré dans les MICI (Maladies Inflammatoires Chroniques de l'Intestin), dans les stratégies de fortification en micronutriments et les pathologies non transmissibles (obésité). Il est donc important de trouver des moyens d'action, via l'alimentation par exemple, pour prévenir ou au minima réduire, les conséquences nutritionnelles et pathologiques de l'inflammation intestinale, et de comprendre les mécanismes impliqués. Parmi les modèles d'études de l'intestin, les modèles in vitro de culture cellulaire sont de plus en plus utilisés et permettent d'évaluer les mécanismes moléculaires d'une manière simple et reproductible et de réduire l'expérimentation animale. Dans ce contexte et dans le but d'étudier l'interaction de composés bioactifs de l'alimentation avec l'intestin en état d'inflammation, le premier objectif de ce travail de thèse a été la mise au point d'un modèle in vitro d'intestin enflammé associant en co-culture deux lignées intestinales humaines : les Caco-2 TC7 (entérocytes) et HT29-MTX (cellules caliciformes) et une lignée immunitaire de macrophages (THP1). Plusieurs marqueurs d'inflammation ont été évalués et nous avons pu montrer que le modèle de tri-culture répondait à un stimulus inflammatoire (LPS/IFNγ), par une augmentation de la production de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL6 et IL8) et d'enzymes (INOS et COX2) ainsi que l'expression de leurs gènes. Par ailleurs, une augmentation de la perméabilité épithéliale via une altération des jonctions serrées (TJs) a également pu être mise en évidence ainsi qu'une surproduction de mucus, lesquels sont des caractéristiques reconnus d'inflammation. Le deuxième objectif était d'étudier l'interaction de la β-cryptoxanthine (BCX), caroténoïde des agrumes, lipophile et anti-oxydant, avec le modèle enflammé. Nous avons utilisé pour solubiliser la BCX deux types de micelles (artificielles et physiologiques) et étudié les marqueurs d'inflammation. Bien qu'il semble d'après les résultats préliminaires que les micelles de BCX montrent une tendance à diminuer la production de certaines cytokines (IL6 et IL8), le rôle des constituants des micelles (Tween 40 ou sels biliaires/phospholipides) dans ce phénomène observé et dans la perméabilité épithéliale reste à clarifier par la suite.

06.03.2018 tarih ve 30352 sayılı Resmi gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Son zamanlarda, doğal kaynakların korunması ve çevresel kaygılar sebebiyle endüstriyel atıkların geri dönüşümü üzerindeki çalışmalar yoğunlaşmaktadır. İnşaat sektörü ve özellikle yol yapıları yüksek miktarlarda atık malzemelerin geri kazanımına imkân tanımaktadır. Geçirimli asfalt kaplamalar yağış oranı fazla olan bölgelerde yol kaplamasının işlevsel performansını ve sürüş güvenliğini arttırmak için uygulanmaktadır. Yüksek boşluk oranına sahip olan bu karışımlarda kullanılan kaba agrega miktarı oldukça fazladır. Kaba agregalar arasındaki temas sebebiyle bu karışımlarda kullanılan agreganın dayanımının ve bitümlü bağlayıcı ile aderansının iyi düzeyde olması gerekmektedir. Ferrokrom cürufunun geçirimli asfalt karışımlarda agrega olarak kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu çalışmada, Karayolları Teknik Şartnamesinde geçirimli asfalt karışımlar için belirtilen Tip-2, Tip-3, Tip-4 olmak üzere üç farklı gradasyon seçilmiş ve ferrokrom cürufu ile hazırlanan karışımların tasarım kriterleri incelenmiştir. Karışımlar tek tip polimer bitümlü bağlayıcı (PMB 76-16) kullanılarak hazırlanmıştır. Farklı bitüm yüzdesinde hazırlanan numuneler üzerinde boşluk analizi, permeabilite, Cantabro aşınma kaybı, dolaylı çekme mukavemeti ve nem hasarına karşı direnç gibi tasarım deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlardan, Tip-2 karışımların boşluk ve permeabilite değerleri minimum sınır değerlerin oldukça altında kalırken, en iyi hidrolik geçirgenlik düzeyi Tip-3 karışımlardan elde edilmiştir. Tasarım deney sonuçları birbirine yakın olan Tip-3 ve Tip-4 karışımların optimum bitüm oranları sırasıyla %6,50 ve %6,00 olarak belirlenmiştir. Ferrokrom cürufu ve kireçtaşı agrega tasarım sonuçları karşılaştırıldığında, ferrokrom cürufunun fiziksel özelliklerine bağlı olarak geçirimli asfalt karışımların tasarım kriterlerini iyileştirdiği ve geçirimli asfalt kaplamalarda agrega olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Recently, researches on recycle of industrial wastes have increased due to the conservation of natural resources and environmental worries. The construction sector, especially the road structures enable the recycling of high amounts of waste materials. Porous asphalt pavements are applied to increase the functional performance of road pavement and driving safety in areas with high rainfall. Coarse aggregate is used in a large extent in porous asphalt mixtures to ensure the void ratio. Due to the contact between the coarse aggregates, the strength and the adherence of the bituminous binder of the aggregate used in these mixtures should have a good level. In this study, which investigates for the usability of ferrochrome slag in the porous asphalt mixture, three different gradations of Type-2, Type-3, Type-4 that are specified for the permeable asphalt mixtures in the highways, technical specifications are selected and the design criteria of the mixture prepared with ferrochrome slag is examined. Mixtures are prepared to use a uniform polymer bituminous binder (PMB 76-16). Design experiments performed on specimens, are prepared in different bitumen percentage, such as volume analysis, permeability, Cantabro abrasion loss, indirect tensile strength and resistance to moisture damage. Experimental results, the void and permeability values of Type-2 mixtures were significantly below the minimum limit values, while the best hydraulic permeability level was obtained from Type-3 blends. The optimum bitumen ratios of Type-3 and Type-4 blends, which are close together in the design test results, Type-3 is determined to be %6,50 when Type-4 is 6,00. Compared to the design results with ferrochrome slag and limestone aggregate, it was determined that ferrochrome slag improves the design criteria of porous asphalt mixtures depending on its physical properties and it could be used as aggregate in permeable asphalt pavements.

Biporous polymeric materials are widely used in many applications as scaffolds for tissue engineering or model materials that mimick porous medium as rocks and soils. The role of each porosity level on the transport properties of such porous frameworks is crucial. This study highlights the design and thorough physico-chemical characterization of model polymeric materials exhibiting two levels of porosity. Model biporous poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) materials were prepared by using two macroporogenic agent, i.e. NaCl particles, and a solvent. To this purpose, sieved NaCl particles of different size ranges were used, either sintered or non-fused, in conjunction with a porogenic solvent. The resulting biporous polymeric materials were finely characterized in terms of porosity by scanning electron microscopy (SEM) and mercury intrusion porosimetry (MIP). A porous network with pore sizes ranging from 10 nm to 10 µm was obtained, while larger pores had an average diameter of about 100 µm. A careful X-ray computed and synchrotron microtomography analysis of the 3-D microstructure and pores interconnectivity of porous materials were also performed. The optimization of experimental parameters (voxel size, energies involved) allowed to obtain high-resolution images. Some slices were then selected to compute a fluid flow through biporous 2-D and 3-D porous media. Such networks having at least three scales, namely the characteristic scales of the two porosity levels and the macroscopic scale, a double upscaling approach has been developed. The methodology was based on the Fast Fourier Transform (FFT). The use of the Brinkman equation combined the Stokes and Darcy equations and allowed the computation of a macroscopic permeability, RésuméLes matériaux polymères biporeux interviennent dans diverses applications en tant que scaffolds pour l’ingénierie tissulaire, ou matériaux modèles mimant des milieux poreux tels que les roches et les sols. Le rôle de chaque niveau de porosité sur les propriétés de transport de ces milieux demeure une question fondamentale. Dans ce contexte, une démarche alliant conception et caractérisation physico-chimique de matériaux polymères à deux niveaux de porosité a été développée. Des réseaux biporeux modèles à base de poly(méthacrylate de 2-hydroxyethyle) ont ainsi été conçus en utilisant deux types de gabarits comme porogènes : des particules de NaCl (frittées ou non ) générant le premier niveau de porosité et un solvant générant le deuxième. Une caractérisation structurale et morphologique a été réalisée par microscopie électronique à balayage (MEB) et porosimétrie à intrusion de mercure (MIP) afin d’étudier l’influence des agents porogènes sur la structure. Un réseau présentant deux distributions de tailles de pores comprises entre 10 nm et 10 µm et de 100 µm de diamètre ont été observées. Pour décrire plus finement la microstructure, notamment la forme réelle des pores et l’interconnectivité des réseaux, des analyses par microtomographie à rayons X et au synchrotron ont été réalisées. L’optimisation des paramètres expérimentaux (taille du voxel, énergies mises en jeu) a permis d’obtenir des images de haute résolution. Certaines coupes ont été sélectionnées pour la simulation de l’écoulement d’un fluide dans un milieu biporeux bi- ou tridimensionnel. Les milieux poreux étudiés comportant au moins trois échelles, à savoir les échelles caractéristiques de deux niveaux de porosité et l’échelle macroscopique, une démarche par double changement d’échelle a été élaborée. Les approches envisagées reposent sur la transformée de Fourier rapide (FFT). L’utilisation de l’équation de Brinkman a permis de combiner les équations de Stokes et Darcy et de déterminer une perméabilité macroscopique

For civil engineering structures, especially containment buildings during a severe accident, the permeability of concrete is a key issue. Current permeability measurements allow only average (structural) magnitudes, which are not suitable for heterogeneous samples (cracks and/or reinforcements). Understanding the details of fluid flow is crucial because of the implications of preferred pathways (steel/concrete interface, cracks, etc.). The aim of this thesis is to propose a new methodology, and to test a new experimental setup, using neutron imaging at the D50 beam line at the Institute Laue Langevin in Grenoble to measure flow directly. The test consists of injecting normal water (H2O) under high pressure, into a concrete sample casted and saturated with heavy water (D2O), in order to follow the evolution of a waterfront over time by difference of attenuation between these two waters. An experimental campaign was launched on concrete specimens in different configurations (proper concrete, cracked concrete and concrete with reinforcement) and measurements of local permeability in singularities (cracked zone, reinforcement-concrete interface, etc.) were done. Tests have shown that classical permeability measurements are underestimated and flows in concrete are controlled by defects.; Pour les structures de génie civil avec un rôle d’étanchéité, lors d’un accident grave, la perméabilité du béton est une question clé. Les mesures de perméabilités actuelles ne permettent d'avoir que des grandeurs moyennes (structurelles) qui ne conviennent pas pour des éprouvettes hétérogènes (fissures et/ou armatures). La compréhension des détails de l'écoulement des fluides est cruciale en raison des implications sur les voies préférentielles (interface acier/béton, fissures, etc.). Le but de cette thèse est de proposer une nouvelle méthodologie et de tester un nouveau dispositif expérimental par imagerie neutronique à la ligne de faisceaux D50 à l’Institut Laue Langevin à Grenoble. Le test consiste à injecter de l’eau normale (H2O), sous haute pression, dans un échantillon de béton coulé et saturé en eau lourde (D2O), afin de suivre la progression d’un front d’eau dans le temps par différence d’atténuation entre ces deux eaux. Une campagne expérimentale a été lancée sur des éprouvettes de béton sous différentes configurations (béton sain, béton fissuré et béton avec une armature) et des mesures de perméabilité locale dans les singularités (zone fissurée, interface armature-béton, etc.) ont été faites. Les essais ont montré que les mesures classiques de perméabilité sont sous-estimées et les écoulements dans le béton sont contrôlés par les défauts.

Wood has excellent physical properties which however depend closely on the moisture content in the material. Because of its multi-scale structure and different states of water existing in the material, the mechanisms of water transfers in wood are still poorly understood. The essential phenomena at the origin of imbibition/drying properties of hardwood are studied in this thesis. We first show with classical macroscopic measurements that, water imbibition in wood is significantly damped compared to Washburn’s law which predicts the dynamic of capillary imbibition in the porous medium. The bound water and free water distributions obtained by MRI during imbibition show that, the bound water adsorbed in cell walls diffuses more quickly than the free water located in the pores. Free water cannot penetrate in the pores unless the cell walls have been saturated with bound water. The tomographic image analysis reveals that the damped dynamic of liquid water penetration in wood is due to the modification of wetting conditions by bound water content in the cell walls. Imbibition Tests with a hydrogel-based “artificial wood” confirm our hypothesis. Finally, the observations of wood drying by MRI show also different drying dynamics for bound and free water. At high moisture content, wood drying is controlled by the evaporation of free water from a dry front. Bound water starts to evaporate significantly only after the total disappearance of free water; Le bois possède des propriétés physiques remarquables mais qui dépendent étroitement du taux d’humidité dans le matériau. Du fait de sa structure multi-échelle et des différents états de l’eau dans le bois, les mécanismes de transferts d’eau dans le bois sont encore mal appréhendés. Nous étudions les phénomènes physiques essentiels à l’origine des propriétés d’imbibition et de séchage du bois de feuillu. On montre d’abord par des expériences macroscopiques classiques, que la dynamique d’imbibition d’eau dans le bois est significativement ralentie (plusieurs ordres de grandeur) par rapport aux prédictions du modèle de Washburn utilisant la perméabilité et la mouillabilité du bois mesurées indépendamment. Les distributions d’eau liée et d’eau libre obtenues par IRM au cours de l’imbibition montrent que l’eau liée adsorbée dans les parois cellulaires progresse en fait (par diffusion) plus vite que l’eau libre dans les pores. Il faut attendre que les parois soient saturées en eau liée pour que l’eau libre avance à son tour dans les lumens du bois. L’analyse des images tomographiques aux rayons X suggèrent que le ralentissement de la pénétration d’eau liquide dans le bois est dû à la modification des conditions de mouillage par la teneur en eau liée dans les parois. Les expériences d’imbibition avec un « bois artificiel » à base d’hydrogel confirment cette hypothèse. Finalement, l’étude du séchage du bois par IRM montre également différentes dynamiques de séchage pour l’eau liée et l’eau libre. Le séchage du bois est contrôlé par l’évaporation d’eau libre à partir d’un front sec à des teneurs en eau élevées. L’évaporation d’eau liée ne devient significative qu’à partir de la disparition totale de l’eau libre

International audience; In this article, we present an attempt to quantify the impression of confinement of a pedestrian immersed in the city. This quantification is based on a set of perceptual qualities induced by (Ewing et al., 2006) or (Dupagne et al., 1999), like the measures of "urban confinement", "coherence", "urban depth" or the "human scale". We combine indicators from the scientific literature, such as the sky view factor and the maximum view length, and propose new indicators like an average aspect ratio of the immediately surrounding open space, an average height of the surrounding façades, a geometrical complexity and a solid angle of vision (a variation of the sky map for a prefixed vertical angle aperture). The mapping that results from this quantification highlights a wide variety of spaces.; Nous présentons dans cet article un essai de quantification de l'impression de confinement d’un piéton immergé dans la ville. Cette quantification repose sur un ensemble de qualités perceptuelles évoquées par (Ewing et al., 2006) ou (Dupagne et al., 1999) telles la mesure de l’« enfermement urbain », la « cohérence formelle », la « profondeur urbai-ne » ou le « rapport d'échelle ». Nous y associons des indicateurs provenant de la littérature scientifique comme le facteur de vue du ciel et la longueur de vue maximale et proposons de nouveaux indicateurs tels un ratio d'aspect moyen de l'espace ouvert immédiatement environnant, une hauteur moyenne du déroulé de façades environnant, une complexité formelle et un angle solide de vision (une déclinaison de la carte de vue du ciel pour une ouverture d'angle verticale préfixée). La cartographie qui résulte de cette quantification met en évidence une grande variété d’espaces.

The objectives of the thesis are to study the fluid transport and heat transfer in micro and nano-scale pores. Both experiments and simulations revealed evidence of an enhancement of flow-rate, originated from slip velocity at the solid boundary. On the other hand, the finite thermal resistance at the fluid-solid interface is responsible for the temperature difference between the two phases. These two interface phenomena can have a considerable impact on the permeability and thermal diffusivity of porous media constituted of micro and nano-pores. This contribution focuses on studying the following three issues. First, we examine the slip effects of liquids confined in graphene channel using Green Kubo formalism and Molecular Dynamics method. It is shown that when the solid surface is subject to mechanical uniaxial strain, the friction exhibits anisotropy due to the modification of the potential energy and the dynamics of the fluid molecules. The molecular shapes also play an important factor on the friction discrepancies between two principal directions. The quantification of both effects is addressed. Second, we investigate the rarefied gas regime. In this case, the velocity slip and temperature jump are governed by the collisions between the gas and the solid boundary. Those effects can be determined via the study of scattering kernel and its construction from MD simulation data. To this end, different methods based on statistical learning techniques have been proposed including the nonparametric (NP) kernel and Gaussian mixture (GM) kernel. Finally, the finite element method is used to compute the permeability and the thermal diffusivity of porous media under the influence of the interface effects, Les objectifs de la thèse sont d'étudier le transport de fluide et le transfert de chaleur dans les pores micro et nanométriques. Les expériences et les simulations ont révélé des preuves de l'augmentation du flux provoquée par la vitesse de glissement à la paroi solide. D'autre part, la résistance thermique finie à l'interface fluide-solide est responsable de la différence de température des deux phases. Ces deux phénomènes d'interface peuvent avoir un impact considérable sur la perméabilité et la diffusivité thermique des milieux poreux constitués de micro et nanopores. La contribution se concentre sur l'étude des trois problèmes suivants. Premièrement, nous examinons les effets de glissement des liquides confinés dans un canal de graphème en utilisant le formalisme de Green Kubo et la méthode de la dynamique moléculaire. On montre que lorsque la surface solide est soumise à une contrainte mécanique uniaxiale, la friction présente une anisotropie due à la modification de l'énergie potentielle et de la dynamique des molécules composant le fluide. Les formes moléculaires jouent également un rôle important sur les écarts de frottement entre les deux directions principales. Deuxièmement, nous étudions le régime des gaz raréfiés. Dans ce cas, la vitesse de glissement et le saut de température sont régis par les collisions entre les atomes de gaz et la paroi solide. Ces effets peuvent être déterminés à l’aide d’un modèle statistique qui peut être construit à partir des vitesses incidente et réfléchie des molécules de gaz. A cette fin, différentes méthodes basées sur des techniques d'apprentissage statistique ont été proposées. Enfin, la méthode des éléments finis est utilisée pour calculer la perméabilité et la diffusivité thermique des milieux poreux sous l'influence des effets d'interface

By catalysing reversible phosphorylation of their substrates, protein kinases play central role in regulating a multitude of cellular processes, including division, proliferation, apoptosis, and differentiation as well as in the maintenance of DNA integrity. Since deregulation of different protein kinases contribute to several human disorders, a multitude of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) inhibiting various kinases have been developed and some of them are currently approved for different indications, and many more are under development. Dasatinib (Sprycel®), an orally available short-acting dual ABL/SRC tyrosine kinase inhibitor (TKI), is an effective treatment for Philadelphia-positive chronic myelogenous leukemia (CML) and for all phases of Philadelphia-positive CML with resistance or intolerance to prior therapy, including imatinib. However, dasatinib treatment is associated with the development of pulmonary arterial hypertension (PAH; 0.45%) and pleural effusion (15-35%). These serious pulmonary adverse events represent a serious public health problem.Therefore, my PhD project is seeking to identify the underlying molecular mechanisms responsible for these pulmonary adverse events induced by dasatinib. My work has followed three different strategic axes seeking to: 1) Determine whether dasatinib alters endothelial integrity, resulting in increased pulmonary vascular endothelial permeability and pleural effusion; 2) Study the mechanisms involved in the long-term development of dasatinib-induced PAH; 3) Precise the role of c-Abl protein kinase inhibition in pulmonary endothelial cell DNA integrity.First, our data indicate that dasatinib can lead to pulmonary endothelial dysfunction and thus affect vascular integrity. Interestingly, we demonstrated that this increased endothelial permeability is a reactive oxygen species (ROS)-dependent mechanism in vitro and in vivo. Second, we also found that high doses of dasatinib induce pulmonary endothelial cell apoptosis by increasing mitochondrial oxidative stress and cause endothelial cell apoptosis. Consistent with these observations, we found that pretreatment of rats with dasatinib leads pulmonary endothelial dysfunction and confers increased susceptibility to experimental pulmonary hypertension (PH) in contrast to rats pretreated with imatinib or vehicle. Finally, we identified c-Abl as a key protein kinase in pulmonary endothelial cells, since its inhibition by dasatinib and ponatinib leads to impaired DNA repair in human pulmonary endothelial cells.Taken together, my PhD results demonstrate the importance played by damage to the pulmonary endothelium in the onset of dasatinib-induced PAH and pleural effusion., Les protéines kinases sont importantes dans de nombreux processus biologiques comme la prolifération, la différenciation, la migration, l’apoptose cellulaire et dans le maintien de l’intégrité de l’ADN. Dans de nombreuses pathologies comme le cancer, ces kinases sont anormalement suractivées. Pour ces raisons, plusieurs inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK) ont été développés comme le dasatinib (Sprycel®), un ITK ciblant principalement le BCR-Abl et la famille SRC, qui montre une grande efficacité contre la leucémie myéloïde chronique. Cependant, le dasatinib présente aussi d’importants effets indésirables qui se manifestent au niveau pulmonaire, comme le développement d’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) et l’apparition d’épanchements pleuraux dont l’incidence est respectivement de 0,45% et de 15-35%. Ces effets secondaires représentent donc un problème majeur de santé publique. Les mécanismes impliqués dans ces effets indésirables ne sont pas connus.Mon projet de thèse entre donc dans l’étude des mécanismes par lesquels le dasatinib peut induire ces effets indésirables. Dans ce contexte, nous avons testé l’hypothèse que l’utilisation du dasatinib est associée à l’inhibition inappropriée d’une ou de plusieurs kinases qui jouent un rôle central dans l’intégrité de l’endothélium pulmonaire.Mon travail s’est articulé autour de trois grands axes : (1) Le premier axe a visé à déterminer le rôle des atteintes de la perméabilité endothéliale par le dasatinib dans l’apparition d’épanchement pleural ; (2) Le deuxième axe a consisté à étudier les mécanismes impliqués dans l’HTAP induite par le dasatinib ; (3) Le troisième axe a permis d’identifier le rôle de l’inhibition de la protéine kinase c-Abl dans l’intégrité de la cellule endothéliale pulmonaire.L’ensemble de nos données montre que le dasatinib altère, à forte dose, les fonctions des cellules endothéliales pulmonaires et ainsi fragilise l’intégrité vasculaire. Tout d’abord, nous avons en effet pu mettre en évidence qu’un traitement quotidien à fortes doses de dasatinib chez le rat augmente la perméabilité endothéliale et conduit à l’apparition d’épanchements pleuraux. De manière intéressante, nous avons pu démontrer que cette augmentation de perméabilité endothéliale est liée à une génération de dérivés oxygénés capable de redistribuer les protéines de jonctions intercellulaires. Deuxièmement, nous avons pu mettre en évidence que le dasatinib, à forte dose, induit une apoptose des cellules endothéliales (CE) pulmonaires, un phénomène lié en partie à la génération d’un stress oxydant d’origine mitochondriale. De plus, nous avons noté que des prétraitements de rats avec du dasatinib conféraient une prédisposition à l’hypertension pulmonaire expérimentale par la mise en place d’une dysfonction endothéliale. Ces dernières observations n’ont pas été retrouvées avec d’autres ITK proches du dasatinib comme l’imatinib. Enfin, nous avons pu identifier que c-Abl est une protéine kinase clef de l’intégrité de la cellule endothéliale pulmonaire. En effet, son inhibition par certain ITK conduit à un défaut de réparation des cassures ADN et ainsi à une altération de certaines fonctions des cellules endothéliales.En conclusion, les effets indésirables pulmonaires associés au dasatinib semblent directement liés à une perte de l’homéostasie de l’endothélium pulmonaire par des mécanismes faisant appel à la génération de stress oxydatif mitochondrial, à l’induction d’apoptose et à la perte de perméabilité vasculaire.

International audience; The durability of a geothermal grout used to seal vertical geothermal probe is evaluated. The study integrates an experimental approach and geochemical models simulations. The accelerated ageing of the geothermal grout is evaluated in laboratory subjecting the grout to realistic geochemical and thermal aggressions to which the grout can be subjected. The parameters related to the thermal conductivity and the permeability are particularly monitored. An experimental setting is developed to reproduce the operating conditions of a geothermic probe under realistic containment conditions. The experimental results are input of the geochemical degradation models leading to the simulation of long time scale degradation around the probe. Conclusions relating to the service life rise from this study.; La durabilité d'un coulis géothermique est évaluée dans les conditions d'usage d'une sonde géothermique verticale. L'étude intègre une approche expérimentale et des modélisations géochimiques. Le vieillissement accéléré du coulis géothermique est évalué en laboratoire en reproduisant le type d'agressions géochimiques et thermiques auxquelles le coulis peut être soumis. Les paramètres liés à la conductivité thermique et la perméabilité sont particulièrement suivis. Un montage expérimental permet de reproduire les conditions d'exploitation d'une sonde géothermique dans des conditions de confinement réalistes. Les résultats expérimentaux alimentent des modèles de dégradation géochimique permettant de simuler sur une échelle de temps longue la dégradation autour de la sonde. Des conclusions portant sur la durée de service découlent de cette étude.

The eX-Poro-HydroDynamic (XPHD) lubrication is a new biomimetic inspired lubrication mechanism. It consists of self-sustained fluid films generated within highly compressible porous layers imbibed with liquids, whose solid phase represented by fibers, induces compressive elastic forces considered negligible compared to the hydrodynamic forces generated inside the porous medium. The essential idea of XPHD lubrication is to replace the antifriction material and the thin fluid film, traditionally used for classical sliding motion, with a porous layer imbibed with a fluid that provides a greater load capacity. This type of lubrication represents a completely new technological solution (in rupture with the classical one) that can replace petroleum lubricants, create self-lubricating and therefore more ecological and less expensive tribological systems. This research work is focused on the evolution of XPHD lubrication performances in the context of a tangential movement, adapted to the study of thrust bearing for low and medium rotation speeds. In this scientific context, a thorough study of a preselected porous material (polyurethane foam) was carried out with the aim of determining the physical characteristics and the crucial parameters for XPHD lubrication: the porosity and the permeability of the porous material. The theoretical and numerical models of the XPHD lubrication proposed are based on the Darcy-Brinkman equation and the classical lubrication hypothesis, as well as the flow within the porous media is predicted with a new form of the Reynolds equation. The specially developed test rig is used to investigate experimentally the mechanism of the XPHD lubrication for different types of thrust bearing in combination with Newtonian and non-Newtonian liquids. A detailed description of the test rig and all used experimental devices, as well the comparison between the experimental and numerical results are presented.; La lubrification eX-Poro-HydroDynamique (XPHD) est un mécanisme de lubrification d’inspiration biomimétique. Il s’agit principalement d’un écoulement dans un milieu poreux, dont la phase solide représentée par des fibres, induit des forces élastiques de compression considérées comme négligeables par rapport aux forces hydrodynamiques générées à l’intérieur du milieu poreux. L’idée essentielle de la lubrification XPHD consiste en remplacement du matériau antifriction et du film de fluide mince, traditionnellement utilisé dans les solutions classiques, par une couche poreuse imbibée d’un fluide qui fournit plus grande capacité de charge. Ce type de lubrification représente une solution technologique totalement nouvelle (en rupture avec la solution classique) qui peut permettre de remplacer les lubrifiants pétroliers, de créer des systèmes tribologiques autolubrifiants et donc plus écologiques et moins coûteux. Ce travail de recherche est donc focalisé sur l’évolution des performances de la lubrification XPHD dans le cadre d’un mouvement tangentiel, adapté à l’étude de butées pour faible et moyenne vitesses de rotation. Dans ce contexte scientifique, une étude approfondie d’un matériau poreux présélectionné (mousse en polyuréthane) fut réalisée avec le but de déterminer les caractéristiques physiques et les paramètres cruciaux pour la lubrification XPHD: la porosité et la perméabilité du matériau poreux. Les modèles théorique et numérique de lubrification XPHD proposés se basent sur l’équation de Darcy-Brinkman et les hypothèses de la lubrification classique, ainsi que l’écoulement à l’intérieur du milieu poreux sont prédit avec une nouvelle forme de l’équation de Reynolds. Le banc d’essais spécialement développé permet d’étudier expérimentalement le mécanisme de lubrification XPHD pour des différents types de dislocateur en combinaison avec des liquides newtoniens et nonnewtoniens. Une description détaillée du banc d’essais et de tous les dispositifs expérimentaux utilisés ainsi que la comparaison des résultats de modélisation et des résultats expérimentaux sont présentés.