Silos metálicos para armazenagem de diferentes tipos de produto são muito empregados no Brasil, isso faz com que compreender melhor o funcionamento deste tipo de sistemas estrutural possa levar a soluções mais inteligentes e econômicas. Com esse intuito no presente trabalho estudam-se as colunas de sustentação de um tipo de silo metálico para armazenagem de ração animal. Neste estudo as colunas foram analisadas seguindo as determinações da norma brasileira de dimensionamento de perfis conformados a frio e com modelos numéricos de diferentes níveis de complexidade. Primeiramente se estudou o perfil conformado a frio utilizado nas colunas dos silos através do método das faixas finitas e obtiveram-se as forças axiais de flambagem local e distorcional elástica. Estes valores foram utilizados no método da resistência direta para obtenção dos índices de esbeltez associados a estes modos de flambagem. Foram definidas as forças axiais de colapso, seguindo as metodologias da norma ABNT NBR 14762:2010 (método das larguras efetivas, seção efetiva e resistência direta) para diversos comprimentos do perfil. Foi desenvolvido um modelo numérico para cálculo via método dos elementos finitos, considerando não linearidades materiais e geométricas e imperfeições geométricas iniciais. Os resultados obtidos através deste modelo numérico foram comparados com os obtidos através da norma ABNT NBR 14762:2010. Após ajuste do modelo numérico se realizou um estudo paramétrico para conhecer a influência da rigidez de fixação, entre a coluna de sustentação e o corpo silo, na força de colapso do perfil. São aplicadas diversas condições de contorno com o objetivo de aproximar o modelo numérico das condições reais de fixação da coluna. Finalmente os resultados obtidos são utilizados para determinar a relação entre a força resistente do perfil e a força solicitante na coluna do silo segundo as condições usuais de segurança referentes aos estados-limites últimos determinados pela ABNT NBR 14762:2010. / Tubular steel silos for storage of different product types are widely used in Brazil. The knowledge of these structural systems can result to smarter and economic solutions. In this work is studied the structural columns of some bulk feed tanks with the national standard design code and numeric models with several complexity level. First were studied the cold-formed steel member used in the silo’s columns with the finite strip methods, and were obtained the elastic local/distorcional buckling axial forces. These values were used with the Direct Strength Method to find out slenderness ratios associated with these modes of buckling. The axial collapse forces were defined following the conception of standard ABNT NBR 14762:2010(using the methods of effective width, effective section and direct resistance) for several members’ lengths. A numeric model was development to calculate with finite elements method, considering materials and geometrics nonlinearities with initial geometric imperfections. The results obtained by this numeric model were compared with those obtained by the standard ABNT NBR 14762:2010. After the numeric model adjust, a parametric study was made to know the influences of the connection stiffness between the column and the silo’s cylindrical wall, in the member’s allowable axial strength. Several boundary conditions were applied with the main purpose to approximate the numeric model with the actual columns' end conditions. Finally the obtained results were used to determine the ration between the axial allowable strength and the required load on the silo’s columns by the usual safety conditions using the ultimate limit state determined by the ABNT NBR 14762:2010.

A tecnologia do concreto compactado com rolo tem se desenvolvido e transformado o cenário das construções de barragens, modernizando os conceitos sobre os processos construtivos, além de se mostrar uma técnica competitiva em comparação com os métodos já consagrados de construção de Barragens de terra, enrocamento e enrocamento com face de concreto. Até a década de 70 era usual o lançamento de um elemento de ligação entre camadas de concreto. Nesta época, estudos realizados pelo U.S. Bureau of Reclamation e U.S. Army Corps of Engineers mostraram que a sua utilização era desnecessária, desde que as juntas fossem cuidadosa e adequadamente preparadas. A construção da barragem de Willow Creek, com CCR sem nenhuma especificação de um elemento de ligação entre as camadas de concretagem, acabou resultando num alto nível de percolação de água. Devido a este fato, os grandes projetistas de estruturas hidráulicas e de barragens passaram a adotar um concreto de berço, lançado entre as camadas de CCR, abrangendo entre 30 % da seção superficial da junta, a partir do paramento de montante, até toda a camada. Neste projeto de pesquisa foi proposta a execução de maciços experimentais em laboratório, os quais simulam uma pequena fatia de uma barragem de CCR. Para simular o lançamento e adensamento do concreto destes maciços utilizou-se um equipamento existente no Laboratório de Concreto de FURNAS Centrais Elétricas S.A., localizado em Goiânia-GO. Foram confeccionados 11 maciços experimentais, nos quais foram realizadas avaliações referentes ao intervalo de lançamento entre camadas de concreto compactado com rolo, variando-se o tempo de exposição, a temperatura ambiente de lançamento, o tipo de tratamento da junta e a utilização de argamassa de ligação, ou seja, procurou-se avaliar o grau de maturidade das juntas, a partir do qual são necessárias providências para promover uma adequada aderência entre camadas e mostrar a importância da confecção prévia de maciços experimentais em laboratório para auxiliar a tomada de decisão durante a elaboração do projeto. / The roller compacted concrete technology has been increasable developed and, consequently, modified the dam constructions procedures, leading to improved concepts about the construction processes, besides presenting technical competitively when compared to earth, rockfill and concrete faced rockfill gravity dams construction methodology. The use of a bonding element (concrete or mortar), between concrete layers was common in the 70´s. At that time, studies conducted by the U.S. Bureau of Reclamation and the U.S. Army Corps of Engineers showed that this technique was unnecessary in traditional dam constructions for the cases of well and strictly prepared joints. The Willow Creek dam construction, using RCC without any specification about bonding element between layers, presented a high level of percolation. Since that, great hydraulic structures designers adopted a bed of small aggregate concrete, placed between RCC layers in about 30% of the superficial section of joint from the upstream face. To the herein research it was proposed the execution of experimental laboratory bulks simulating a small part of a RCC dam. For the simulation of placing and compaction of concrete it was used the equipment owned by FURNAS CENTRAIS ELETRICAS S.A., at the laboratory of Goiania, Brazil. Eleven experimental bulks were produced, in which were assessed the exposure of RCC layers in different time delays and temperatures, varying the layer concrete surface treatment and the use of mortar between layers in order to evaluate the maturity degree of joints and to define the procedures to a suitable bonding between layers. The studies show the importance of laboratory test fills during the design phases, as useful tools to help the technical decision processes.

Neste trabalho foi elaborado um microcontrolador 8051 tolerante à radiação, usando para isso técnicas de recomputação de instruções. A base para este trabalho foi a descrição VHDL desse microcontrolador, sendo proposto o uso de sensores de radiação, Bulk-BICS, e códigos de proteção de erros para os elementos de memória, como forma de suporte à técnica apresentada. Inicialmente serão abordados sucintamente a origem e os efeitos prejudiciais da radiação nos dispositivos eletrônicos, motivando a realização deste trabalho. Serão mostrados em detalhes os passos para implementar a técnica de recomputação, que consiste em monitorar os sensores e, ao ser detectado um pulso transiente, fazer o processador reler a última instrução e executá-la novamente, a fim de mitigar o efeito do SET (Single Event Transient). Para isso a manipulação do contador de programa (PC) e o apontador de pilha (SP) são fundamentais. Durante esse processo também deve ser garantido que nenhum dado, potencialmente corrompido, seja armazenado na memória. Contra SEUs (Single Event Upsets) é pressuposto que todos os elementos de memória do microcontrolador estão protegidos através de algum código de correção de erros, assunto já pesquisado por outros autores. Na seqüência serão apresentadas várias simulações realizadas, onde é possível ver o processo de recomputação sendo iniciado a partir da incidência de partículas geradas através de um testbench. Por fim será feita uma comparação entre o 8051 original e o protegido, mostrando dados de área, freqüência de operação e potência de cada um. / This work presents a radiation hard 8051 microcontroller, designed using instruction recomputation techniques. The basis for this work was the VHDL description of the microcontroller. To make the microcontroller radiation hard, built in radiation sensors, called Bulk-BICS, were use to protect the combinational logic blocks. Codes for error detection and correction were used to protect the memory elements. Initially, this work discusses the sources of ionizing radiation and its harmful effects on digital integrated circuits, showing the motivation for this work. Next, the details of the implemented instruction re-computation technique are shown. It consists in monitoring the radiation sensors and, if the incidence of ionizing radiation is detected, the processor reads the last instruction and executes it again, in order to mitigate the effect of a single event transient (SET). In order to implement this re-computation, the manipulation of the program counter (PC) and stack pointer (SP) is essential. During this process it must be guaranteed that any data, potentially corrupted, will not be stored in memory. Regarding radiation effects on memory elements (Single Event Upsets-SEUs), it is assumed that all memory elements of the microcontroller are protected by some error detection and correction code, a topic previously studied by other authors. Finally, several simulations will be shown, where it is possible to see the evolution of the re-computation process, from the detection of the incidence of ionizing radiation (incidence generated by a testbench) to the full re-computation of the instruction. Finally, a comparison is made between the performance of the original 8051 and the radiation hardened version, showing overheads of area, frequency of operation and power.

A propriedade volume do fio texturizado é importante por questões estéticas e funcionais. O volume do fio pode garantir que um produto tenha bom desempenho mecânico tanto na produção dos artigos (como na tecelagem, malharia e acabamento) quanto para as aplicações finais dos produtos (produtos com alto fator de cobertura, com elasticidade, isolamento térmico etc.). A texturização por falsa torção fixada é um importante processo industrial que possui dentre os principais objetivos o aumento de volume. A etapa de fixação consiste em um tratamento térmico do fio ao final do processo, por meio da passagem do fio texturizado em um forno, conhecido como forno de fixação ou segundo forno. No presente estudo foi analisada a interação entre as variáveis temperatura do forno de fixação e sobrealimentação do fio dentro do forno de fixação. A propriedade volume dos fios texturizados é comumente tratada nas literaturas como encrespamento, termo que será utilizado no presente trabalho. Para a análise do volume do fio definiu-se três propriedades mecânicas: contração do encrespamento, módulo do encrespamento e estabilidade do encrespamento. Com a utilização da ferramenta estatística planejamento do desenvolvimento definiu-se que o estudo seria realizado com dois fatores (temperatura do forno e sobre alimentação do fio); dois diferentes níveis (mínimo e máximo para cada fator) e um ponto central. Para cada proposta de teste foram feitas 10 replicações e 50 ensaios foram realizados. Com as amostras dos fios texturizados foram realizados os ensaios para a determinação das propriedades: contração, módulo e estabilidade do encrespamento; com o equipamento Texturmat da Textechno. Com os dados, realizou-se a análise fatorial para a determinação da importância deles e a regressão linear, para a compreensão do comportamento desses dados em função dos ensaios realizados. As análises possibilitaram observar que a etapa de fixação é muito importante nas propriedades de volume do fio, sendo que a sobrealimentação do fio dentro do forno de fiação apresentou-se como a variável mais relevante para a definição desse parâmetro. / Crimp properties are important by functional and aesthetics issues. The crimp of a yarn can provide a good mechanical performance in the production (weaving, knitting and finishing) and also a good result in the final application (products with high covering factor, elasticity, thermal insulation etc). The False Twist texturing is an important industrial process that has the objective of apply bulk on the yarn. The heat setting stage consists of a thermal treatment on the yarn at the end of the process, by the passage of yarn thru a heater that is known as heat setting heater or second heater only. At this paper was analyzed the interaction between second heater temperature and yarn overfeed inside second heater. For crimp analysis were considered three mechanical properties: crimp contraction, crimp module and crimp stability. Using the statistical tool, Design of Experiments, it was defined that would be used two factors (second heater temperature and yarn overfeed inside second heater); two different levels (minimum and maximum for each factor) and a center point. For each test proposal were realized 10 replications, resulting on 50 trials. With Texturmat, from Textechno, tests were realized on the samples (textured yarn) to verify the crimp properties (contraction, modulus and stability). A factor analysis was realized with data from Texturmat to verify the importance of each factor. A linear regression for each property was calculated to better understand the data in terms of the tests. In general it was possible to see the importance of heating set stage on crimp properties of textured yarns and the yarn overfeed inside second heater is the most important variable to define this parameter.

O cenário atual das commodities minerais tem obrigado as empresas de mineração a otimizar suas operações e buscar soluções inovadoras para manter a lucratividade desejada de suas minas, controlar os riscos envolvidos e garantir a sobrevivência do negócio. Neste contexto, com a menor disponibilidade de minérios de alto teor, os depósitos minerais remanescentes exigem a lavra e o beneficiamento de grande quantidade de massa por tonelada de metal produzido. Apesar de apresentarem um teor médio decrescente, estes depósitos frequentemente contêm regiões com minério de teor mais elevado incorporados às porções de baixo teor ou mesmo na massa estéril. Por melhor que seja o conhecimento das reservas, a lavra seletiva dessa massa de teor mais elevado é praticamente inviável operacionalmente. A forma mais eficiente de aproveitar estas reservas é por meio do processo de pré-concentração de minério por ore sorting (seleção/classificação de minério). O objetivo deste processo é remover, quanto antes possível, o material com teor não econômico. A consequência imediata é uma potencial redução dos custos de processamento e do consumo de água e energia para a mesma massa de metal produzido. Existem várias tecnologias aplicáveis em pré-concentração; este estudo é focado especificamente na apresentação e discussão dos impactos causados no empreendimento mineiro de Phu Kham (PanAust), a partir da instalação e utilização do equipamento de pré-concentração, bulk ore sorter. Este equipamento faz uso de um sensor de ressonância magnética, e tem por objetivo a separação de grandes volumes de estéril direto no transportador de correias totalmente carregado (in-pit ou correia de alimentação da usina), baseando-se nos teores medidos ou inferidos a partir de seu sensor. A pré-concentração com bulk ore sorter é fundamentalmente utilizada para aumentar a produtividade baseada na capacidade fixa da usina e atenuar os prejuízos causados pelas incertezas nas definições de teores da mina. Isto é, a partir da maior precisão no controle do teor, pode-se reduzir a diluição e a perda de minério oriundas da operacionalização e explotação das reservas minerais, controlar o teor de corte e o teor médio na alimentação da usina ou ainda separar os diversos tipos de minérios para serem tratados em diferentes rotas no processo de beneficiamento. Este trabalho estuda a viabilidade técnica e econômica da aplicação do bulk ore sorter na mina de Phu Kham, no Laos. Inicialmente a tecnologia de sorting é apresentada, juntamente com os sensores disponíveis e o sistema diversor. Os resultados econômicos foram avaliados a partir dos dados de produção da mina no ano de 2014. Sem a possibilidade da realização de estudos de amostragem, a variabilidade do minério foi estimada a partir da variância de dispersão, uma ferramenta geoestatística. A estimativa do desempenho da separação inclui os erros associados a leitura do sensor e do sistema diversor. Avaliações econômicas foram realizadas para diferentes cenários e demonstraram que o bulk ore sorter tem o potencial de aumentar a produção metálica e o lucro. Este sistema de pré-concentração permite a que apenas o material com valor agregado alimente a planta de beneficiamento. / The current scenario of mineral commodities has forced the mining companies to optimize their operations and look for innovative solutions to maintain the desired profitability of their mines, control the risks involved and ensure the survival of the business. In this context, with the depletion of high grade deposits, the remaining lower grade deposits require the mining and processing of larger volumes of material per tonne of product. These low grade deposits often contain a large proportion of barren gangue. The aim of pre-concentration is to remove this barren material at as coarse a particle size and as early in the process as possible. This has the potential to reduce processing costs, energy and water consumption and possibly ore transport requirements. There are several technologies that may be applicable for pre-concentration; this work looks specifically at bulk ore sorting. This involves the separation of a large volume of barren gangue from a fully loaded conveyor belt (in-pit or plant feed belt) based on the grade as measured or inferred from a sensor measurement. Bulk ore sorting may be used to increase the production rate through fixed plant capacity, or reduce the required size of downstream processing equipment. Uneconomic or marginal reserves may be upgraded making them economic to treat and improving the resource utilisation. Bulk ore sorting could also be used to reduce dilution and ore loss in mining operations by improving grade control, or to separate ore types to treat via different process routes. Thus, bulk ore sorting has the potential to improve the profitability and reduce the environmental impact of mining operations and may be applied in different ways. This study investigates three examples of how bulk ore sorting may be employed and the associated economic benefits. The technical and economic viability of bulk ore sorting is evaluated for a copper deposit in Laos. Bulk ore sorting technology is described briefly along with discussion of appropriate sensor and diversion systems for the copper deposit considered. The economic implications were evaluated using the actual mined material and costs from 2014 as the base-case. In the absence of sampling data, ore grade variability was estimated using geo-statistical tools based on mine grade control data. A process model of the sorter was developed considering the accuracy of the sensor measurement and errors associated with material diversion. This was used to simulate the separation performance. Economic evaluations were conducted for a number of different scenarios and demonstrated that bulk ore sorting has the potential to increase the amount of metal in product and annual profit for the operation considered. This is because it is cheaper to sort and reject below cut-off grade material contained in the plant feed than to treat this material through the processing plant. The sorter acts as a gatekeeper - only above cut-off grade material (value-adding) reports to the processing plant.

A indústria de ferro e aço corresponde a cerca de 8% das emissões globais de CO2. O carvão vegetal é uma alternativa existente ao uso de carvão fóssil e coque na indústria metalúrgica e é utilizado em alguns altos fornos no Brasil. Embora possua algumas vantagens em termos de maior reatividade e menor teor de cinzas em relação ao coque, o carvão vegetal possui baixa resistência mecânica e alta friabilidade, dificultando o transporte, manuseio e os processos. Não existem normas para avaliar a resistência à compressão de carvão vegetal, e os métodos existentes empregados em outras pesquisas consistem em preparar corpos de prova livres de defeitos e comprimi-los na direção das fibras. Por se tratar de um material com formato irregular, granular e anisotrópico, estes ensaios podem não revelar o comportamento de um leito de carvão vegetal, como um todo, quando sujeito a cargas compressivas. Isto pode não representar condições industriais, onde a carga sobre o carvão não é aplicada exclusivamente na direção das fibras, mas é aplicada de maneira aleatória. Esta dissertação propõe uma abordagem para se quantificar os efeitos da aplicação de cargas compressivas sobre um leito de carvão vegetal distribuído aleatoriamente. Isto representa uma tentativa de simular condições mais próximas das industriais, como ocorreria em um alto forno, em vez de fazer a análise de pedaços individuais de carvão. Foi montado um aparato consistindo em um tubo contendo um leito de carvão e com um êmbolo empurrado por máquina de ensaio universal. As experiências consistem em utilizar o aparato para realizar repetições de ensaios de compressão de carvão de tamanho inicial controlado. Assim, é obtida uma distribuição granulométrica em função da carga aplicada, que é classificada por peneiramento e pesagem. A partir disto, a distribuição granulométrica é analisada de forma qualitativa e quantitativa com uso de ferramentas estatísticas. Através dos índices de quebra e sobrevivência, o método produz resultados reprodutíveis com número de repetições suficiente. Desta forma, é possível prever o comportamento de um leito de carvão vegetal sob compressão. / The iron- and steel industry is responsible for about 8% of the total global CO2 emissions. Charcoal is an existing alternative to the use of coal and coke in the metallurgical industry and is used in some blast furnaces in Brazil. Although it has some advantages against coke in terms of higher reactivity and lower ash contents, charcoal has inherently low mechanical strength and high friability, imposing difficulties to its transportation, handling and use in processes. There are no standards to evaluate charcoal compression strength, and the existing methods used in other researches consist in using prepared specimens and compressing them in the direction of the fibres. As charcoal is irregular shaped, granular and anisotropic, these tests may not reveal the behaviour of a charcoal bed, as a whole, when undergoing compressive loads. This may not relate to industrial conditions, where the load on charcoal is not exclusively applied on the direction of the fibres, but is randomly applied instead. This dissertation proposes an approach to quantify the effects of applying load on randomly distributed bulk charcoal. This represents an attempt of simulating conditions similar to what is expected in the industrial practice, such as in a blast furnace, rather than analysing individual pieces of charcoal. An apparatus has been prepared consisting of a tube and a piston that is pushed by an universal test machine. The experiments consist in carrying out repeated tests of compression of controlled sized charcoal with the apparatus. A particle size distribution is obtained as a function of the applied load, which is then classified by screening and weighing. Based on that, the particle size distribution is analysed both qualitative and quantitatively by using statistical tools. By means of the friability and survivability indexes, the method generates reproducible results with a sufficient number of repeats. In this way, it is possible to predict the behaviour of charcoal bulk under compression.

O projeto seguro e econômico das estruturas de armazenamento é função das máximas ações impostas e da resistência destas estruturas de suportar tais ações, observadas as combinações mais desfavoráveis. Entre as ações consideradas nos cálculos dos silos horizontais (peso próprio, peso de equipamentos, vento, recalques diferenciais de apoios, impacto de veículos, explosões, etc), a de maior importância é a causada pelo empuxo dos produtos armazenados e que foi objeto de estudo nesta pesquisa. Este trabalho foi realizado em duas etapas, teórica e experimental, procurando avaliar estas ações com base em teorias e métodos de cálculo de diversos autores. Na tremonha do silo, as pressões foram avaliadas através do método de cálculo proposto por Safarian & Harris, da teoria de Walker e da Norma Australiana AS 3774. Nas paredes, foram avaliadas as pressões de acordo com as teorias de Airy, Reimbert & Reimbert, Coulomb e Rankine e da norma americana ANSI/96. Os modelos teóricos foram estudados e comparados com os resultados obtidos através de medições diretas das pressões em modelo piloto e silo horizontal em escala real com a determinação da relação entre as pressões verticais e horizontais (K). Dos resultados obtidos propõe-se um novo método de cálculo com base em um modelo empírico para a determinação das pressões horizontais nestas unidades. / The safe and economic design of storage structures is a function of the loads and of the strenght of these structures, considering unfavorable loads combinations. Among the loads considered in the calculations of the horizontal silos, the most important load is due stored products. Silos are usually designed on the basis of simple theory which is used to predict horizontal pressures on the walls and hoppers. The pressures generally depend on many factors including the physical properties of the stored materials, the flow pattern and also the method of operating the silo. This work is divided in two parts in order to evaluate these loads based in theories and international codes.The silo hopper was evaluate by Walker\'s theory and by AS 3774-1996 code. The silo walls was evaluete by theories of Airy, Rankine, Reimbert & Reimbert, Coulomb, Safarian & Harris and ANSI (1996) code. The theoretical models were studied and compared with the results obtained through pressure measurements in a real and a pilot silos. From the results we proposed a new empiric design method to evaluate the horizontal pressures in the silos wall.

Along with the popularization of the SMS (Short Message Service) as a communication tool among big companies, such as flight and train companies, post offices and banks, a new branch started to take place in the mobile communication industry: bulk-SMS business. The companies send the SMS to their costumers through an aggregator, which in turn send the SMS further to the customers’ mobile phone. The aggregator consequently needs to monitor the SMS traffic constantly so they can assure good quality of their services. In case of an interruption in the system, their support group needs to be notified directly, so the problem can be fixed straightaway. The aim of this project was to develop an application integrated to the intranet of a company that works in the business of bulk-SMS (CLX Networks), in order to replace the current monitoring system, called OpenNMS. The system was developed using Zend Framework (PHP) and MySQL database.The project resulted in an application that allows the administrator to configure alarms and notifications and to add clients and suppliers accounts to the monitoring system. Whereas the interaction between the user administrator and the system is already implemented, the connection between the system and the CDR- and RR-database is still under development.

Les récents développements dans le domaine du photovoltaïque ont permis l'apparition de cellules utilisant des technologies nouvelles. Parmi elles on trouve les cellules photovoltaïques hybrides, cependant les méthodes de fabrication utilisées actuellement présentent des défauts. Cette thèse a pour but de proposer deux nouvelles approches pour la préparation de cellules photovoltaïques hybrides sous forme d'hétérojonctions en volume d'un oxopolymère de titane et d'un polythiophène. Dans un premier temps la formation de mésostructures vermiculaires dans des couches minces de TiO2 par autoassemblage par évaporation a été étudiée, l'oxopolymère amorphe obtenu a ensuite été cristallisé en conditions douces. Ces résultats ont ensuite été utilisés afin de préparer des matériaux hybrides à partir d'homopolymères de thiophène portant des substituants hexyl et acide, ainsi qu'à partir de copolymères. Des matériaux hybrides ne présentant pas de macroségrégation ont été obtenus pour un polymère portant des fonctions acides et pour les copolymères. Dans un second temps l'électrochimie du ferrocène et du cuivre ont été étudiés dans des films de TiO2 mésostructuré et mésoporeux, puis deux dérivés thiophène : le mot et l'edot ont été électropolymérisés dans ces structures. Des cellules photovoltaïques ont été préparées en utilisant ces matériaux hybrides et caractérisées par des mesures de la courbe I/E ainsi que par l'étude du rendement quantique externe, des facteurs de forme et des rendements ont été calculés. En conclusion, deux nouvelles approches de synthèse de matériaux hybrides ont été proposées et menées à bien les propriétés photovoltaïques et ces matériaux ont été mesurées. / Recent advances in the field of photovoltaics have led to the emergence of new solar cell technologies. Among them can be found the hybrid solar cells, unfortunately the way such cells are built is still a source of problems. The aim of this phd is to develop two new approaches in the synthesis of hybrid materials as bulk heterojunctions. In first place the titanium dioxide component vas prepared by sol-gel process and its mesostructure was studied, low temperature crystallization was also investigated. Those results were used in order to prepare hybrid materials from preformed polymers. The behavior of polythiophènes with hexyl and carboxylic acid functions were used as well as copolymers bearing both functions. Hybrids without macrosegregations phenomena were obtained using acid bearing homopolymers as well as copolymers. The second approach was about investigating the electrochemical behavior of ferrocene and copper ions inside the mesoporosity, this first study was followed by a study of the electropolymerization of mot and edot inside the porosity in order to prepare hybrid materials. The obtained hybrids were studied in solar cells by measuring the I/V curve as well as the external quantum efficiency, fill factors and efficiencies were also obtained. To conclude, both approaches leaded to hybrid materials with measurable photovoltaic properties.

L’arrivée des sources lasers ultracourtes a bouleversé le domaine de la micro-structuration pour l’optique intégrée. Le plus souvent, le procédé se résume à l’utilisation d’une lentille de focalisation sur le trajet du faisceau laser. Cette méthode souffre de limitations intrinsèques sur la vitesse d’usinage et sur le spectre des modifications accessibles. Nous montrons dans ce mémoire que la mise en forme spatio-temporelle des impulsions lasers ultracourtes répond efficacement à ces défis. En particulier, nous indiquons la possibilité de multiplier le nombre de spots lasers pour la fabrication simultanée de plusieurs composants optiques, en répondant ainsi au besoin de rapidité. Cette avancée majeure est illustrée par la photoinscription en parallèle de guides, de diviseurs, de coupleurs ainsi que de démultiplexeurs de lumière en 2Det 3D dans la silice. Il est également reporté ici que le domaine de photoinscription peut être élargi à la focalisation profonde dans les matériaux grâce à la modulation du front d’onde ainsi que la mise en forme temporelle de l’impulsion permettant de préserver la densité d’énergie déposée. Le couplage d’énergie vers le matériau transparent en fonction de divers profils d’impulsions est étudié à l’échelle femtoseconde. La caractérisation du gaz d’électrons libres ainsi que de l’onde de pression nous permet de mettre en évidence l’efficacité des impulsions picosecondes `a déposer l’énergie de manière plus confinée dans différents verres. Ces études sont conduites sur un système de microscopie de type pompe-sonde permettant de mettre en forme l’irradiation pompe. / In the past decade, ultrashort laser sources have had a decisive impact on material processing for photonic applications. The technique is usually restricted to the elemental association of an ultrashort source with a focusing lens. It is thus limited in the achievable bulk modifications. Accompanying studies of material modifications in space and time, we propose here that automated spatio-temporal tailoring of the laser pulses is an efficient manner to overcome these limitations. More precisely, we demonstrate the generation of multiple processing foci for synchronous photomachining of multiple devices in the bulk. Thus, we report on the parallel photowriting of waveguides, light couplers, light dividers in 2D/3D in fused silica glass. We show that the domain of photowriting can be extended to deep focusing. We indicate that this can be achieved by wavefront shaping or temporal profile tailoring conducted by an evolutionary optimization loop. We also have unveiled a singular interaction regime where regular structuring takes place before the focal region. For the first time, the dynamics of the energy coupling to the glassy matrix is evaluated for various temporal pulse profiles. Enhanced energy confinement in the case of picosecond pulses is confirmed by characterization of the transient electronic gas and of the subsequent pressure. These pump-probe studies were carried out with a self-build time-resolved microscopy system with temporally shaped pump irradiation. We also developed a new method based on the Drude model to differentiate the electronic and matrix contributions to the contrast of the microscopy images.