La caractérisation et l’évaluation des propriétés physiques, chimiques, physico-chimiques et mécaniques sont un point important dans la compréhension du comportement des assemblages collés polymère/substrat. La spectroscopie diélectrique est une méthode de caractérisation efficace permettant d’étudier la dynamique moléculaire, et permettre aussi un suivi in situ de joints collés. La modélisation mathématique de résultats expérimentaux par la méthode de l’analyse par intervalle permet de s’affranchir de nombreux défauts de logiciels utilisés couramment (erreur expérimentale prise en compte dans les calculs du modèle, permet d’accepter ou de rejeter un modèle, …). Il a été démontré qu’en présence d’un substrat métallique, une compétition avait lieu entre la réaction de polymérisation et des réactions entre les monomères et les substrats métalliques, menant à une interphase (i.e. interface d’épaisseur non nulle) ayant des propriétés différentes des propriétés du même polymère en volume. Ces propriétés influent sur l’adhérence entre le polymère époxydeamine et le substrat d’aluminium. L’adhérence sera caractérisée par un test normé et reliée aux propriétés de l’interphase par diverses techniques. Des vieillissements de systèmes DGEBAanime/ aluminium ont été effectués. Durant ces vieillissements, des tests destructifs et non destructifs ont été effectués afin d’avoir un suivi sur les propriétés des interphases et interfaces de ces joints collés. Les résultats obtenus ont été mis en corrélation afin de pouvoir être capable par l’utilisation de tests non destructifs in situ, de pouvoir prévenir une rupture à l’interphase/interface entre l’adhésif et le substrat / Characterization and evaluation of physical, chemical, physico-chemical and mechanical properties are an important point in the comprehension of the behavior of bonded polymer/substrate assemblies. Dielectric spectroscopy is an effective method of characterization to study molecular dynamics, and also allow in situ monitoring of bonded joints. Mathematical modeling of experimental results by the method of interval analysis overcomes many shortcomings of commonly used software (experimental error taken into account, accept or reject a model ...). It has been shown that in the presence of a metal substrate, a competition was held between the polymerization reaction and the reactions between the monomers and metal substrates, leading to an interphase (i.e. non-zero thickness of interface) having properties different than these of the bulk. These properties influence the adhesion between the epoxy-amine polymer and the aluminum substrate. Adhesion will be characterized by a standardized test and related to the properties of the interphase by various techniques. The aging of DGEBA-anime/aluminum system have been done during this study. During the aging, destructive and non-destructive tests were carried out in order to have a follow-up on the properties of interfaces and interphases of these bonded joints. The results were correlated in order to be able to use an in situ non-destructive testing to prevent the rupture at the interphase/interface between the adhesive and the substrate

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’adhésion d’élastomères sur des substrats rigides (interactions de van der Waals). Nous revisitons ainsi, en nous appuyant sur une approche expérimentale, deux situations classiques qui permettent la mesure de l’énergie d’adhésion. Dans une première partie dédiée à l’étude du pelage, nous montrons que le frottement peut modifier le processus de détachement d’une bande d’élastomère. Ceci est tout d’abord mis en évidence lors du pelage parallèlement à l’interface, où nous montrons qu’il conduit à la progression d’une zone de frottement jusqu’au détachement de la bande pour une force proportionnelle à l’aire de contact. Nous généralisons par la suite nos résultats au pelage selon un angle quelconque. En particulier, nous montrons comment la dissipation par frottement peut augmenter de façon significative la force de pelage pour des angles faibles. Dans une deuxième partie, nous nous tournons vers la mesure d’adhésion dans une géométrie JKR, c’est à dire lors de l’indentation d’une sphère élastique adhésive avec un substrat rigide. Nous utilisons des coques élastiques dont la réponse mécanique est beaucoup plus souple bien que plus complexe. Nous montrons qu’il est néanmoins possible d’obtenir une mesure de l’adhésion par une méthode très simple et très robuste, puisqu’elle ne suppose pas de connaissance a priori de la mécanique du système. Nous espérons que cette technique permettra dans le futur d’accéder à des énergies d’adhésion très faibles ou mettant en jeu des tissus biologiques particulièrement mous. / In this thesis, we are devoted to study the adhesion of elastomers to rigid substrates through van der Waals interactions. We review, from an experimental point of view, two classical methods to measure the adhesion energy. A first part is dedicated to the study of the peeling system, we show that friction can modify the detachment process of an elastomer strip. This is firstly observed in the lap-test configuration, where a sliding front propagates on the interface up until the end of the strip, for a pulling force proportional to the initial contact area. We generalize this results for the finite peeling angle case. In particular, we show how the friction dissipation significantly increases for small peeling angles. In the second part, we study the adhesion measure in the JKR geometry, i.e. for the indentation of an adhesive elastic sphere into a rigid plate. We use elastic thin shells, which elastic response is much softer, as well it is much more complex. However, it is possible to measure the adhesion energy through a very simple and robust method with no need of much details of the mechanical response of the system. We hope this technique will allow to measure the effect of very weak and sensitive adhesive systems such us biological tissues which are particularly soft.

Les adhésifs sensibles à la pression (PSAs) sont constitués de matériaux polymères mous qui collent presque instantanément sur presque tout type de surface. Les propriétés adhésives de ces matériaux sont principalement contrôlées par leurs propriétés rhéologiques et ainsi, par la structure moléculaire des polymères utilisés dans leur formulation. La nature des monomères, la distribution des masses molaires et le degré de réticulation sont des exemples de paramètres habituellement définis par les ingénieurs pour l’optimisation des adhésifs commerciaux. La singularité de notre projet est d’étudier les propriétés adhésives de matériaux polymères modèles fonctionnalisés par des groupements urée.Ces groupements fortement interactifs par liaison hydrogène renforcent les propriétés élastiques et dissipatives de la matrice polymère constituée de chaînes non enchevêtrées, tout en gardant une très faible viscosité dans les solvants non polaires. Inspiré de l’étude récente sur le PIBUT (Courtois et al, Adv .Func. Mater. 2010), nos systèmes modèle sont constitués de chaînes linéaires polybutylacrylate fonctionnalisées en leur milieu. La méthode de synthèse utilisée dans notre projet permet un très bon contrôle de la longueur des chaînes, tout en permettant d’utiliser une grande diversité de groupements interactifs. La caractérisation systématique de nos matériaux nous a permis d’identifier les paramètres structuraux qui gouvernent la rhéologie et l’adhésion. Des structures supramoléculaires plus complexes ont aussi été explorées dans notre projet et montrent clairement le fort potentiel de la chimie supramoléculaire pour le domaine de l’adhésion. / Pressure Sensitive Adhesives (PSA) are soft polymer materials which stick on almost any surface due to their particular rheological properties. Engineers adjust polymers molecular structure to optimize adhesion properties for each application. The nature of the monomers, molecular weight distribution and degree of crosslinking are classical tunable parameters for acrylic adhesives. The specificity of our project is to investigate the adhesive properties of model polymers functionalized by urea groups. The presence of strong hydrogen bonds inside the polymeric matrix allows to dramatically increase the viscosity and dynamic modulus of short polymer chains (M<20kg/mol) reducing the need for crosslinking while reducing dramatically the viscosity when dissolved in polar solvents. Inspired by the recent study on PIBUT (Courtois et al, Adv .Func. Mater. 2010), our model systems are linear center-functionalized polybutylacrylate chains synthesized with a highly controlled but versatile synthesis method. In our work, the extensive characterization of these materials allowed us to identify the key structural parameters governing their rheology and their adhesive properties. More complex structures were also investigated and showed clearly the potential of the supramolecular chemistry for the science of adhesion.

L’incidence du mélanome a augmenté de façon considérable lors des trente dernières années avec un doublement tous les dix ans. Le mélanome ne représente que 5% des cancers cutanés mais entraîne 80% de décès, ce qui constitue un problème majeur de santé publique. En effet, cette tumeur est extrêmement agressive et possède un fort potentiel métastatique. Dès l’apparition de métastases, le pronostic vital devient fortement défavorable. Malgré des avancées thérapeutiques majeures, de nombreux patients sont encore réfractaires à ces nouveaux traitements. La compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de cette tumeur reste donc un enjeu de premier ordre. Le séquençage d'exomes a conduit à l'identification d'une mutation dans le gène RAC1 (la mutation P29S) constituant une des mutations somatiques les plus fréquentes dans le mélanome (après les mutations BRAFV600, NRASQ61 et NF1). RAC1 est une petite GTPase qui fonctionne dans plusieurs processus cellulaires. Dans des conditions physiologiques, l'activité de RAC1 est principalement contrôlée par des protéines activatrices de l'activité GTPase (GAPs) et des facteurs d'échange Nucléotidique (GEF). GAPs et GEFs contrôlent le niveau de RAC1-GTP et régulent donc son activité. L'activité de RAC1 est aussi dépendante de son niveau d'expression protéique qui est contrôlé par des E3 ubiquitine ligases, parmi lesquelles HACE1. HACE1 est considérée comme un suppresseur de tumeur. De façon inattendue, les données obtenues montrent clairement que HACE1 favorise les propriétés migratoires et tumorigéniques des cellules de mélanome. / Melanoma incidence has considerably increased over the last thirty years, with a doubling every ten years. Melanoma accounts for only 5% of cutaneous cancers but causes more than 80% of deaths, which is a major public health problem. Indeed, this tumor is extremely aggressive and has a high metastatic potential. After the onset of metastases, the prognosis becomes highly unfavorable. Despite major therapeutic advances, many patients are still refractory to these new treatments. Understanding the mechanisms involved in the development of this tumor and the identification of new therapies remain a major issue. The sequencing of exomes led to the identification of a mutation in the RAC1 gene (P29S) constituting one of the most frequent somatic mutations in melanoma (after the BRAFV600, NRASQ61 and NF1 mutations). RAC1 is a small GTPase that is involved in several key cellular processes. Under physiological conditions, the activity of RAC1 is mainly controlled by GTPase activating proteins (GAPs) and Nucleotide Exchange (GEF) exchange factors. GAPs and GEFs control the level of RAC1- GTP and thus regulate its activity. The activity of RAC1 is also dependent on its protein level of expression which is controlled by E3 ubiquitin ligases, including HACE1. HACE1 is considered a tumor suppressor. Unexpectedly, our data clearly show that HACE1 promotes migratory and tumorigenic properties of melanoma cells. Indeed, inhibition of HACE1 alters migration of melanoma cells in vitro, as well as in vivo pulmonary colonization in mice. Transcriptomic analysis of 4 melanoma cell lines demonstrated that HACE1 suppression inhibits ITGAV and ITGB1 expression.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Nous avons étudié l'auto-adhésion de polymères semi-cristallins de taux de cristallinité variable, par un test de fracture des interfaces formées entre leur température de fusion, Tf, et leur température de transition vitreuse, Tg, dans le but de définir le rôle de la cristallinité sur l'adhésion. Nous avons utilisé des copolymères de polybutylène(téréphthalate-co-isophthalate). Pour les polymères pré-cristallisés, l'énergie de fracture, Gc, diminue fortement avec la température de contact (pour Tcontact

Lors de l'assemblage de wafers par adhésion moléculaire, un mince film d'air est piégé entre les deux wafers, créant ainsi un système fluide/structure couplé. La qualité finale de l'assemblage dépend fortement de la dynamique de ce système. L'initiation et la propagation du collage ont été étudiées, en régime transitoire, en utilisant un modèle de plaques minces couplée avec l'équation de Reynolds. La résolution numérique de l'équation, ainsi que la mesure optique du déplacement vertical de la plaquette durant le collage, nous a permis de valider le modèle et de mieux comprendre la dynamique du collage. Dans la continuité de cette étude, nous avons proposé une expression analytique de la courbure finale de l'assemblage en fonction des forces en jeu pendant le collage, ceci en utilisant à nouveau la théorie des plaques minces et en considérant l'existence d'un saut de déformation transverse le long de l'interface collée. Ce modèle a été validé par une expérience, impliquant le collage de wafers d'épaisseur différentes et en prenant soin de contrôler l'ensemble des forces agissant sur ces wafers. Nous observons une influence importante du film d'air sur la forme finale des wafers. En complément, un modèle du travail d'adhésion a été développé prenant en compte, à la fois, la rugosité d'interface et la quantité d'eau adsorbée. La différence de répartition de l'eau à l'interface de collage, nous permet d'expliquer les résultats expérimentaux montrant des valeurs d'énergie de séparation supérieure à celle de l'adhésion. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode de mesure du travail d'adhésion pour la géométrie entière des wafers, utilisant la mesure de la taille d'une bulle cylindrique intentionnellement créée, par un petit objet, à l'interface de collage.

Le lois qui régissent le monde macroscopique ne s’appliquent pas toujours aux nanodomaines.<p>Beaucoup de problèmes sont rencontrés lors de micromanipulations. Ces problèmes nécessitent d’être étudiés afin de pouvoir concevoir et produire des outils performants en micromécanique. A l’´echelle microscopique,<p>les forces qui prédominent sont les forces de van derWaals, de capilarité et électrostatiques.<p>Ce travail a pour thème les forces électrostatiques car elles sont les moins étudiées.<p><p>Le but de ce projet est le développement d’un outil de simulation afin d’étudier les forces électrostatiques adhésives. Ce problème implique la compréhension de certains mécanismes comme l’électrification de contact. En pratique, le but sera de trouver des solutions pour contrôler les forces électrostatiques lors de la conception de micromanipulateurs et de développer des stratégies pour la micromanipulation. Ceci est possible grâce à un outil de simulation et à l’étude de la littérature. La particularité<p>des simulations repose sur la prise en compte des paramètres de rugosité grâce à l’utilisation de la<p>fonction fractale de Weierstrass-Mandelbrot.<p><p>La première partie est dédiée à la revue de la littérature afin de comprendre les principes fondamentaux de l’électrostatique, les applications, et de répertorier les modèles de prédiction existants. Un outil de simulations est présenté et validé dans la seconde partie ainsi que le choix de la représentation fractale de la rugosité. Enfin, un banc de mesures de nano-forces est présenté qui permet de valider<p>les resultats des simulations. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal