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

Les membranes fluorées sont utilisées en particulier dans les dénommées piles à combustible à membrane électrolyte polymère. Grâce à sa grande mobilité en protons, le célèbre ionomer Nafion® (Dupont) est un matériau de référence pour les applications liées aux piles à combustible. En présence d’eau ou d’autres solvants hydrophiles la membrane se sépare en une matrice polymérique hydrophobe et une sous-phase aqueuse contenant des clusters d’eau et ions, dont les tailles et la connectivité augmente quand la quantité d’eau augmente [1]. Quelle est la morphologie du Nafion et la structure du solvant, dans de tels systèmes?Il a été récemment montré [2] sur des simulations de large systèmes que plusieurs modèles morphologiques reproduisent les données expérimentales de diffusion, évoquant l’incapacité des mesures de diffusion seules à élucider la véritable structure du Nafion.Néanmoins, un modèle ’aléatoire’ décrit dans [2], c’est à dire l’unique modèle étudié sans présumer d’une structure initiale particulière, n’a pas pu reproduire les données expérimentales.Générer en simulations moléculaires des configurations du système qui soient vraiment décorrélées de la configuration initiale reste un vrai défi statistique. Les échelles de temps réalisables ne permettent simplement pas d’obtenir des mouvements significatifs du polymère (comme des transitions de conformations, repliements de chaînes, etc.). Nous proposons ainsi dans cette étude un nouveau modèle de Nafion à morphologie aléatoire. Un algorithme récemment développé est utilisée pour générer des chaînes de Nafion avec des chemins et des points de départ aléatoires. Une différence majeure avec le modèle aléatoire dans [2] est que nous ne construisons pas nos systèmes à une densité proche de la densité finale. Pour ne pas démarrer avec des chaînes trop enchevêtrées, les systèmes sont initialement préparés à une densité en dessous de la référence expérimentale. La densité après équilibration est de nouveau proche de l’expérience. Bien qu’il soit facilement envisageable d’améliorer les nouveaux algorithmes, nous démontrons ici qu’avec la présente version plusieurs séries de configurations compatibles avec les données expérimentales de diffusion disponibles peuvent être générées et équilibrées. Douze large systèmes de Nafion à morphologie aléatoire sont construits avec des positions initiales des atomes ainsi que des quantités d’eau et des longueurs de chaînes (Nafion/Hyflon) différentes. Ils sont équilibrés puis simulés sur plusieurs dizaines de nanosecondes. Après équilibration, les structures sont, comme indiqué ci-dessus,compatibles avec les données expérimentales de diffusion. En plus nous étudions un modèle ressemblant à celui de Schmidt-Rohr and Chen [3], c’est à-dire le plus récent modèle morphologique. Avec ce modèle, les données expérimentales sont également reproduites de manière satisfaisante, d’où la prolongation du débat sur la structure du Nafion. La cohésion entre les valeurs calculées et celles mesurées expérimentalement incite à des analyses plus en détails de ces configurations obtenues. Nous caractérisons et analysons les structures locales, intermédiaires et à grande échelle avec divers paramètres structuraux et distributions des tailles de domaines. Nous calculons donc, par exemple, des fonctions de distribution radiale (rdf), des facteurs de structure (S(q)) totaux et partiels tout comme des nombres et des tailles de clusters hydrophiles (selon la définition d’un cluster). La dynamique de diverses espèces dans le système est également examinée,par exemple au travers des déplacements carrés moyens (msd) et des coefficients de diffusion. Ces simulations sont probablement à la limite de ce qui est réalisable aujourd’hui avec des simulations ’full-atom’ du type MD. Nous espérons que ce travail fera avancer le débat sur la structure et la dynamique de ces matériaux importants. / Perfluorinated membranes are used in particular in polymer electrolyte fuel cells(PEFC). The well-known ionomer Nafion® (Dupont) is, due to its high proton mobility,a reference material for fuel cell applications. In water or other hydrophilic solvents themembrane segregates into a hydrophobic backbone matrix and a hydrophilic sub-phasecontaining clusters of both water and ions, where the cluster sizes and connectivity increasewith increasing water content [1].What is the Nafion morphology and the structure of the solvent in such systems? It hasbeen shown recently [2] on large simulated systems that several morphological modelsfit the experimental scattering data, suggesting the inability of scattering experimentsalone to elucidate the true structure of Nafion. However, a ’random’ model describedin [2], i.e. the only explored model that did not assume a particular initial structure,could not reproduce the experimental data.It remains a real computational challenge to generate in molecular simulations systemconfigurations which are really decorrelated from the initial one. The time scales thatcan be achieved simply do not allow to obtain significant motions of the polymer (e.g.conformational changes, folding, etc.). We thus propose in this work a new randommodel of Nafion. A newly developped algorithm is used to generate Nafion chains withrandom growth paths and random starting points. A significant difference with therandom model in [2] is that we do not build our systems at a density close to the finalone. In order not to start with too much entangled chains, the systems are initiallybuilt at a density below the experimental one. The density after equilibration is againclose to the experimental one.Even though further improvements of the new algorithms can easily be envisaged,we demonstrate here that with the present version several sets of configurations thatare compatible with the available scattering data can be generated and equilibrated.Twelve large random Nafion systems are built with different initial positions of theatoms as well as different water contents and side chain lengths (Nafion/Hyflon). Theyare equilibrated and then simulated for several ten nanoseconds. After equilibration,the structures are, as mentioned, compatible with the experimental scattering data. Inaddition we study a model similar to the one by Schmidt-Rohr and Chen [3], i.e. thenewest morphological model of Nafion. The experimental scattering data are also satisfactorilyreproduced with this model, hence, the prolonged debate over the structureof Nafion.This agreement gives confidence that a more detailed analysis of the so-obtained configurationsis scientifically warranted. We characterize and analyze the local, intermediateand large-scale structures by various structural parameters and domain size distributions.We therefore compute, for example, radial distribution functions (rdf), total andpartial structure factors (S(q)) as well as numbers and sizes of hydrophilic clusters (dependingon the definition of a cluster). The dynamics of various species in the systemis also investigated, e.g. via the computation of the mean square displacements (msd)and the self-diffusion coefficients. These simulations are probably at the limit of whatcan today be achieved with all-atom molecular simulations of the MD type. We hopethat this work will advance the ongoing debate on the structure and dynamics of theseimportant materials. / Perfluorierte Membranen werden insbesondere in Polymerelectrolyt-Brennstoffzellen(PEFC) eingesetzt. Das wohlbekannte Ionomer Nafion® (Dupont) ist wegen seinerhohen Protonenbeweglichkeit ein Referenzmaterial für solche Anwendungen in Brennstoffzellen.Die Membran separiert in Wasser oder anderen hydrophilen Lösungsmittelin eine hydrophobe Polymermatrix und eine hydrophile Subphase, die Cluster mitWasser und Ionen enthält. Dabei vergroeßern sich die Ausdehnung der Cluster und ihreKonnektivität mit zunehmendem Wassergehalt [1].Welche ist die Morphologie des Nafions und die Struktur des Lösungsmittels in diesenSystemen? Es ist jüngst anhand großer simulierter Systeme gezeigt worden [2], dassmehrere morphologische Modelle die experimentellen Streudaten wiedergeben können,was nahelegt, dass solche Streudaten alleine nicht geeignet sind, die wahre Strukturdes Nafion aufzudecken. Ein in [2] beschriebenes ’Zufallsmodell’, d.h. das einzigeder untersuchten Modelle, das keine besondere Anfangsstruktur annahm, konnte dieexperimentellen Daten allerdings nicht wiedergeben.In molekularen Computersimulationen Konfigurationen zu erzeugen, die wirklich nichtmehr mit der angenommenen Anfangskonfiguration korreliert sind, bleibt eine echteHerausforderung. Die erreichbaren Zeitskalen sind zu kurz, um eine signifikante Bewegungdes Polymers (z.B Konformationsänderungen, Faltungen, usw.) zuzulassen. Indieser Arbeit wird daher ein neues Zufallsmodell für Nafion vorgestellt. Ein neuentwickelterAlgorithmus erzeugt Nafionketten mit zufälligem Wachstumspfad ausgehendvon zufälligen Anfangspunkten. Ein signifikanter Unterschied zu dem Zufallsmodellvon [2] ist, dass hier nicht versucht wird, die Systeme bei einer Dichte vergleichbarder experimentellen Dichte aufzubauen. Anstattdessen werden die Systeme, um alzustarkes Verknäuelung zu vermeiden, anfangs bei einer deutlich kleineren Dichte erzeugt.Nach äquilibrierung ist die Systemdichte wieder in etwa gleich der experimentellen.Wiewohl weitere Verbesserungen des neu Algorithmuses leicht ins Auge gefaßt werdenkönnen, so kann hier doch gezeigt werden, dass mit der gegenwärtigen VersionKonfigurationen erzeugt und äquilibriert werden können, die mit den verfügbarenStreudaten kompatibel sind. Zwölf große Nafion Zufallssysteme, mit verschiedenenAnfangspositionen der Atome, verschiedenem Wassergehalt und Längen der Seitenketten(Nafion/Hyflon) werden aufgebaut. Diese werden äquilibriert und mehrerezehn Nanosekunden lang simuliert. Nach der äquilibrierung sind die Strukturen, wieerwähnt, kompatibel mit den experimentellen Streudaten. Weiterhin wird ein Modellähnlich dem von Schmidt-Rohr und Chen [3], d.h. dem neuesten morphologischen Modellfür Nafion, studiert. Auch hier werden die experimentellen Streudaten zufriedenstellendwiedergegeben, daher die weiterhin bestehende Debatte über die Struktur desNafion.Die gefundenen übereinstimmungen lassen darauf vertrauen, dass eine detaillierte Analyseder simulierten Konfigurationen wissenschaftlich sinnvoll ist. So wird die Strukturder Systeme auf verschiedenen Längenskalen charakterisiert, zum Beispiel durch radialePaarverteilungsfunktionen (rdf), totale und partielle Strukturfaktoren (S(q)) sowieAnzahl- und Größenverteilungen hydrophiler Cluster (abhängig von der Definition einesClusters). Die Dynamik einzelner Spezies im System wird ebenfalls untersucht, zumBeispiel durch die Berechnung der mittleren quadratischen Verschiebungen (msd) undder Selbstdiffusionskoeffizienten. Diese Simulationen sind wahrscheinlich an der Grenzedessen, was heute mit ’all-atom’ molekularen MD-Simulationen möglich ist. Ich vertrauedarauf, dass diese Arbeit dennoch einen Fortschritt in der aktuellen Debatte überdie Struktur und Dynamik dieser wichtigen Materiale darstellt.

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'amélioration de la connaissance sur la mesure de la surface des aérosols ultrafins. En effet, l'essor des nanotechnologies peut être à l'origine de situations d'exposition professionnelle aux particules nanostructurées dispersées dans l'air, ce qui soulève une problématique nouvelle de prévention. Si à ce jour aucun des trois indicateurs (masse, surface, nombre) ne fait l'objet d'un consensus, il semble que le paramètre de surface des particules permet une bonne corrélation avec les effets biologiques observés lorsqu'elles sont inhalées. Un travail théorique original a donc été mené afin de positionner le paramètre de surface vis-à-vis d'autres grandeurs caractéristiques des aérosols. En vue de caractériser des méthodes de mesure de la surface des aérosols nanostructurés, le banc d'essais CAIMAN (CAractérisation des Instruments de Mesure des Aérosols Nanostructurés) a été dimensionné et réalisé. Celui-ci permet la production d'aérosols nanostructurés de propriétés variables et maîtrisées (taille, concentration, nature chimique, morphologie, état de charge), offrant une très bonne stabilité dans le temps. Les aérosols générés en laboratoire ont été utilisés en vue d'évaluer expérimentalement la réponse des instruments de mesure étudiés (NSAM & AeroTrak 9000 TSI, LQ1-DC Matter Engineering). Les fonctions de réponse expérimentales établies sur des aérosols monodispersés présentent un bon accord avec les courbes théoriques, dans une large gamme d'étude de 15 à 520 nm. Par ailleurs, des hypothèses ont été avancées en vue d'expliquer les écarts raisonnables observés lors des mesures effectuées sur des aérosols polydispersés / This work aims at improving knowledge on ultrafine aerosols surface-area measurement. Indeed, the development of nanotechnologies may lead to occupational exposure to airborne nanostructured particles, which involves a new prevention issue. There is currently no consensus concerning what parameter (mass, surface-area, number) should be measured. However, surface-area could be a relevant metric, since it leads to a satisfying correlation with biological effects when nanostructured particles are inhaled. Hence, an original theoretical work was performed to position the parameter of surface-area in relation to other aerosol characteristics. To investigate measurement techniques of nanostructured aerosols surface-area, the experimental facility CAIMAN (ChAracterization of Instruments for the Measurement of Aerosols of Nanoparticles) was designed and built. Within CAIMAN, it is possible to produce nanostructured aerosols with varying and controlled properties (size, concentration, chemical nature, morphology, state-of-charge), stable and reproducible in time. The generated aerosols were used to experimentally characterize the response of the instruments in study (NSAM & AeroTrak 9000 TSI, LQ1-DC Matter Engineering). The response functions measured with monodisperse aerosols show a good agreement with the corresponding theoretical curves in a large size range, from 15 to 520 nm. Furthermore, hypotheses have been formulated to explain the reasonable biases observed when measuring polydisperse aerosols

Ce travail de thèse étudie l’influence de la morphologie des feuillets de sulfure de molybdène sur la sélectivité des catalyseurs d’hydrotraitement. Les feuillets de phase active présentent en effet deux types de bords appelés « M-edge » et « S-edge » susceptibles de conduire à des réactivités différentes. Le changement de la morphologie 2D des feuillets pourrait modifier les proportions de bords M et S exposés et ainsi les propriétés catalytiques des catalyseurs sulfures. Pour cela, des catalyseurs non promus (Mo) et promus (CoMo), supportés sur alumine ont été préparés par imprégnation à sec puis sulfurés dans des conditions variées (gaz et température). Des tests catalytiques en hydrodésulfuration (HDS) sélective des essences de FCC (sélectivité HDS/HYD) ont ensuite permis d’évaluer l’impact de la morphologie en s’appuyant sur des modèles géométriques construits à partir de calculs DFT et de caractérisations expérimentales (TEM, IR (CO), TPR, XPS). Les résultats obtenus pour les catalyseurs de type Mo semblent ainsi confirmer l’influence de la morphologie 2D sur la sélectivité HDS/HYD, le bord M paraissant être le plus sélectif pour les catalyseurs non promus. Ils mettent également en évidence l’importance de la réductibilité plus ou moins marquée des bords sur les propriétés catalytiques, notamment sur le bord M. Le changement des conditions de sulfuration semble donc affecter la morphologie des particules mais également les propriétés chimiques propres à chaque bord. En ce qui concerne les catalyseurs promus, la variation des conditions de sulfuration semble agir essentiellement au niveau de la répartition du promoteur entre les bords M et S. Cependant, les interactions avec le support paraissent constituer un frein aux effets de promotion. Dans ce contexte, les sulfurations à haute température sous H2S pur permettent d’obtenir des gains significatifs en activité et sélectivité. Ces résultats semblent dus à de faibles interactions avec le support et une décoration privilégiée du bord S qui pourrait favoriser la réaction d’HDS et limiter la réaction d’HYD. Au final, les interprétations effectuées en terme de morphologie 2D tendent à confirmer que ce paramètre peut constituer un axe de développement intéressant pour les catalyseurs d’hydrotraitement. L'optimisation des conditions de sulfuration permettraient bien de faire varier la morphologie et le taux de décoration du promoteur des catalyseurs, améliorant ainsi significativement l'activité et la sélectivité / This thesis examines the influence of the morphology of particles of molybdenum sulfide on selectivity of hydrotreating catalysts. Nanoparticles of active phase present two types of edges called “M-edge” and “S-edge” which may lead to different reactivities. The change in morphology of the 2D sheets could change the proportions of M and S edges exposed and thus the catalytic properties of sulfide catalysts. For this, non-promoted (Mo) and promoted (CoMo) catalysts, supported on alumina were prepared by dry impregnation and sulfide in various conditions (gas and temperature). Catalytic tests in selective hydrodesulfurization (HDS) of FCC gasoline (selectivity HDS /HYD) were then used to assess the impact of the morphology based on geometrical models which were constructed with DFT calculations and experimental characterizations (TEM, IR (CO), TPR, XPS). The results for Mo catalysts seem to confirm the influence of the 2D morphology selectivity HDS / HYD, M-edge appearing to be the most selective for non-promoted catalysts. They also highlight the importance of the reducibility more or less pronounced of the edges on the catalytic properties, especially on the M-edge. The different conditions of sulfidation seem to affect the morphology of the particles but also the specific chemical properties at each edge. Regarding to the promoted catalysts, the different conditions of sulfidation appear to act primarily at the distribution of the promoter between the M and S edges. However, interactions with the carrier appear to constitute an obstacle to promoting effects. In this context, sulfidations at high temperature in pure H2S lead to obtain significant gains in activity and selectivity. These results appear to be due to weak interactions with the carrier and to the presence of the promoter on the S-edge which could promote the HDS reaction and limit the HYD reaction. Finally, the interpretations made in terms of 2D morphology tend to confirm that this parameter can be an interesting line of development for hydrotreating catalysts. Optimization of the sulfidation conditions could effectively allow to vary the morphology and the rate of decoration of promoted catalysts which significantly improve the activity and selectivity

Les agrégats de suie émis par les processus de combustion dans les turbines aéronautiques contribuent à modifier le bilan radiatif de l'atmosphère et la qualité de l'air. La connaissance de leurs caractéristiques physiques et chimiques est indispensable pour évaluer leur rôle dans les processus physico-chimiques atmosphériques et leur impact sur l'environnement et la santé publique. Dans ce contexte, notre étude vise à déterminer la taille et la morphologie d'agrégats de suie aéronautique à partir de mesures expérimentales menées en microscopie électronique en transmission (MET) et en tomographie électronique.Nous avons réalisé des clichés MET d'agrégats de suie émis par des turboréacteurs aéronautiques. Nous avons établi une méthode pour caractériser la morphologie des agrégats en déterminant leur allongement, leur compacité et la tortuosité de leur contour en analysant leur projection. Nous avons également développé un logiciel de traitement et d'analyse des images MET qui permet de reconstruire en 3D un agrégat à partir de ses projections et l'analyse de ses caractéristiques dimensionnelles et morphologiques à partir de sa reconstruction. Les résultats obtenus nous ont permis d'étudier la validité des relations liant les caractéristiques microphysiques 2D et 3D proposées dans la littérature et d'en proposer de nouvelles pour les agrégats étudiés.Ces résultats constituent la première caractérisation morphologique 3D d'agrégats de suie aéronautique à partir d'analyses par MET et tomographie électronique. Ils montrent que les propriétés morphologiques de ces agrégats ne permettent pas d'utiliser la méthode d'ensemble pour déterminer la dimension fractale massique. / Soot aggregates emitted by aircraft engines' combustion processes are involved in the modification of the global radiative budget and the air quality. The knowledge of their physical and chemical characteristics is a prerequisite to any evaluation of the way they may act in the atmospheric physical and chemical processes and their impact on the environment and public health. In this context, our study aims at determining the size and morphological characteristics of aircraft soot aggregates on the basis of experimental measurements by transmission electron microscopy (TEM) and electron tomography.We have acquired TEM pictures of soot aggregates emitted by aircraft engines. We have established a method to characterize the morphology of these aggregates by determining their elongation, their compacity and the tortuosity of their edge. This method is based on the analysis of their TEM projection. Besides, we have developed a software to process and analyse TEM pictures. It allows to reconstruct aggregates from their projections and to determine their size and morphological characteristics. Our results have lead us to study the validity of the relationships linking the 2D and 3D microphysical characteristics presented in the literature and to suggest new ones for the studied aggregates.These results constitute the first 3D morphological and size characterizations of aircraft soot aggregates using TEM and electron tomography. They highlight the fact that the morphological properties of these aggregates do not fulfil the hypotheses required for the use of the collective method to determine the mass fractal dimension.

Cette thèse porte sur le concept d’objet sonore, élaboré par le fondateur du mouvement esthétique nommé « musique concrète » : Pierre Schaeffer, auteur de plusieurs ouvrages consacrés à la perception du son dans une perspective musicale. A travers la généalogie de ce concept devenu très populaire en musique contemporaine, nous cherchons d’abord à montrer comment se construit une pensée esthétique originale par l’apport de modèles théoriques variés : sciences naturelles, linguistique, et surtout philosophie de la perception contemporaine – phénoménologie, structuralisme et théorie de la forme. Le concept d’objet sonore se construit en effet aussi bien par des gestes techniques – enregistrement et manipulation du son fixé, situation acousmatique – que par des gestes intellectuels radicaux – suspension de la référence au contexte d’émission du son, refus de la perspective de la physique acoustique, donc de l’explication du phénomène sonore au profit de sa description morphologique, étude généralisée de nos fonctions d’écoute (acoulogie). Cette appréhension du son « pour lui-même », qui se pense comme une application de l’épochè phénoménologique à l’écoute (écoute réduite) nous invite à penser les rapports ambigus pouvant se tisser entre une esthétique musicale particulière et la philosophie de la perception qu’elle convoque pour penser son objet. Plus généralement, ce travail vise donc à décrire le rôle d’une certaine philosophie de la perception dans l’émergence d’une appréhension plastique du phénomène sonore, phénomène qui résiste pourtant d’emblée à l’objectivation. / This doctoral dissertation focuses on the concept of sound object, coined by the founder of the “musique concrète” aesthetic movement Pierre Schaeffer – who wrote several essays dedicated to the perception of sound within a musical perspective. In studying the genealogy of this concept which has become very popular in contemporary music, we first wish to show how the reunion of varied theoretical models helps to build an original aesthetic reflection – natural science, linguistics, and above all the philosophy of contemporary perception (phenomenology, structuralism and Gestalt theory). Indeed, the concept of sound object is the result of both technical gestures – recording and manipulation of the recorded sound, acousmatic situation – and intellectual and radical moves such as the absence of reference to the context of sound production, the refusal to use the theoretical frame of acoustic physics (thus enabling the morphological description of the sound phenomenon to take precedence over the explanation of such phenomenon), the general study of our listening functions (acoulogy). Such perception of the sound “for itself” is to be viewed as the application of the phenomenological epoché to the listening activity (reduced listening), and leads us to consider the ambiguous relationships between a particular musical aesthetics and the philosophy of perception required to analyse its object. More generally, our study thus intends to describe the role played by a certain philosophy of perception in the appearance of a plastic perception of the sound phenomenon, though such phenomenon initially resists objectification.

Le tanji est d'abord construit sur des terrains vagues, pour ensuite servir au réaménagement du territoire : il remplace brutalement le modèle de l’habitation basse. La structure urbaine existante perd ainsi l’occasion d’évoluer de façon séquentielle et logique et finit par disparaître. Développés comme outils de modernisation du logement, les tanji interrompent ainsi la modernisation de la structure urbaine.Or, cette étude essaye de réévaluer la structure urbaine des quartiers d’habitations basses et de trouver le moyen d’y intégrer le tanji. Cela suppose que ce dernier change, et ce changement a sans doute déjà commencé, car on voit apparaître de petits tanji parmi les habitations basses. L’échelle de ce nouveau modèle correspond mieux à la structure existante. Cependant, le petit tanji fonctionne lui aussi comme un système fermé, et le problème de la circulation entre les deux types de logements existants persiste. Dans un tel contexte, le golmok, une ruelle piétonne encore présente dans le tissu urbain existant, apparait comme un espace intermédiaire susceptible d’améliorer le flux urbain.Ainsi, dans la première partie, la question principale est de comprendre comment le tanji est devenu un modèle de logement représentatif de la classe moyenne. Celle-ci a quitté les quartiers d’habitations basses pour les tanji, y laissant les classes populaires et défavorisées, et causant une ségrégation sociale manifeste. Dans les quartiers d’habitations basses, faute de capital, les petites maisons particulières sont transformées illégalement en petits logements collectifs de rapport ; l’infrastructure n’y est pas non plus réaménagée. En parallèle, le modèle de l’habitation basse n'évolue pas de manière spontanée pour autant.La deuxième partie cherche à déterminer comment faire évoluer la structure urbaine et quelle est la potentialité du tissu urbain d’habitations basses face au tanji. En fait, depuis le début du 20e siècle, la modernisation du tissu urbain a été réalisée selon l’ancien modèle japonais de composition des îlots, et répond difficilement aux enjeux de la ville actuelle : les rues sont très étroites, les parcelles très réduites, et les logements petits et modestes. Il en résulte une dépréciation naturelle de leur valeur immobilière et un frein à leur évolution spontanée. Dans cet environnement, le golmok représente un espace potentiel grâce auquel ces habitations basses possèdent encore certaine valeur.Dans la troisième partie, la question est de définir si le tanji peut s’intégrer dans la structure urbaine. L’insertion de petits tanji au milieu des habitations basses présente de vraies possibilités de communiquer avec le voisinage et d’ouvrir le tanji. En fait, le grand tanji est considéré comme un plan d’urbanisme qui aménage le quartier et même la ville. Mais, le petit tanji peut devenir un simple modèle de logements, libérant les barres et les tours enfermées dans le tanji et les réintégrant dans la ville. Si, par ailleurs, le tanji ouvert bénéficie du flux des golmok, le tissu urbain évoluera vers un modèle d’îlot ouvert à la coréenne.Finalement, plus la ville est dense, plus il faut l’ouvrir. Pour une véritable urbanisation, il est nécessaire de dégager plus d’espaces intermédiaires, ce qui conduit à la problématique centrale de cette thèse : comment restructurer le tanji ? / During urbanization, it is essential to develop a model of collective housing that adapts to the urban structure. Such a model can be applied easily and abundantly, and can thus respond to population growth. However, today in Seoul one can find a refutation: a large apartment complex called tanji. Although it is a heterogeneous element in the urban structure, it is considered successful: thus it is extensively applied in the city. Despite being isolated from its neighborhood, it works by creating its own independent environment. At the perimeter of the tanji, a sudden urban discontinuity appears. Concerning the evolution of the urban structure, it is not a successful model. Moreover, it has standardized the life of the individual, making Seoul’s urban landscape monotonous.At first, the tanji is built in vacant land, and subsequently it is utilized for the redevelopment of all other problematic urban fabrics. The urban structure thus cannot evolve sequentially and logically, and finally disappears. This process is also brutal, ignoring the lives of original inhabitants. Nonetheless, this process is repeated because there is no multiple dwelling-house model that corresponds well to low-rise housing. In other words, there is no motor for the spontaneous evolution of this urban fabric. Thus, the success of the tanji is partially due to the defects of the existing urban structure. Indeed, as a tool for modernizing housing, tanjis finally interrupt the modernization of the urban structure.Thus, this study reassesses the urban structure of low dwellings, and seeks a way to integrate the tanji into this. Change is now beginning: small tanjis appear in the low-rise residential area. But since tanjis belongs to a closed system, there is no real flow between the areas: in the existing urban fabric, pedestrian alleys (golmoks) act as intermediate space.Thus, the first part asks “How can the tanji become a successful model?” As the principal housing of the middle class, it will separate them from the underprivileged, who remain in lower housing. If capital is not invested, small houses are transformed illegally into small collective housing for rent. Nor is the infrastructure being redesigned. Thus, the low dwellings cannot evolve spontaneously.The second part asks, “Is it possible to develop logically the urban structure instead of the simple replacement by tanji?” and “What is the potentiality of the urban fabric of low dwellings as an alternative to the tanji?” In fact, the modernization of the urban fabric continued throughout the 20th century, influenced by the old Japanese model for urban blocks, which cannot meet today's demands, thus causing declining real estate values. Spontaneous evolution is thus difficult, yet the golmok is a potential space that gives these low dwellings a certain value.The third part asks, “Can the tanji fit into the urban structure?” This begins with the appearance of small tanjis, so that those among lower housing can communicate better with their neighborhood. In fact, big tanjis are considered rather as town plans that develop the neighborhood and even the city. Small tanjis can become a simple type of housing, as apartment blocks enclosed in the tanji can be freed and reintegrated into the city. In addition, open tanji can bring the flow of golmoks, thus evolving toward Korean-style open blocks.Eventually, intensive urbanization requires more intermediate space. Finally, the central problem is now how to respatialize the tanji.Keywords : History and formation of city – Seoul Metropolitan – Urban morphology and urban tissue – Urban landscape – Collective housing : Tanji – Gated community – Intermediate space

L‟obésité est principalement du à la surconsommation d‟aliments riches en énergie, en particulier les aliments hyperlipidiques (HL). En plus des comorbidités comme le diabète et les maladies cardiovasculaires, l‟obésité est associée à des troubles émotionnels et cognitifs. La prévalence de l‟obésité chez les enfants et les adolescents augmente sans cesse et ceci est inquiétant car ce sont des périodes cruciales pour la maturation de structures cérébrales comme l‟hippocampe et l‟amygdale, indispensables à la mise en place des processus cognitifs et émotionnels pour le restant de la vie. Il est donc déterminant d‟évaluer l‟impact de la consommation d‟un régime HL obésogène durant ces périodes développementales sur les processus cognitifs et émotionnels. Dans une première étude nous mettons en évidence chez le rat que l‟exposition à un régime HL durant la période périnatale (gestation et lactation) entraine l‟atrophie dendritique des neurones pyramidaux du CA1 de l‟hippocampe et de l‟amygdale basolatérale (BLA) des descendants adultes. Ces résultats sur l‟hippocampe enrichissent les données comportementales déjà existantes indiquant des altérations de la mémoire dépendante de l‟hippocampe suite au régime HL périnatal. Nous montrons également que les changements morphologiques du BLA s‟accompagnent d‟un déficit spécifique de la mémoire aversive olfactive, qui dépend fortement de l‟intégrité du BLA. Ceci démontre pour la première fois les effets délétères, cellulaires et comportementaux, d’un régime HL périnatal sur les fonctions amygdaliennes. La seconde étude se focalise sur les perturbations de la mémoire induites par la consommation d‟un régime HL pendant l‟adolescence et vise à approfondir la compréhension des mécanismes impliqués. Dans un premier temps, nous montrons que la consommation d‟un régime HL du sevrage à l‟âge adulte (couvrant l‟adolescence) chez la souris perturbe la consolidation de la mémoire de reconnaissance d‟objet (MRO) lorsque le contexte est nouveau lors de l‟apprentissage. Ceci s‟accompagne d‟une libération plus importante de glucocorticoïdes au niveau circulant et d‟endocannabinoides (eCB, anandamide en particulier) au niveau hippocampique chez les souris HL. Le blocage des récepteurs aux glucocorticoïdes (GR) ou des récepteurs aux cannabinoïdes de type 1 (CB1R) juste après l‟apprentissage améliore la MRO à long-terme des souris HL. Ces traitements normalisent également la sur-activation c-Fos de l‟hippocampe suite à l‟apprentissage chez les souris HL soulignant l‟importance de cette structure. En effet, la délétion spécifique des CB1R hippocampique améliore fortement la MRO à long-terme des souris HL et nous mettons en évidence que la plasticité synaptique in vivo de la voie CA3-CA1 hippocampique représente un mécanisme perturbé par l‟activation des CB1R suite à l‟apprentissage chez ces souris. Enfin l‟inactivation des neurones glutamatergique hippocampique par une approche pharmacogénétique (DREADD-Gi) améliore la MRO à long-terme chez les souris HL, de façon similaire au blocage ou à la délétion des CB1R suggérant une levée d‟inhibition de ces neurones par l‟activation des CB1R chez les souris HL qui conduirait à leur déficit de MRO à long-terme. Nos résultats indiquent que la consommation d’un régime HL pendant l’adolescence modifie le système eCB de l’hippocampe conduisant à des perturbations de la plasticité synaptique et de la consolidation de la mémoire. Dans leur ensemble ces données permettent d‟améliorer notre compréhension des effets délétères de l‟exposition précoces aux régimes HL obésogènes sur les fonctions mnésiques. / Clinical and experimental studies have established that obesity, resulting mainly from consumption of energy-dense food such as high-fat diet (HFD), is associated with adverse cognitive and emotional outcomes. The prevalence of obesity during childhood and adolescence has reached epidemic levels. This is particularly worrisome since these periods are crucial for hippocampal and amygdala maturation, two brain structures necessary for shaping memory and emotional functions. It is thus critical to determine the impact of HFD exposure during these early developmental periods on memory and emotional processes. First, we show that perinatal HFD exposure (throughout gestation and lactation), leads to dendritic shrinkage of pyramidal neurons in the CA1 of the hippocampus but also in the basolateral amygdala (BLA) in adult rats. These results add to the growing literature indicating changes in hippocampal-dependent memory after perinatal HFD exposure. Regarding amygdala, perinatal HFD exposure specifically impairs odor aversion memory, a task highly dependent on BLA function, without affecting olfactory or malaise processing. These results are the first to show that perinatal HFD exposure impairs amygdala functions, at cellular and behavioral levels. Next, we investigated the cellular mechanisms underlying memory impairment induced by adolescent HFD consumption. We first show that HFD consumption from weaning to adulthood (covering adolescence) impairs long-term, but not short-term, object recognition memory (ORM) in novel context condition which was associated with higher circulating corticosterone and enhanced hippocampal endocannabinoid levels (anandamide in particular) in HFD-fed mice. Systemic post-training blockade of glucocorticoid receptors (GR) or cannabinoid receptors type 1 (CB1R) prevented HFD-induced memory deficits. These treatments also normalized training-induced c-Fos over-activation specifically in hippocampus in HFD group stressing the importance of this structure. Indeed, hippocampal CB1R deletion improved memory in HFD-fed mice. Moreover, we identified changes of in vivo hippocampal synaptic plasticity after training as a potential mechanism impaired by HFD in a CB1R-dependent manner. Finally, chemogenetic inhibition of hippocampal glutamatergic cells improved memory in HFD group similarly to CB1R deletion or blockade suggesting CB1R-dependent disinhibition of these neurons in HFD-fed mice. These results indicate that high-fat diet consumption during adolescence alters the hippocampal eCB system leading to impairment of hippocampal synaptic plasticity and deficit in recognition memory consolidation. Taken together, our results provide new evidences of how HFD consumption during early developmental periods exerts its deleterious effects on cognitive functions and identify the endocannabinoid system as a potential target for treating cognitive impairment associated with obesity.

In Zellkulturexperimenten wurden die Effekte von Simvastatin (Prodrug), Atorvastatin, Pravastatin und dem Proteasomhemmer Lactacystin suf zwei Endothelzelllinien (CPAE und Ea.hy926) und primäre vaskuläre glatte Muskelzellen (VSMCs) bezüglich ihres Verhaltens auf die Morphologie, die Proliferation, die Viabilität und die Proteasomaktivität untersucht. Sowohl die Statine als auch Lactacystin induzierten vergleichbare morphologische Veränderungen und beeinflussten die Proliferation von CPAE-Zellen. In den eigenen Versuchen konnten durch Statine induzierte Effekte durch Mevalonat revertiert werden. Die durch Lactacystin verursachten Veränderungen wurden durch Mevalonsäure nicht beeinflusst. Wie erwartet hemmte Lactacystin in den untersuchten CPAE-Zellen signifikant die proteasomale Aktivität. Im Gegensatz dazu blieb die Proteasomaktivität nach einer Statinbehandlung unbeeinflusst. Ähnliche Ergebnisse wurden auch in den Ea.hy926 und den VSMCs deutlich. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sogar hohe Dosen der Statine die Aktivität der gereinigten 20S Proteasomen nicht modulieren. Aus diesen Ergebnissen lässt sich schlußfolgern, dass die ähnlichen biologischen Effekte der Statine und des Lactacystins nicht über einen gemeinsamen Mechanismus der Proteasominhibition funktionieren. / The effect of simvastatin, atrovastatin and pravastatin as well as of the proteasom inhibitor beta-clasto lactacystin was studied on morphology, proliferation viability and on proteasomaö activityin two mammalian endothelial cell lines (CPAE and Ey.hy926) and in primary vascular smooth muscle cells (VSMCs). Both statins and lactacystin induced comparable morphological changes and attenuated proliferation of CPAE. Whereas the statin-induced effects were reversed by mevalonic acid, however, the lactacystin-induced alterations were not influenced by mevalonic acid. As expected, lactacystin caused a significant loss of proteasomal activity measured in the extracts of trested cells. The extracts of statin-treated CPAEs exhibited unchanged activities. This result was also confirmed in Ea.hy926 cells and in primary rat VSMCs. It is shown, that even high dosis of statins do not modulate the activity of purified human 20S proteasomes. The conclusion was that similar biological effects of statins and the well known proteasome inhibitor lactacystin in vascular cells are not caused by a common inhibitory mechanism ofaction on the proteasome.

Die zu den Sirenia, oder Seekühen, zählende Gattung Halitherium ist mit Arten aus dem Obereozän bis Untermiozän bekannt. Obwohl Halitherium als monophyletisch angesehen wird, bestätigen alle bisherigen phylogenetischen Analysen die Paraphylie dieser Gruppe. Auch die auf Halitherium basierende nur fossil bekannte Unterfamilie Halitheriinae ist paraphyletisch und umfasst wiederum fast ausnahmslos paraphyletische Gattungen. Der Fokus liegt auf der Typusart H. schinzii. Deren Holotyp, ein Premolar, wird als undiagnostisch definiert und infolgedessen H. schinzii als nomen dubium eingestuft. Die Neubeschreibung sämtlicher dieser Art zugeordneter Skelettreste liefert neue morphologische Daten. So kann die Hypothese von zwei sympatrisch vorkommenden Morphospezies im Unteroligozän Zentraleuropas auf Basis mehrerer unterscheidender Merkmale gestützt werden. Für die Verwandtschaftsanalyse der „Halitherium“ traditionell zugeordneten Arten und die Ermittlung ihrer phylogenetischen Stellung innerhalb der Ordnung Sirenia finden strenge kladistische Prinzipien Berücksichtigung. Eine revidierte, ergänzte und erweiterte Merkmalsmatrix stellt dabei den bisher größten morphologischen Datensatz über Sirenia dar. Die phylogenetischen Analysen zeigen, dass die „Halitherium“ Arten keine monophyletische Gruppe bilden. Im Zuge dieser systematisch-taxonomischen Revision werden die „Halitheriinae“ eingezogen und vier neue Gattungen aufgestellt. Des Weiteren wird eine neue Klassifikation der Sirenia vorgeschlagen, in der eine konsequente Unterscheidung zwischen einer paraphyletischen Stammgruppe und einer monophyletischen Kronengruppe Anwendung findet. Diese Studie liefert neue Daten über die Diversität und Biogeographie von Sirenen. Die herausragendsten Ergebnisse sind zum einen die Revision einer der zweifelhaftesten Sirenia Gruppen, die „Halitheriinae“. Zum anderen wird für den Ursprung der Kronengruppensirenen ein eher unteroligozäner statt eozäner Zeitpunkt postuliert. / The genus Halitherium includes a number of fossil sirenian species, or sea cows, ranging from the late Eocene to early Miocene. Although Halitherium is assumed to be monophyletic, all previous phylogenetic analyses reveal this group to be paraphyletic. As such, the exclusively extinct subfamily Halitheriinae based on Halitherium is paraphyletic comprising mainly genera that are invariably paraphyletic as well. The focus lies on the type species H. schinzii and the morphological basis for its establishment. The holotype, a single premolar, is considered non-diagnostic, which resulted in the recognition of this taxon name as a nomen dubium. Abundant skeletal material originally assigned to “H. schinzii” is re-described providing new data on the morphology of this sirenian. In this process, the hypothesis of two sympatric morphospecies in the lower Oligocene of Central Europe is corroborated by a suite of distinguishing characters. For the analysis of the interrelationships of the species traditionally assigned to “Halitherium”, and the identification of their phylogenetic position within the order Sirenia, robust cladistic principles are applied. A revised, supplemented and extended data matrix represents the hitherto largest data set on Sirenia based on morphological characters. The phylogenetic analyses show that the “Halitherium” species do not form a monophyletic group. In the course of this systematic and taxonomic revision the “Halitheriinae” are refuted and four new genera are established. Furthermore, a new systematic framework is introduced for Sirenia primarily distinguishing between a paraphyletic stem group and a monophyletic crown group. This study provides new data on the past sirenian diversity and biogeography. The most important results are that one of the most disputed sirenian groups, the “Halitheriinae”, is revised, and that the divergence time of crown group sirenians is estimated as early Oligocene rather than Eocene.