La réduction (" scaling ") continue des dimensions des transistors MOSFET nous a conduits à l'ère de la nanoélectronique. Le transistor à effet de champ multi-grilles (MultiGate FET, MuGFET) avec l'architecture "nanofil canal" est considéré comme un candidat possible pour le scaling des MOSFET jusqu'à la fin de la roadmap. Parallèlement au scaling des CMOS classiques ou scaling suivant la loi de Moore, de nombreuses propositions de nouveaux dispositifs, exploitant des phénomènes nanométriques, ont été faites. Ainsi, le transistor monoélectronique (SET), utilisant le phénomène de "blocage de Coulomb", et le transistor à atome unique (SAT), en tant que transistors de dimensions ultimes, sont les premiers dispositifs nanoélectroniques visant de nouvelles applications comme la logique à valeurs multiples ou l'informatique quantique. Bien que le SET a été initialement proposé comme un substitut au CMOS ("Au-delà du dispositif CMOS"), il est maintenant largement considéré comme un complément à la technologie CMOS permettant de nouveaux circuits fonctionnels. Toutefois, la faible température de fonctionnement et la fabrication incompatible avec le procédé CMOS ont été des contraintes majeures pour l'intégration SET avec la technologie FET industrielle. Cette thèse répond à ce problème en combinant les technologies CMOS de dimensions réduites, SET et SAT par le biais d'un schéma d'intégration unique afin de fabriquer des transistors " Trigate " nanofil. Dans ce travail, pour la première fois, un SET fonctionnant à température ambiante et fabriqués à partir de technologies CMOS SOI à l'état de l'art (incluant high-k/grille métallique) est démontré. Le fonctionnement à température ambiante du SET nécessite une île (ou canal) de dimensions inférieures à 5 nm. Ce résultat est obtenu grâce à la réduction du canal nanofil ''trigate'' à environ 5 nm de largeur. Une étude plus approfondie des mécanismes de transport mis en jeu dans le dispositif est réalisée au moyen de mesures cryogéniques de conductance. Des simulations NEGF tridimensionnelles sont également utilisées pour optimiser la conception du SET. De plus, la cointégration sur la même puce de MOSFET FDSOI et SET est réalisée. Des circuits hybrides SET-FET fonctionnant à température ambiante et permettant l'amplification du courant SET jusque dans la gamme des milliampères (appelé "dispositif SETMOS" dans la littérature) sont démontrés de même que de la résistance différentielle négative (NDR) et de la logique à valeurs multiples. Parallèlement, sur la même technologie, un transistor à atome unique fonctionnant à température cryogénique est également démontré. Ceci est obtenu par la réduction de la longueur de canal MOSFET à environ 10 nm, si bien qu'il ne comporte plus qu'un seul atome de dopant dans le canal (diffusée à partir de la source ou de drain). A basse température, le transport d'électrons à travers l'état d'énergie de ce dopant unique est étudié. Ces dispositifs fonctionnent également comme MOSFET à température ambiante. Par conséquent, une nouvelle méthode d'analyse est développée en corrélation avec des caractéristiques à 300K et des mesures cryogéniques pour comprendre l'impact du dopant unique sur l'échelle MOSFET à température ambiante.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

For a long time stereo-cameras have been deployed in visual Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) systems to gain 3D information. Even though stereo-cameras show good performance, the main disadvantage is the complex and expensive hardware setup it requires, which limits the use of the system. A simpler and cheaper alternative are monocular cameras, however monocular images lack the important depth information. Recent works have shown that having access to depth maps in monocular SLAM system is beneficial since they can be used to improve the 3D reconstruction. This work proposes a deep neural network that predicts dense high-resolution depth maps from monocular RGB images by casting the problem as a supervised regression task. The network architecture follows an encoder-decoder structure in which multi-scale information is captured and skip-connections are used to recover details. The network is trained and evaluated on the KITTI dataset achieving results comparable to state-of-the-art methods. With further development, this network shows good potential to be incorporated in a monocular SLAM system to improve the 3D reconstruction.

Nous étudions, par ellipsométrie spectroscopique, les propriétés optiques dans le domaine de l'UV-Visible-Infrarouge de films composites constitués de polymère et de nanoparticules d'or. Nous étudions la relation entre ces mesures et la structure des nanocomposites, que nous étudions par microscopie à force atomique en particulier. Nous distinguons l’analyse de films épais (tri-dimensionnels) et minces (quasi-bidimensionnels). Dans les deux cas, nous confrontons les résultats expérimentaux à des modèles théoriques de milieux effectifs dérivés de Maxwell-Garnett, en particulier. / By spectroscopic ellipsometry, we study the optical properties in the range of UV-Visible-Infrared of composites films made of polymer and gold nanoparticles. We study the relation between these measurement and the structure of the nanocomposites, that we study by atomic force microscopy in particular. We distinguish the analysis of thicks films (tridimensionals) and thins (quasi-bidimensionals). In both of case, we confronte these experimentals results to the theoric models of effectives medium derivated for Maxwell-Garnett in particular.

Legionella pneumophila peut causer une pneumonie fatale chez l’Homme dite maladie des légionnaires. L. pneumophila peut résister aux stress environnementaux en entrant dans un état VBNC (Viable mais non cultivable). La détection de L. pneumophila dans les milieux environnementaux est basée sur l’utilisation de méthodes normalisées : la culture (AFNOR T90-431, ISO 11731) et la PCR (AFNOR T90-471, ISO 12869). Mais, la culture ne détecte pas les formes VBNC et la PCR ne peut pas différencier les formes viables des mortes de la bactérie. Le premier objectif de notre étude était l’élaboration d’un immunocapteur pour la détection de L. pneumophila dans les échantillons artificiels. Notre immunocapteur a été obtenu par l’immobilisation d’un anticorps monoclonal anti-L. pneumophila (MAb) sur une électrode d’indium-tin oxyde (ITO), par la méthode de monocouches auto-assemblées d’époxysilane. Dans le second objectif, l’orientation des Mabs a été étudiée pour réduire la concentration à utiliser sans affecter sa sensibilité. Les Mabs ont été immobilisés sur l’ITO à l’aide des SAMs d’aminosilane pour la détection des formes VBNC. Les deux immunocapteurs ont été caractérisés par la mouillabilité (mesure de l’angle de contact), microscopie à force atomique (AFM), microscopie confocale à balayage laser (CLSM) et spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS). Une limite de détection de 10 bactéries a été déterminée dans les échantillons artificiels. La performance de l’immunocapteur ITO-APTES a été évaluée sur des échantillons réels. Les deux méthodes de l’électrochimie et la culture ont été comparées, et les résultats suggèrent une sensibilité plus élevée par la méthode électrochimique. / Legionella pneumophila, may cause a fatal pneumonia in humans named Legionnaires’ disease. The strategies of L. pneumophila to resist to stressful environmental conditions include the ability to enter into a VBNC (Viable But Not ulturable) state. Detection of L. pneumophila in environmental samples benefit from the use of standardized methods: culture (AFNOR T90-431, ISO 11731) and PCR (AFNOR T90-471, ISO 12869). Culture is hampered by its inability to detect VBNC forms. PCR cannot discriminate between live and dead bacteria. The first objective of our study was the elaboration of an immunosensor for the detection of L. pneumophila in artificial samples. Our immunosensor was obtained by immobilization of a onoclonal anti-L. pneumophila antibody (MAb), on an indium-tin oxide (ITO) electrode – by Self Assembled Monolayers (SAMs) method using an epoxysilane. In the second objective, orientation of antibodies was studied for redusing the concentration of MAb used without affecting its sensitivity. Anti-L. pneumophila antibodies were immobilized into an ITO electrode modified by SAMs of aminosilane for the detection of VBNC. Tow immunosensors elaborated were characterized by wettability (contact angle measurement), atomic force microscopy (AFM), confocal laser scanning microscopy (CLSM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A detection limit of 10 bacteria was observed on artificial samples. The performance of the last immunosensor ITO-aminosilane electrode was evaluated in term of the bacteria detection in environmental samples. Electrochemical and culture methods were compared, and results suggest that the electochemical methods is more sensitive.

Les travaux de cette thèse portent sur l'égalisation des canaux de transmission pour des modulations mono-porteuses et multi-porteuses. Dans le cadre de l'égalisation, nous nous intéressons, plus précisément, à l'égalisation aveugle. Tout d'abord, nous décrivons les différents éléments constituants une chaîne de communication, et les différents types de modulations mono-porteuses et muti-porteuses (OFDM). Ensuite, nous faisons un état de l'art sur les méthodes de l'égalisation aveugle pour une modulation mono-porteuse. Nous proposons par la suite un algorithme d'égalisation aveugle en présence de perturbations bornées. Ensuite, nous fournissons une analyse de stabilité et de convergence de l'algorithme proposé. Dans le cadre de la modulation multi-porteuse, nous présentons, dans un premier temps, un état de l'art sur les techniques d'égalisation aveugle pour le système OFDM. Ensuite, nous adaptons l'algorithme proposé pour le système OFDM pour des canaux à trajets multiples, en particulier les canaux Raleigh et Rice. Les performances de l'algorithme proposé sont illustrées à travers plusieurs exemples en simulation tout au long de la thèse. / The work of this thesis deals with the equalization of the transmission channels for a single-carrier and multi-carrier modulation. In the context of equalization, we focus precisely on the blind equalization. First, we give a description of various elements constituting a communication chain, a description of different types of single-carrier modulations and a description of a multi-carrier modulation (OFDM). Then, we give an overview of the blind equalization methods for a single-carrier modulation. We propose subsequently a blind equalization algorithm in the presence of a bounded perturbation. Next, we provide stability and convergence analysis of the proposed method. In the context of multi-carrier modulation, we first present an overview of the blind equalization techniques for the OFDM system. Next, we adapt the proposed method for the OFDM system under multipath channels, especially the Raleigh and the Rice channels. Performance of the proposed algorithm have been illustrated in simulation by considering many examples throughout this thesis.

Ma thèse porte sur la configuration dynamique de réseaux de communication radio vérifiant un certain nombre de contraintes (ou objectifs) et l'utilisation, si possible optimale, de l'ensemble des fréquences disponibles à un instant donné. C'est un problème NP-difficile dont l'enjeu économique est important pour l'entreprise TDF. J'ai construit et mis en œuvre des méta-heuristiques hybrides originales pour résoudre ce type de problème et assurer la meilleure qualité de service (QoS) possible. Les fréquences étant une denrée rare et chère, on peut se demander si, pendant un certain temps, une seule fréquence ne suffirait pas pour couvrir les besoins d'un secteur géographique donné. Ceci permettrait d'utiliser les autres fréquences pour d'autres applications. C'est le principe de base des réseaux SFN (Single Frequency Network) qui nécessitent l'optimisation des délais de transmission, le regroupement de certains émetteurs pour construire un tel réseau et le choix de la fréquence à allouer. Du point de vue informatique, il s'agit de réaliser simultanément plusieurs optimisations. La structure d'un réseau SFN doit être ajustable au cours du temps. J'ai développé un logiciel qui réalise ces opérations, à savoir : - sélection des émetteurs pour construire des réseaux (i.e. plaques) SFN, - optimisation des écarts de transmission dans chaque SFN, - choix de la meilleure fréquence possible pour chaque SFN. Les performances de ces algorithmes sont comparées avec la QoS des plans de fréquences utilisés en France et des pays voisins. Les résultats obtenus sont encourageants. / The purpose of my thesis is the dynamic construction of radio communication networks subject to multiple constraints and the optimal (if possible) use of the set of available frequencies at time t. This is an NP-Hard problem with important economical issues. I have designed and used original hybrid meta-heuristics for solving this kind of problems and providing the best possible QoS. Frequencies are rare and expansive therefore we can ask if a single frequency would not be enough, for a while, in order to cover the needs of a given geographical area. This would allow the use of the remaining frequencies for other applications. This is the principle of Single Frequency Networks (SFN) which necessitate the simultaneous optimization of transmission delays, of the allocated frequency and of their design. I have designed an original and e_cient software which performs these operations. We give experimental results for real benchmarks provided by TDF.

Neste trabalho foi avaliada a seletividade (quimio ou enantiosseletividade) de quatro enzimas Baeyer-Villiger mono-oxigenases (BVMOs: PAMO, PAMO M446G, HAPMO e CHMO) frente a substratos contendo boro ou selênio. Inicialmente uma série de boro-acetofenonas foram submetidas à bio-oxidação catalisada por estas BVMOs. A enzima CHMO mostrou quimiosseletividade para transformação da ligação C-B em detrimento da reação de Baeyer-Villiger. Enquanto PAMO e PAMO M446G catalisaram a oxidação de ambas as funções em substratos 4-substituídos e a seletiva transformação de C-B no caso de substratos 3-substituídos. A enzima HAPMO levou a reação de Baeyer-Villiger e a transformação da ligação C-B em todos os casos. Quando alquenos contendo boro foram utilizados como substratos, somente aqueles que continham uma porção fenila em sua estrutura foram oxidados por BVMOs. Em nenhum dos casos foi observada reação de epoxidação e todas as enzimas levaram a transformação da ligação C-B em C-O. Compostos quirais contendo boro foram submetidos a reações com as BVMOs na tentativa de transformação enantiosseletiva. PAMO e PAMO M446G foram as melhores enzimas levando, na maioria dos casos, a satisfatória oxidação dos substratos. Entretanto, somente um composto pôde ser oxidado com boa enantiosseletividade (e.e 82-91%). Compostos quirais contendo o átomo de selênio também foram alvos de estudo com BVMOs. Novamente a enzima PAMO se mostrou a melhor opção dentre as enzimas testadas e somente quando R2 e R1 = Ph houve boa enantiosseletividade na oxidação (e.e 97 %). / In this work we evaluated the selectivity (chemo or enantioselectivity) of four Baeyer-Villiger mono-oxigenases (BVMOS: PAMO, M446G PAMO, HAPMO and CHMO) in the presence of boron-containing or selenium-containing compounds. Initially, a series of boron-acetophenones were submitted to oxidation reactions mediated by BVMOs. The enzyme CHMO was chemoselective leading only to C-B bond transformation instead Baeyer-Villiger reaction. However, PAMO and PAMO M446G mediated both oxidations in 4-substituted substrates, and only the C-B transformation in 3-substituted substrates. The enzyme HAPMO leading to Baeyer- Villiger reaction and C-B transformation in all cases. When boron-containing alkenes were the substrates, only compounds with phenyl moiety in the structure were oxidized by BVMOs. It was observed only the C-B transformation and none of the epoxidation reaction. Chiral boron compounds were submitted to BVMOS mediated reactions in an attempt of enantioselective transformation. PAMO and M446G PAMO showed the best results leading, in most cases, to a satisfactory oxidation. However, only one compound was oxidized with great enantioselectivity (82-91% ee). Selenium-containing chiral compounds were also tested in reactions mediated by BVMOs. Again, PAMO showed the best results among BVMOs tested, but only when R2 e R1 = Ph the reaction occurred with great enantiosselectivity (97 % ee).

La convection turbulente dans des géométries régulières et complexes trouve son importance dans de nombreuses applications industrielles, notamment les échangeurs de chaleurs (dissipateurs à picots). L’objectif de ce travail est de faire une étude diagnostic sur la qualité d’échange thermique dans des géométries représentatives d’échangeurs de chaleur, en utilisant la simulation numérique comme outil d’investigation. L’approche qui sera utilisée est basée sur la résolution des équations de Navier-Stockes (moyennées) RANS avec les modèles statistiques.La finalité des résultats est de proposer des solutions pour promouvoir l’échange de chaleur dans ce type de configuration à petites échelles (micro systèmes de dissipateurs de chaleur à picots). Pouvoir déterminer une nouvelle approche pour le calcul du coefficient d’échange moyen par convection (coefficient d’échange convectif) dans des géométries complexes et compactes, et adopter une nouvelle approche pour calculer les températures de référence. Proposition et adaptation d’une nouvelle forme de géométrie pour une éventuelle optimisation du modèle existant (picots en forme losange). / The turbulent convection in regular and complex geometries is important in many industrial applications including mini/micro heat exchangers (pin-fins heat sinks). The objective of this work is to conduct a parametric study of the quality of heat exchange in representative forms of geometries of mini-channels, by using numerical simulation as an investigative tool. The approach taken is based on solving Averaged Navier-Stokes equations, RANS approach with the statistical models.The purpose of the results is to propose solutions to promote the exchange of heat in this type of configuration (micro systems of pin-fins heat sinks). Get a new approach for the calculation of averaged heat transfer coefficient in complex and compact geometries, and adopt a new approach to calculate reference temperatures. Suggestion and adaptation of a new form of geometry for an eventual optimization of the existing model (diamond shaped pin-fins).

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2015-04-22T14:56:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-04-22T17:03:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-22T17:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A tirosinase é uma enzima chave para a biossíntese de melanina. É uma enzima “cobre-dependente” que pode existir em três estados intermediários: desoxi (Cu1+ -Cu1+), oxi (Cu 2+ - O2 -Cu2+) e met (Cu2+) - Cu2+). Apresenta atividade bifuncional, pois oxida fenóis ou catecóis em seus o-difenóis correspondentes, sendo que o processo de oxidação de fenóis pode ser descrito por cinética de Michaelis-Menten. Distúrbios na tirosinase estão associados com hiperpigmentação e escurecimento enzimático de frutas e fungos. Assim a busca por substâncias de origem natural ou sintética capazes de regular o comportamento desta enzima é fator chave para o tratamento de tais desordens. Nesta perspectiva, no presente trabalho buscou-se analisar bioquimicamente a atividade anti-tirosinase de análogos do ácido kójico derivados de 4H- pironas (S-01, S-02, S-03 e S-04) e derivados de diidropirano [3, 2-b] cromenodionas (S-05, S-06, S-07 e S-08), quimicamente planejadas por modelagem molecular no LPDF, do ICEN da UFPA. A cinética das substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentaram inibição do tipo competitiva, semelhante ao padrão de inibição do ácido kójico, com valores de Ki de 145,0 ± 20,0 μM; 64,0 ± 10,0 μM; 4,0 ± 0,0 μM; 6,0 ± 0,0 μM; 9,0 ± 0,0 μM, respectivamente, e de 5,0 ± 0,0 μM para o ácido kójico, enquanto a substância S-01 apresentou uma inibição do tipo mista (Ki = 999,0 ± 150,0 μM). Já as substâncias S-03 e S-05 não apresentaram atividade inibitória. As substâncias testadas demonstraram alto grau de segurança tanto na integridade de membrana de eritrócitos em teste de hemólise, quanto na viabilidade em teste com MTT em culturas de fibroblasto MRC5, em cultura de células nervosas de retina de embrião de galinha e em melanoma B16F10. Assim, demonstrou-se que as substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentam atividade como potentes inibidores de tirosinase, podendo ser candidatos no tratamento de desordens de pigmentação. / Tyrosinase is an enzyme’s key for melanin biosynthesis. It is a "copper-dependent" enzyme which exhibits three intermediate states: deoxy (Cu1+ -Cu1+), oxi (Cu 2+ - O2 -Cu2+) e met (Cu2+) - Cu2+). This enzyme has bifunctional activity since it can oxidize phenol or catechols in their corresponding o-diphenols. In addition, oxidation of phenols can be described by Michaelis-Menten kinetics. Hyperpigmentation disorders and enzymatic browning of fruit and fungi is associated with tyrosinase.Therefore the research for substances of natural or synthetic origin that could have an effective regulation on the behavior of this enzyme is a key factor of the treatment of such disorders. In this perspective, the present study consisted in analyze the biochemically anti-tyrosinase activity of kojic acid and its analogues derivatives from 4H-pyrones (S-01, S-02, S-03 and S-04) and derivatives from diidropirano [3, 2-b] cromenodionas (S-05, S-06, S-07 and S-08) chemically designed by molecular modeling in LPDF from ICEN UFPa. The kinetics of substances S-02, S-04, S-06, S-07 and S-08 showed competitive inhibition, similar to the pattern of inhibition of kojic acid with Ki values = 145,0 ± 20,0 μM; 64,0 ± 10,0 μM; 4,0 ± 0,0 μM; 6,0 ± 0,0 μM; 9,0 ± 0,0 μM, respectively, and 5,0 ± 0.0 μM for kojic acid, while S-01 had mixed type of inhibition (Ki = 999,0 ± 150,0 μM). Since the S-03 and S-05 substances showed no inhibitory activity. The substances tested demonstrated a high degree of safety both in the integrity of the erythrocyte membrane in the hemolysis test as in the test with MTT viability in cultures of MRC5 fibroblasts, culture of nerve cells from chicken embryo retina and B16F10 melanoma. Thus, it was demonstrated that S-02, S-04, S-06, S-07 and S-08 substances have potent activity as inhibitors of tyrosinase and may be candidates for the treatment of pigmentation disorders.