La compréhension de situations complexes s’avère de plus en plus nécessaire, notamment dans les domaines militaires. En réponse à cette demande, le projet IMAGE, en cours à Recherche et Développement pour la Défense Canada – Valcartier, vise à développer un environnement interactif offrant des outils logiciels aidant à augmenter la vitesse et le niveau de compréhension de l’humain dans de telles situations. Il regroupe quatre grands modules : Scénarisation, Simulation, Exploration et Représentation. Le projet présenté dans ce mémoire a trait au développement d’un prototype pour la partie Exploration, qui regroupe principalement des outils de visualisation. Cette plateforme servira à des expérimentations en psychologie cognitive visant à mesurer l’augmentation de la compréhension offerte par ces outils. L’humain étant au centre de l’environnement développé, certaines théories qui lui sont reliées, touchant notamment la psychologie cognitive, les interfaces personne-machine ainsi que la visualisation d’information, sont d’abord présentées. Une revue de diverses plateformes logicielles existantes, susceptibles d’offrir des fonctionnalités intéressantes pour l’implémentation, est également effectuée. Suite à une évaluation plus approfondie des outils retenus ainsi que plusieurs tests avec ces derniers, une première problématique, ayant trait au transfert de multiples flots de données XML partant du module Simulation vers le module Exploration, est alors abordée; la création de l’application ImageDataServer s’ensuit, faisant usage du framework ACE pour la gestion de multiples connexions et le traitement de données en parallèle. Suite à cette réalisation, des premiers jets de représentations visuelles, basés sur un scénario tactique de convoi militaire, sont développés à partir des données de simulation de ce scénario transférées vers Eye-Sys, une application de visualisation générique. Une scène 3D montrant l’évolution spatiale et temporelle ainsi que les interactions entre les agents de la simulation, véhicules militaires, explosifs et insurgés, y est mise en action grâce à des données provenant d’une base de données MySQL. La vue est également synchronisée à une application de simulation interactive, Multichronia, servant de point de contrôle principal pour l’utilisateur. Une évaluation des performances du système et une discussion sur divers aspects de développement complètent ce mémoire.

Récemment, des systèmes avancés de reconnaissance et de prise de décision incorporant des éléments de logique floue et de réseaux de neurones artificiels ont été appliqués avec succès à l'identification, la commande et la protection des réseaux électriques. Le principal objectif de cette thèse consiste à explorer la capacité de systèmes neuro-flous, qui sont une combinaison des systèmes à réseaux de neurones et à logique floue, pour l'identification d'un transformateur triphasé, en vue de développer un modèle non-linéaire permettant de mieux protéger le transformateur contre les défauts internes. Deux modèles, l'un direct et l'autre indirect, sont développés afin de prédire les courants secondaires en fonction des courants primaires et réciproquement. Un algorithme hybride d'apprentissage est utilisé pour entraîner les modèles. Celui-ci procède en deux étapes; premièrement, dans la passe en sens direct (des entrées vers les sorties) il impose des paramètres des prémisses et emploie l'estimateur aux moindres carrés pour ajuster les paramètres des conclusions. Ensuite, procédant en sens rétrograde (des sorties vers les entrées), il fixe les paramètres des conclusions et emploie un algorithme du gradient pour ajuster les paramètres des prémisses, de manière à minimiser l'erreur total des modèles. Plusieurs fichiers de données d'apprentissage sont utilisés, afin de refléter toutes les conditions d'exploitation possibles: nominales, surcharges permanentes et transitoires, défauts externes et courants d'appel lors de la mise sous tension. Cependant, ces fichiers d'apprentissage n'incluent aucune donnée de défaut interne. Au terme de l'apprentissage, plusieurs nouveaux fichiers de données sont utilisés pour valider les modèles neuro-flous. On peut ainsi vérifier leur généralisation sur des données qu'ils n'ont pas vues durant leur entraînement. Au total, les modèles neuro-flous démontrent une bonne aptitude à prédire le comportement d'un transformateur de puissance de façon précise sous des conditions nominales, avec des erreurs de modèle direct et indirect relativement faibles. Cependant, ces erreurs augmentent substantiellement lors d'un défaut interne, ce qui permet de déterminer rapidement l'occurrence d'un tel défaut.

Des études récentes ont montré qu’une mesure électrique permettait de caractériser les interfaces multi-contacts. Ces recherches initiées dans les milieux granulaires sont transposées dans un cadre technologique dédié au monitoring et au diagnostic des défauts dans les roulements. Cette méthode innovante exploite la richesse et la sensibilité d’une mesure électrique localisée et corrélée à l’état de chargement d’un roulement. Pour démontrer le potentiel de cette méthode, des mesures électriques expérimentales sont effectuées sur un banc de roulements et l’analyse des signaux révèle des similitudes avec les traditionnelles méthodes de surveillance. D’un point de vue numérique, le roulement est modélisé avec la méthode des éléments discrets (MED), d’ordinaire dédiée à l’étude des milieux granulaires, à partir de laquelle le comportement mécanique du roulement en dynamique est reproduit. Une formulation électromécanique est ensuite introduite pour en déduire une grandeur électrique numérique d’un roulement en fonctionnement, à comparer avec l'expérimentation. Des signatures électriques typiques en réponse à des sollicitations complexes (défauts, jeux, balourds, etc) sont étudiées et l’étude du comportement mécanique des bagues ouvre des perspectives intéressantes pour comprendre et modéliser leur endommagement. Alors que de nombreuses études ont été menées sur le suivi vibratoire des roulements, le recours à une méthode électrique localisée, sans capteur, est inexploité et prometteur / Recent studies have shown that an electric measurement made it possible to characterize the multi-contacts interfaces. The research initiated in granular media are transposed in a technological environment dedicated to monitoring and diagnosis of defects in bearings. This innovative method exploits the richness and sensitivity of a localized electrical measurement and correlated to the bearing load status. To demonstrate the potential of this method, experimentals electrical measurements are performed on a bench and signal analysis reveals similarities with traditional monitoring methods. From a numerical point of view, the bearing is modeled with the discrete element method (DEM), usually dedicated to the study of granular media, from which the mechanical behavior of the bearing dynamic is well reproduced. Electromechanical formulation is then introduced to derive a numerical electrical quantity of a bearing in operation, compared with the experiment. Typical electrical signatures in response to complex stresses (defects, clearance, imbalance, etc.) are studied. Studies of the mechanical behavior of rings opens interesting perspectives to understand and model their damage. While many studies have been conducted on the vibration monitoring of bearings, the use of a localized electrical method without sensor is still untapped and has promising results

De nos jours, les chutes représentent une grande préoccupation dans le domaine de la santé publique à cause de leurs conséquences préjudiciables sur l’état physique et physiologique de la personne, et cela se remarque davantage chez les personnes âgées. En effet, elles entraînent plus de 90 % des fractures de la hanche augmentant le taux de mortalité accidentelle chez les personnes de plus de 65 ans. En plus de ces dommages physiques, elles laissent un impact psychologique en raison de la peur de tomber à nouveau et d’un manque de confiance en soi pour se tenir en équilibre lors d’une situation imprévue. De ce fait, il s’avère nécessaire de concevoir une interface d’assistance mobile qui contient la technologie nécessaire afin d’analyser et de comprendre le comportement humain dans ses activités quotidiennes et d’interpréter les caractéristiques de son environnement pour évaluer un risque de chute en temps réel. De ce fait, nous avons élaboré un modèle biomécanique de l’humain dans le but d’améliorer, d’une part la compréhension de l’équilibre et d’autre part d’identifier tout risque de chute éventuel dans la vie quotidienne d’une personne. Avant d’aborder le coeur de nos travaux, nous avons cherché dans un premier temps à se familiariser avec les paramètres de la marche pouvant déterminer un risque de chute chez les personnes en perte d’autonomie. Cela vise principalement à étudier la cinétique de l’équilibre et la dynamique du mouvement du corps lors de cette locomotion. Nous avons réalisé une revue de littérature complémentaire pour choisir le protocole expérimental le plus adapté à notre étude. De même, cette recherche porte sur les instruments de mesure des paramètres liés à l’équilibre et les méthodes d’analyse du comportement posturale d’un participant lors d’une perturbation imprévisible. Enfin, cette revue est clôturée par l’étude de quelques travaux antérieurs portant sur la modélisation mécanique de la marche et la modélisation biomécanique de la position orthostatique. Ainsi, nous avons modélisé le corps par le pendule inversé, le système neuromusculaire et une partie du système somatique. Ensuite, nous avons travaillé sur l’identification de chaque système biomécanique pour la construction finale du modèle lors de la posture debout et lors de la marche. De ce fait, nous avons mis en oeuvre deux procédures expérimentales, dont celle nommée « Tether-release ». Dans la première expérience, nous avons attaché une charge au corps d’une personne jeune et en bonne santé (via un système de poulies et un câble). Puis, nous lui avons demandé de marcher sur un sol rigide. Par la suite, nous avons évalué sa capacité de réagir à une perturbation suite à la coupure imprévue du câble. Lors de cette expérience, nous avons utilisé l’accéléromètre (trois axes) d’un téléphone fixé au niveau de ses hanches comme un capteur de position angulaire (projection du vecteur gravité sur le repère cartésien de la personne). En fait, ce dernier permet de mesurer la variation de l’angle de la partie haute du corps lors du mouvement postérieur. En deuxième lieu, nous avons réalisé la méthode « Tether-release » en posture debout. Ainsi, nous avons demandé au participant de se tenir en position debout sur un sol rigide. La personne doit se maintenir en équilibre suite au sectionnement du câble en se pivotant vers l’avant en utilisant une rotation autour de ses chevilles. Dans ce cas, le téléphone a été fixé à l’arrière de sa cuisse droite pour déterminer la variation d’angle du balancement de son corps par rapport à la verticale. Pour les deux expériences, le traitement des données a été élaboré par une application Android sur le téléphone. De plus, nous avons effectué douze essaies de chaque expérimentation sur un sol rigide pour identifier les paramètres biomécaniques des deux modèles afin d’apprécier la capacité de la personne à maintenir son équilibre. Ensuite, notre travail a été focalisé sur l’évaluation d’un risque de chute suite au test unipodal nommé le « One-leg standing test » (OLST). De ce fait, nous avons utilisé le modèle conçu pour la station debout et les données mesurées par les capteurs de force d’une semelle instrumentée. Ce dernier dispositif d’acquisition a été développé au laboratoire LAIMI de l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC). Enfin, afin de déterminer un risque de chute, nous avons combiné des paramètres liés aux chutes pour calculer un pointage unique, permettant de nous informer de la capacité d’une personne à maintenir son équilibre sur une seule jambe. Cette étude a été réalisée sur des personnes jeunes, âgées et des personnes atteintes de la maladie de Parkinson (PAMP). En conclusion, l’originalité de ce projet réside sur l’utilisation d’un nouveau modèle dynamique en boucle fermée pouvant représenter les mécanismes de l’équilibre lors de la marche et de sa méthode de calibration. Ce modèle permet l’analyse du maintien de l’équilibre d’une personne incluant des perturbations. Ainsi, la mise en oeuvre du modèle suggéré sera possible dans la semelle instrumentée qui deviendra un outil d’analyse complet de l’équilibre à domicile.

De nos jours, les batteries lithium-ion sont les plus utilisées pour alimenter les appareils électroniques et les véhicules électriques. Les accumulateurs électrochimiques basés sur le lithium ont une meilleure densité d'énergie et une plus grande fiabilité que toutes les autres méthodes d'accumulation d'énergie. Les batteries au lithium utilisées dans les applications de haute puissance et énergie sont généralement constitué d'un grand nombre de cellules, ce qui amène de nouveaux défis. Une méthodologie de dimensionnement facile et rapide a été identifiée comme un besoin à combler dans l'état de l'art. Ce travail vise à développer un tel outil permettant d'identifier rapidement les arrangements séries-parallèle respectant les objectifs de conception que sont le volume, le poids, l'énergie, le coût et la durée de vie, pour définir un espace de recherche. Ceci a pour but d'accélérer le processus de conception et assurant une meilleure prise de décision dès le début d'un projet. Une des nouveautés de ce travail est l'introduction de la représentation des performances système en cartes iso-performance, permettant une évaluation rapide et intuitive des tendances et de l'impact des compromis d'ingénierie. Le modèle sur lequel la méthodologie s'appuie assume le comportement statique en régime permanent pour estimer la puissance, le courant et la température d'opération et établir la durée de vie projetée d'un produit. En plus de la méthode de dimensionnement, un modèle transitoire électrothermique (MET) semi-empirique a été élaboré dans le formalisme de modélisation de la Représentation Énergétique Macroscopique (REM) sous MATLAB/Simulink\textregistered, contribuant à l'art de ce domaine. Celui-ci a été utilisé pour simuler le comportement du système d'accumulation d'énergie. Ce document vise à faire le pont entre tous les aspects principaux à considérer dans la conception d'une batterie, en présentant une nouvelle palette d'outils pouvant être utilisés par les ingénieurs de système. La flexibilité de l'application des outils à divers types de projets a été démontrée par l'application de la méthode à trois cas d'étude: une voiture urbaine électrique, un camion de livraison léger et un système stationnaire. / Abstract : Nowadays lithium-ion batteries have become the most popular technology to power portable electronic devices and battery powered electric vehicles. Lithium based electrochemical energy storage systems have far greater energy density and reliability than any other energy storage systems. Scaling up lithium-ion from small single cell batteries to large multi-cell systems comes with many new challenges. The need for a straightforward and easy-to-follow battery sizing methodology was identified as an area of improvement to the art. This work aims to provide such a tool to identify electrical arrangements that respect all design objectives, such as volume, mass, energy, cost and lifetime, to define a constraint bounded searchspace, speeding the process and ensuring a good decision right from the begining of a project. The novelty of this work is to present system level performances using iso-performance plots, allowing for quick and intuitive asssesment of design compromises and tendencies. The underlying model assumes steady-state operation of the system, to estimate temperature and lifetime prognosis. In addition to the battery sizing method, a transient semi-empirical electro-thermal battery model was constructed to run within MATLAB/Simulink® into the Energetic Macroscopic Representation (EMR) modeling formalism framework, bringing new art to the field. With it energy storage system performances were validated by simulation. This document aims to bridge the gap between most of the aspects of battery design, presenting a new set of tools to be used by system engineers. Three different design scenarios have been studied : an Urban electric car, a light duty delivery truck and a stationary system; to show how the tools can be used to any type of battery design project.

L’AgCdO est l’un des matériaux de contact parmi les plus répandus dans le monde du fait de ses excellentes propriétés. Cependant, étant donné la présence de Cadmium dans celui-ci, il sera bientôt totalement interdit par des directives européennes d’ordre environnementales. Trouver un matériau ne contenant pas de Cadmium et ayant au moins d’aussi bonnes propriétés est donc la clé du projet. Le phénomène d’érosion du matériau de contact suite à l’impact d’un arc électrique joue un rôle de premier ordre dans la fiabilité et la durée de vie des dispositifs de commutation de puissance. Celui-ci influe en effet sur les propriétés du matériau et affecte ainsi le fonctionnement du dispositif de commutation de puissance. Dans ce contexte, nos axes de recherche ont été les suivants. Avant tout, et ce afin de mieux comprendre le comportement à l’érosion suite à l’impact d’un arc électrique de l’AgCdO (matériau de contact utilisé actuellement dans l’industrie aérospatiale) et celui de l’AgSnO2 (candidat potentiel au remplacement de l’AgCdO), des essais ont été réalisés en soumettant les dispositifs de commutation de puissance à différents nombres de décharges. Ensuite, un modèle macroscopique permettant de prédire l’érosion d’un matériau suite à l’impact d’un arc électrique, valable pour faibles et forts courants, a été développé. Ce modèle décrit le processus complet de coupure et donne la quantité totale de matériau érodé suite à une opération de commutation. En parallèle, des essais ont été réalisés sur des dispositifs de commutation de puissance AgCdO à forts courants (0 -> 1000 A) afin de valider ce modèle d’érosion. Les propriétés matériau les plus influentes sur le processus d’érosion ont ensuite été déterminées à l’aide de ce modèle. Enfin, une étude ab initio portant sur les effets d’un changement de composition locale du matériau sur ses propriétés identifiées comme influentes sur le processus d’érosion a été réalisée. Ainsi, l’ensemble de ces travaux permettront de conclure sur des directives dans l’élaboration du matériau de contact qui remplacera l’AgCdO, objectif principal de ces travaux de recherche / AgCdO is one of the most widely used contact materials in the world because of its outstanding performance. Nevertheless, due to environmental considerations, it will soon be completely forbidden by European environmental directives. Therefore, finding a good substitute is of crucial importance. Electrical arc erosion plays a crucial role in the reliability and life of power switching devices. Depending on the contact material’s behavior in response to an electrical arc, surface damage can induce severe changes in contact material properties that will impact the power switching device’s functioning. Consequently, electrical arc effects and consequences on the contact material surface are of first importance. In this context, we have focused our research activities on the following axes. First of all, in order to better understand AgCdO (Current contact material in aerospace industry) and AgSnO2 (Potential candidate to AgCdO substitution) arc erosion behaviors, arc erosion experiments, where the power switching devices have been subjected to different numbers of arc discharges, have been realized. Further, a general macroscopic electrical contact arc erosion model valid for low and high currents was developed. To compare model results to experimental data, this model describes the complete breaking process of electrical contacts and gives the total amount of material removed after one breaking operation. In parallel, arc erosion experiments on AgCdO power switching devices have been conducted at high currents (0 -> 1000 A) in order to validate the arc erosion model. Next, using the general arc erosion model, the properties having the greatest influence on the electrical arc erosion process have been determined through simulations on silver contact material. At this stage, ab initio calculations were needed to obtain ranges of variation of certain silver contact material properties. Finally, an investigation of the trends of changing local contact material composition of AgSnO2 on these identified material properties was performed. This study was based on ab initio calculations for two different oxide compositions of AgSnO2. These will allow us to give directions to aid the design of a good substitute for AgCdO, and therefore, to complete the main objective of this research work

Récemment, des systèmes avancés de reconnaissance et de prise de décision incorporant des éléments de logique floue et de réseaux de neurones artificiels ont été appliqués avec succès à l'identification, la commande et la protection des réseaux électriques. Le principal objectif de cette thèse consiste à explorer la capacité de systèmes neuro-flous, qui sont une combinaison des systèmes à réseaux de neurones et à logique floue, pour l'identification d'un transformateur triphasé, en vue de développer un modèle non-linéaire permettant de mieux protéger le transformateur contre les défauts internes. Deux modèles, l'un direct et l'autre indirect, sont développés afin de prédire les courants secondaires en fonction des courants primaires et réciproquement. Un algorithme hybride d'apprentissage est utilisé pour entraîner les modèles. Celui-ci procède en deux étapes; premièrement, dans la passe en sens direct (des entrées vers les sorties) il impose des paramètres des prémisses et emploie l'estimateur aux moindres carrés pour ajuster les paramètres des conclusions. Ensuite, procédant en sens rétrograde (des sorties vers les entrées), il fixe les paramètres des conclusions et emploie un algorithme du gradient pour ajuster les paramètres des prémisses, de manière à minimiser l'erreur total des modèles. Plusieurs fichiers de données d'apprentissage sont utilisés, afin de refléter toutes les conditions d'exploitation possibles: nominales, surcharges permanentes et transitoires, défauts externes et courants d'appel lors de la mise sous tension. Cependant, ces fichiers d'apprentissage n'incluent aucune donnée de défaut interne. Au terme de l'apprentissage, plusieurs nouveaux fichiers de données sont utilisés pour valider les modèles neuro-flous. On peut ainsi vérifier leur généralisation sur des données qu'ils n'ont pas vues durant leur entraînement. Au total, les modèles neuro-flous démontrent une bonne aptitude à prédire le comportement d'un transformateur de puissance de façon précise sous des conditions nominales, avec des erreurs de modèle direct et indirect relativement faibles. Cependant, ces erreurs augmentent substantiellement lors d'un défaut interne, ce qui permet de déterminer rapidement l'occurrence d'un tel défaut.

Ce travail concerne le développement d’un outil numérique pour résoudre des problèmes de plaques et de coques mécaniques et piézo-électriques multicouches. En d’autres termes, nous développons des éléments finis basés sur le modèle de Reissner-Mindlin pour l’analyse des problèmes mécaniques et piézoélectriques de plaques et de coques multicouches. Cet outil doit être le moins coûteux en termes de degrés de liberté, simple à utiliser pour modéliser le problème, sans aucune pathologie numérique classique et satisfaisant :vitesse de convergence et efficacité.Dans le domaine des éléments finis, il existe une théorie appelée La « théorie des déformations du cisaillement du premier ordre »(FSDT), utilisée pour résoudre des problèmes purement mécanique prenant en compte l’effet des contraintes en cisaillement transverse. Dans cette théorie, cinq degrés de liberté (trois translations et deux rotations), sont à chercher.Prenant en compte l’hypothèse d’une approximation du déplacement au niveau de la surface moyenne, en utilisant la loi constitutive 2D.Dans ce travail, nous présentons l’extension piézoélectrique de cette théorie pour des éléments finis quadratiques à huit nœuds pour résoudre des problèmes de plaques et de coques multicouches. En effet, la nouveauté dans ce travail est celle de considérer une loi constitutive 3D afin de calculer non seulement le déplacement transversal au niveau du plan moyen de chaque couche mais aussi les déplacements transversaux en surface supérieure et en surface inférieure de chaque couche. Cette approximation de l’épaisseur fait intervenir deux nouveaux degrés de liberté, qui seront très importants dans l’étude des plaques et des coques épaisses et semi épaisses.Le déplacement mécanique est approximé en utilisant une approche Equivalent Single Layer(ESL) et le potentiel électrique est , quant à lui, approximé par une approche LayerWise (LW).Cette évolution est proposée afin d’acquérir un bon compromis entre le minimum de degrés de liberté et le maximum d’efficacité. D’une part, l’approximation par élément fini pour le potentiel électrique, respectant les coordonnées de l’épaisseur est représenté par une variation linéaire au niveau de chaque couche. D’autres part ce potentiel est constant par élément en chaque interface, ce qui réduit le nombre d’inconnus pour la recherche du potentiel électrique résultant. Plusieurs tests numériques sont présentés dans le but d’évaluer les éléments mécanique et piézoélectrique de plaque PQ8P7 et PQ8P7PZ et de coque CQ8P8 et CQ8P8PZ ainsi que leurs capacités de résoudre les problèmes physiques auxquels ils sont dédiés, en comparant nos résultats aux solutions de référence. / The aim of this work is to develop a computational tool for a multilayred piezolelectic plates and shells: a low cost tool, simple to use and very efficient for both convergence velocity and accuracy, without any classical numerical pathologies. In the field of finite elements, there is atheory, called "First-order-shear deformation theories (FSDT) used for the mechanical part in much reserches, taking in account the transverse shear stress effects. There are only five unknows generalized displacement, taking the hypothesis of the midsurface displacement approximation using a 2D constitutive law. In This work we present the piezo electric extension of the FSDT eight nodes plate/shell finite element using seven unknows genralized displacement. Two new mechanical unknowns are added to approximate the thickness in the top and the bottom of the /shell, considering a 3D constitutive law, wich is very interesting study especialy for the thick plate/shell modelisation. The mechanical displacement is approximated using the equivalent single layer approch (ESL) and the electric potential is approximated using the layerwise approch (LW).An evolution is proposed in order to access the best compromise between minimum number of degrees of freedom and maximum efficiency. On one hand, a finite element approximation for the electric potential with respect to the thickness coordinate are presented a linear variation in each layer. On the other hand, the in-plane variation is constant on the elementary domain at each interface layer. The use of a constant value reduces the number of unknown electric potentials. Furthermore, at the post processing level, the transverse shear stress are deduced using the equilibrium equations.Numerous tests are presented in order to evoluate that capability of these electric potential approximations to give accurate results with respect to piezoelasticity or finite element reference solutions.

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La stimulation électrique (SE) semble favoriser la cicatrisation des plaies par ses effets sur les fibroblastes. Cependant, son interaction avec les kératinocytes n'a pas été bien établie. Le polypyrrole (PPy) en tant que biomatériau conducteur est un excellent candidat pour délivrer les SE aux cellules, ce qui devient plus évident avec le développement de la nouvelle membrane souple à base de PPy. Cependant, les faibles propriétés mécaniques limitent l'utilisation de cette membrane. La présente étude visait à améliorer la résistance mécanique de la membrane à base de PPy et étudier les comportements cellulaires et moléculaires des kératinocytes après exposition à des SE via cette nouvelle membrane PPy. Premièrement, la membrane souple à base de PPy a été renforcée par électrofilage, de manière synergique, avec des fibres de polyuréthane (PU) et de polylactide (PLLA). Des tests mécaniques ont confirmé que la résistance à la traction de la membrane a été considérablement augmentée. Ensuite, les kératinocytes ont été cultivés sur la membrane PPy renforcée, puis stimulés par des intensités électriques de 100 ou 200 mV mm⁻¹ pendant 6 ou 24 heures. Les cellules stimulées présentaient une capacité proliférative considérablement accrue. Les sécrétions d'IL-6, IL-1α, IL-8, GROα, FGF2 et VEGF-A ont également augmenté. Fait intéressant, l'SE de 24 heures a induit une « mémoire de stimulation » car les cellules stimulées ont montré une augmentation significative de formation de colonies (CFE) après 6 jours après l'exposition à la stimulation électrique. De plus, l'expression des kératines 5, 14 et 10/13 était significativement augmentée par la SE. La SE a augmenté l'expression de la phosphorylation des kinases ERK1/2. L'expression des protéines des kératinocytes de la peau humaine peut être activée par des stimulations électriques appropriées pour favoriser la cicatrisation des plaies cutanées. La membrane PPy souple renforcée peut servir de pansement conducteur pour faciliter l'exposition de la plaie à une stimulation électrique pour favoriser sa cicatrisation. / Keratinocytes as the principal skin cell type play a major role in wound closure. In the meantime, electrical stimulation (ES) has been found effective in promoting wound healing. However, the role of ES on keratinocytes has not been well established. Polypyrrole (PPy), especially the recently developed soft PPy membrane, is an electrically conductive biomaterial and a good candidate to deliver ES to cells. However, the weak mechanical strength of the soft PPy membrane has limited its practical use. The present work was to enhance the mechanical strength of this soft PPy membrane and to investigate the cellular and molecular behaviors of the keratinocytes underwent ES via this novel PPy membrane. Firstly, the soft PPy membrane was synergically reinforced with polyurethane (PU) and poly (L-lactic acid) (PLLA) fibers through electrospinning technology. Mechanical tests confirmed the significantly increased tensile strength, which rendered the originally fragile PPy membrane strong enough to stand ordinary manipulations without compromising its electrical properties. Afterwards, HaCaT keratinocytes were cultured on the PU/PLLA reinforced PPy membranes under electrical intensities of 100 and 200 mV mm⁻¹ for 6 or 24 hr. The electrically stimulated cells exhibited a considerably increased proliferative ability. Meanwhile, secretions of the IL-6, IL-1α, IL-8, GROα, FGF2 and VEGF-A increased as well. Interestingly, the 24 hr ES induced a "stimulus memory" by showing a significant rise in colony forming efficiency (CFE) 6 days post-ES. Additionally, the expressions of keratin 5, keratin 14, keratin 10 and keratin 13 were significantly modulated by ES. Finally, the phosphorylation of ERK1/2 kinases was regulated by ES. The overall results demonstrated that the proliferation, differentiation, and protein expression of human skin keratinocytes can be activated through appropriate ES to benefit skin wound healing. Moreover, the PU/PLLA reinforced soft PPy membrane may server as a conductive wound dressing to facilitate ES to wound.