Les aciers THLE ont la particularité de posséder à la fois une bonne ductilité et de hautes caractéristiques mécaniques. Ceci les rend particulièrement adaptés pour l'industrie automobile, dont les principales exigences sont l'allègement du véhicule et la sécurité des passagers. Toutefois, il est bien connu que l'augmentation des caractéristiques mécaniques accroît la susceptibilité à la fragilisation par l'hydrogène. Ce travail de thèse est consacré à l'étude de la susceptibilité vis-à-vis de la fragilisation par l'hydrogène de quatre aciers THLE : un DP, un TRIP, un CP et le BAS 100, un acier enrichi en vanadium et chrome. Un acier aux propriétés mécaniques plus modestes, dénommé HE (Haute Elasticité) a servi de référence. Les caractéristiques de transport de l'hydrogène dans ces aciers ont été étudiées, grâce à des essais de perméation électrochimique avec chargement en milieu acide, éventuellement additionné d'un promoteur d'hydrogénation (l'arsenic). Comme observé sur d'autres aciers, il faut souligner l'absence de conditions d'entrée stationnaires, dont il faut tenir compte dans l'évaluation des caractéristiques de diffusion. La diffusivité à température ambiante est apparue élevée pour tous les aciers, et une corrélation a été établie entre la microstructure et la diffusivité de l'hydrogène dans le matériau : plus la microstructure est fine et complexe, moins la diffusivité est élevée. De plus, l'évaluation des concentrations subsurfaciques sur les courbes en présence d'arsenic a révélé des valeurs relativement élevées pour les trois aciers aux caractéristiques mécaniques les plus élevées (TRIP 800, CP 800 et BAS 100). Ces valeurs sont conformes avec les teneurs en hydrogène diffusible mesurées par dosage juste après la perméation. Les dosages d'hydrogène résiduel, réalisés par désorption thermique sous vide après perméation, ont par ailleurs indiqué que le piégeage profond dans ces aciers était peu important, même après chargement sous polarisation et en présence d'arsenic. Ceci peut s'expliquer par des structures très bien élaborées, très fines et comportant peu de défauts. Des essais de traction ont montré qu'une hydrogénation sévère (en présence d'un promoteur) était nécessaire pour obtenir une fragilisation notable des aciers THLE. Hormis les cas extrêmes de dégradation spontanée par HIC (cloquage, fissuration), la fragilisation est imputable à l'hydrogène diffusible ou faiblement piégé car les teneurs en hydrogène piégé profondément restent négligeables. Dans les conditions industrielles, en décapage acide HCl en présence d'inhibiteurs, les résultats de perméation, de dosage et de traction s'accordent à montrer l'absence de fragilisation sur ce type d'acier. Les inhibiteurs testés semblent jouer un rôle de barrière physique, par adsorption sur le métal nu, limitant ainsi tant l'entrée d'hydrogène que la corrosion.

L'exploitation des ressources non conventionnelles de roches mères telles que les schistes gazeux contribue de plus en plus au mix énergétique mondial en raison de la raréfaction des ressources conventionnelles. L'exploitabilité de ces réservoirs repose principalement sur la qualité, la teneur et le type de matière organique qu'ils contiennent. En effet, il est admis que plus de la moitié des hydrocarbures présents dans les schistes sont adsorbés dans la matière organique solide, appelée kérogène, dont la structure est microporeuse et amorphe, et qui représente à la fois la source et le réservoir d'hydrocarbures. Le kérogène se trouve sous forme dispersée dans la matière minérale et représente environ 5% de la masse totale de la roche. La compréhension des propriétés de transport des fluides à l'échelle des micropores, en particulier leur dépendance aux conditions thermodynamiques et aux propriétés structurelles du matériau, revêt une importance cruciale pour l'optimisation de la récupération de ces ressources. De ce point de vue, l'objectif principal de cette thèse vise à bien documenter les propriétés de transport des hydrocarbures à travers les kérogènes et améliorer leur description théorique. Pour ce faire, nous avons fait le choix d'étudier les propriétés de transport des fluides à travers ces matériaux en utilisant une approche numérique basée sur des simulations moléculaires de type dynamique moléculaire et Monte Carlo, conduites sur des modèles moléculaires de kérogène mature et sur un système modèle simplifié. Ceci nous a permis d’explorer les mécanismes de transport à une échelle où l'observation expérimentale est difficile, voire impossible, et également de nous situer dans des conditions thermodynamiques supercritiques (haute pression, haute température) caractéristiques des réservoirs de gaz de schiste. La première partie de ce travail a consisté à étudier les propriétés de transport et d'adsorption des fluides purs dans des structures de kérogène mature reconstruites par simulations moléculaires. Ensuite, la dépendance des propriétés de transport aux variations des conditions thermodynamiques (température à gradient de pression fixe) ainsi qu'à la distribution de tailles de pores a été étudiée. Concernant le deuxième objectif, afin de mieux comprendre et modéliser la diffusion des fluides à l'échelle d'une constriction microporeuse entre deux pores, nous avons étudié un système modèle constitué d'une seule fente microporeuse formée dans un solide mono-couche. L'étude a consisté à simuler la diffusion de transport d'un fluide à travers la constriction en variant les paramètres géométriques (rapport d’aspect entre la largeur du pore et la taille des molécules diffusantes) et thermodynamiques (température, chargement en fluide). Ces résultats de simulations ont été comparés aux prédictions d'un modèle théorique, fondé sur la théorie cinétique des gaz et la mécanique statistique classique, qui prend en compte l'effet de la température sur la porosité accessible ainsi que l'effet du chargement en fluide à l'entrée du seuil de pore. Un bon accord a été observé entre les valeurs simulées des coefficients de diffusion et les prédictions du modèle proposé. Ce système a ainsi contribué à la compréhension des phénomènes de tamisage moléculaire survenant lors du franchissement d'une constriction microporeuse, inhérents au transport de fluides dans les matériaux microporeux tels que le kérogène. / The share of unconventional resources in the global energy mix is expected to rise because of the shortage of conventional fossil resources. The major part of these unconventional resources are found in source rocks such as gas shales. The profitability of shale reservoirs strongly depends on the quality, type and content of organic matter contained in the rock. Indeed, it is admitted that more than half of the hydrocarbons stored in the shale are adsorbed in the solid organic matter, the so-called kerogen. The latter exhibits a microporous amorphous structure, and acts as both the source and the reservoir of hydrocarbons. Kerogen is finely dispersed in the mineral matrix and represents about 5% of the total mass of the rock. The understanding of the transport of fluids at the microporous scale is of crucial importance for optimizing the recovery of these resources. More specifically, how the structural properties of the microporous material and thermodynamic conditions influence its transport properties is an open question. In this regard, the main objective of this thesis is to document the transport properties of hydrocarbons through kerogens and to improve their theoretical description. To do so, we opted for a numerical approach based on molecular simulations of molecular dynamics and Monte Carlo codes performed on molecular models of mature kerogen, as well as simplified model systems. We thus explored transport mechanisms at the molecular scale, at which experimental observations are difficult, if not impossible. Supercritical thermodynamic conditions (high pressure, high temperature) were considered, which are characteristic of shale gas reservoirs. The first part of this work has consisted in studying the transport and adsorption properties of pure fluids in mature kerogen structures reconstructed by molecular simulations. We studied the dependence of the transport properties on the variations of the thermodynamic conditions (pressure gradient at a fixed temperature) as well as the influence of the pore size distribution. In order to better understand and describe the diffusion of fluids at the scale of a microporous constriction between two pores, the second objective of this thesis focused on a model system, which consisted of a single-layer solid with a slit aperture of controllable width. We simulated the diffusional transport of simple fluids through the constriction for various geometrical parameters (aspect ratio between the width of the pore and the size of the diffusing molecules) and thermodynamic conditions (temperature, fluid loading). These simulations results have been compared to the predictions of a theoretical model, based on the kinetic theory and classical statistical mechanics, which accounts for the effect of temperature on the accessible porosity and the effect of fluid loading at the entrance of the pore. A good agreement was observed between the simulated values of the diffusion coefficients and the predictions of the proposed model. The investigation of this simplified system helped in understanding the molecular sieving phenomena inherent to the transport of fluids in microporous materials such as kerogen.

Ce travail a consisté à synthétiser un matériau hybride polyimide/silice par voie Sol-Gel. La préparation de ces matériaux pose un problème de compatibilité entre les phases organique et inorganique. La silice et le polymère n'ont pas d'affinité particulière et ont tendance à créer une forte ségrégation de phase. Pour éviter ce phénomène plusieurs solutions ont été reportées dans la littérature, comme l'utilisation d'agent de couplage. Dans notre cas, nous avons réduit ce phénomène en créant des liens covalents entre le Celles-ci vont réagir avec la silice lors du procédé Sol-Gel. Nous avons fait varier différents paramètres tels que le taux de greffage entre les phases, ou le catalyseur utilisé lors du procédé Sol-Gel. La suite du travail a consisté à étudier les différentes morphologies obtenues en fonction de l'évolution des paramètres de synthèse. Pour cela, nous avons utilisé différentes techniques tel que l'analyse thermogravimétrique, la détermination de densité, la spectroscopie infrarouge, ou la microscopie. Ce travail nous a permis de déterminer les taux de silice, la taille des particules au sein de la matrice et leur état de dispersion. Nous avons également étudié la microstructure de nos matériaux par spectroscopie mécanique dynamique. En effet, les différentes morphologies conduisent à des effets sur le renforcement de la phase silice sur les propriétés mécaniques de nos matériaux. Nous avons ainsi pu identifier des phénomènes de percolation pour certains de nos matériaux. Dans un dernier temps, nous avons étudié les propriétés de perméation gazeuse de nos matériaux, afin de tirer les grandes évolutions des coefficients de perméabilité et de sélectivité en fonction du taux de silice et du taux de greffage entre la phase organique et inorganique. Nous avons ainsi montré que l'introduction de la silice et le greffage de celle-ci avec le polymère conduisaient à des matériaux moins perméable, mais généralement plus sélectif.

Les cellules solaires photovoltaïques organiques et les micro-accumulateurs au lithium sont constitués d'éléments sensibles à l'atmosphère. Afin de leur assurer une durée de vie raisonnable à l'air, il faut les protéger avec des matériaux barrières, ayant des perméabilités à la vapeur d'eau et à l'oxygène très faibles. La solution envisagée pour obtenir de tels matériaux a été le développement de couches minces, tels que l'oxyde et le nitrure de silicium, déposées par PECVD. Dans une première partie, deux méthodes de caractérisation des propriétés barrières ont été mises en place spécialement pour la caractérisation de faibles taux de perméation : le « test lithium » et la mesure de perméation à partir d'un perméamètre à haute sensibilité. Dans une seconde partie, une étude des matériaux en monocouche et en multicouche a été effectuée. Un système performant a été obtenu par l'empilement multicouche d'un même matériau SiOx, où un traitement plasma après chacune des couches permet de créer des interfaces. L'étude de ce post-traitement a permis la compréhension des phénomènes d'interfaces et l'influence de ceux-ci sur la perméation. Cette étude a également permis de proposer un modèle de diffusion des molécules de gaz à travers un empilement multicouche.

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Ce travail de thèse a porté sur l’impact de traces d’oxygène sur la corrosion de fer pur ou d’acier en milieu H 2 S, ainsi que sur le chargement en hydrogène. Trois axes de recherche ont été suivis.Une première partie est consacrée à la chimie de la réaction H 2 S+O 2 . Nous avons d’abord identifié dans la littérature les chemins réactionnels possibles de la réaction H2S+O2 , et les méthodes d’analyse des espèces S-O en solution. Nous avons ensuite utilisé des méthodes thermodynamiques pour prédire les espèces les plus stables, qui ont été validées par des essais expérimentaux. Il ressort de cette analyse que les principaux produits solubles de la réaction H2S+O2 sont les ions sulfate, thiosulfate etsulfite, ainsi que les ions H + . La décroissance continue du pH de la solution d’essai dans un système corrosif en milieu H2S peut être un indicateur d’une pollution par l’oxygène.La seconde partie utilise des méthodes électrochimiques pour étudier les phénomènes de corrosion et de formation de dépôts en présence ou en absence d’oxygène. La vitesse de corrosion est systématiquement plus grande en présence de O2 . Un modèle d’impédance a été developpé pour l’étude de l’évolution de l’interface métal/électrolyte, et ce modèle est en accord avec la littérature et est validé par l’évaluation de la vitesse de corrosion par perte de masse.Enfin, la troisième partie est consacrée au chargement en hydrogène dans le fer pur ou dans un acier pétrolier de type X65. En absence de pollution par l’oxygène, on observe des rendements très proches de 100 % entre le courant de perméation et le courant de corrosion estimé à partir des mesures d’impédance, et ce sur plusieurs semaines. En présence d’O2 , ce rendement est systématiquement beaucoup plus faible. Par ailleurs, quelques tests menés sur l’acier pétrolier montrent également un effet important de l’oxygène sur le caractère plus ou moins protecteur du dépôt, qui n’avait pas été observé sur système modèle utilisant du fer pur / The work in this thesis presents the effect of trace concentrations of oxygen (O2 ) on corrosion and hydrogen uptake of pure iron/steel in H2S-media. Three main avenues of research were conducted.The first part is concerned with the reaction chemistry between dissolved H2S and O2. A literature review is presented, identifying a number of reaction pathways associated with the dissolved H2S and O2 reaction as well as analytical methods used to measure the resulting S-O reaction products. Subsequently, thermodynamic calculations allow for the prediction of the most stable species indissolved H2S -O2 solutions, later confirmed using spectroscopic and chromatographic methods. Such techniques reveal that the principal soluble reaction products are sulfate, thiosulfate and sulfite anions,as well as hydronium ions. From pH monitoring, a continuous rise in acidity of an H2S solution can be an indication of O2 ingress.Secondly, electrochemical methods are used to explore corrosion phenomena and deposit formation in the presence and absence of O2 pollution. Corrosion rates in the presence of O2 are reproducibly much higher if compared against those in the system lacking O2 . An electrochemical impedance spectroscopy model has been developed to study the evolution of the metal / electrolyte interface over time, which is validated using weight loss corrosion rate measurements, and represents impedance data reported in the literature on similar systems.Finally, the third part is devoted to hydrogen uptake in pure iron and petroleum industry sour-grade steel (X65). In the absence of O2 pollution, permeation efficiency yields close to 100% are observed between the permeation current and the corrosion current estimated from the impedance measurements over a period of several weeks. In the presence of O2 , however, this yield is reproducibly far lower. Moreover, some tests conducted on X65 also show a significant effect of O2 on the quite protective nature of the deposit, not observed on the model system using pure iron

Dans le cadre de ces travaux, il a clairement été établi que l’hydrogène piégé ou diffusible pouvait avoir une forte influence sur les propriétés mécaniques des matériaux. Cependant, cet effet varie de façon importante en fonction de leur microstructure, leur composition chimique et leur traitement thermique. En effet, les aciers martensitiques trempés/revenus dédiés à des tubes pour des milieux sous-service présentent, de par leur structure, différents types de pièges tels que les dislocations, les joints de grains, les précipités, les inclusions, les lacunes et d’autres interfaces qui jouent un rôle important dans les mécanismes endommageants. Ces aciers de haute résistance mécanique, lorsqu’ils sont soumis à des contraintes mécaniques et à un environnement agressif (qui dépend de la pression en H2S et du pH de la solution) peuvent rompre à cause du phénomène de Sulphide Stress Cracking (SSC). Ce dernier est une forme de fragilisation par l’hydrogène (FPH) qui inclut un amorçage de fissure suivi d’une étape de propagation conduisant à la rupture, dont la contribution de l’hydrogène reste encore mal comprise. En parallèle de l’impact de la microstructure de l’acier, les champs de contrainte et déformation subis par le matériau modifient les effets induits par l’hydrogène. C’est pourquoi un montage de perméation sous contrainte a été utilisé afin de pouvoir réaliser des essais mécaniques jusqu’à rupture sous flux d’hydrogène et les comparer au comportement du matériau lorsque celui-ci est sollicité à l’air ou dans un environnement H2S. Ainsi, l’impact sur le comportement mécanique du flux d’hydrogène mais également de son piégeage peut être étudié. Dans ce cadre, des éprouvettes plates et axisymétriques, lisses et entaillées ont été employées. Les informations expérimentales obtenues dans ce travail ont servi à alimenter un modèle numérique qui a permis de caractériser localement l’état mécanique et les concentrations d’hydrogène piégé et diffusible dans le matériau. Ceci a rendu possible la définition d’un critère local de rupture. / The findings of this work established that the diffusible and trapped hydrogen could have a strong influence on the mechanical properties of materials. However, this effect varies significantly with the materials’ microstructure, chemical composition, and heat treatment. Due to their structure, quenched and tempered martensitic steels (developed for tubes suitable for sour service environments) have different types of traps such as dislocations, grain boundaries, precipitates, inclusions, vacancies and other interfaces that play an important role in the damage mechanisms. These high strength steels may break due to Sulphide Stress Cracking (SSC) if subjected to mechanical stress and an aggressive environment (which depends on the H2S partial pressure and pH solution). This phenomenon is a form of hydrogen embrittlement (HE) that includes a crack initiation followed by a propagation step leading to failure. However the hydrogen contribution is still insufficiently understood. In addition to the impact of the microstructure on the steel, the stress and the deformation fields in the material also modify the effects induced by hydrogen. To investigate this event, electrochemical permeation tests under stress were used to perform mechanical tests under hydrogen flux until failure is reached. The results were compared to those mechanically loaded in air or in a H2S environment. This enabled the examination of the impact of the hydrogen flux and trapping on the mechanical behavior of martensitic steel. In this framework, flat and axisymmetric, smooth and notched specimens were employed. Experimental data obtained in this work were used to provide a numerical model that enables the locally characterization of the mechanical condition and the concentrations of trapped and diffusible hydrogen in the material. These outcomes enabled us to determine a local failure criterion.

Des formes galéniques spécialement étudiées permettent l'administration topique d'un médicament ou d'un actif cosmétique afin d'obtenir un effet local ou une action systémique. Les excipients présents dans la formulation, comme les tensioactifs dans les solutions micellaires, émulsions, microémulsions, nanoémulsions, nanostructures, peuvent être alors des éléments influençant la pénétration et la perméation de l'actif. L'étude de leurs effets sur la barrière cutanée peut être utile afin de choisir au mieux les différents composés de la formulation. L'objectif de cette thèse a été d'étudier l'effet de différents tensioactifs (alkylpolyglucosides, lipoaminoacides, alcools gras éthoxylés et copolymères à blocs de type Poloxamer) en solution aqueuse sur la structure et la fonction barrière de la peau, grâce à des techniques d'infrarouge à transformée de Fourier, de calorimétrie différentielle à balayage, de mesure de la perte insensible en eau et de microscopie électronique à transmission. L'objectif spécifique de ce travail a porté sur l'étude de l'absorption cutanée ex vivo de trois principes actifs de lipophilie différente (caféine, kétoprofène et progestérone) à travers un modèle de peau animale co-traitée par différents tensioactifs. Plus spécifiquement, la pénétration de la progestérone au sein des différentes couches de la peau a été étudiée compte tenu de sa lipophilie élevée limitant son passage dans les couches cutanées plus hydrophiles. A l'issue de ces travaux, nous montrons que les tensioactifs peuvent exercer non seulement des effets sur l'organisation lamellaire des lipides intercornéocytaires mais aussi sur les cornéocytes du stratum corneum (SC). Par ailleurs, ces différents résultats ont permis de définir les structures chimiques des tensioactifs favorisant l'absorption cutanée de principes actifs. Les tensioactifs anioniques comportant une chaîne aliphatique de 12 carbones augmentent sélectivement la perméation cutanée de principes actifs hydrophiles et la pénétration de principes actifs lipophiles dans les tissus cutanés. La pénétration cutanée de principes actifs est étroitement corrélée à la taille des micelles de tensioactif susceptible de s'incorporer dans les espaces intercornéocytaires du SC. Enfin, la valeur de concentration micellaire critique est une propriété physico-chimique permettant d'expliquer en partie l'effet des tensioactifs sur leur perméabilité cutanée / Dosage forms specially designed allow the topical administration of drugs or cosmetic active ingredients to obtain a local effect or a systemic action. Excipients, such as surfactants in micellar solutions, emulsions, microemulsions, nanoemulsions, nanostructures can influence the drug penetration and permeation. Understanding their effects on skin barrier is helpful in the choice of surfactant. The aim of this thesis was to study the effect of different surfactants (alkylpolyglucosides, lipoaminoacids, ethoxylated fatty alcohol and copolymers blocks) in aqueous solution on the skin barrier structure and function, using techniques like infrared Fourier transform, differential scanning calorimetry, transepidermal water loss measurement and transmission electron microscopy. The specific aim of this work focused on the ex vivo cutaneous absorption of three drugs showing different lipophilicity (caffeine, ketoprofen and progesterone) through animal skin co-treated by different surfactants. More specifically, the penetration of progesterone in the different skin layers has been studied due to its high lipophilicity limiting its permeation in the most hydrophilic layers (viable epidermis and dermis). At the outset, we showed that surfactants could provide not only an effect on lamellar organization of intercorneocyte lipids but also on the corneocytes into the stratum corneum (SC). Moreover, these different results allowed to define surfactant chemical structure increasing drug cutaneous absorption. Anionic surfactant with a C12 chain length increased significantly cutaneous permeation of hydrophilic drug and penetration of lipophilic drug into cutaneous tissue. Drug penetration is correlated with micelle size allowed its incorporation into SC intercorneocyte spaces. Finally, the value of its critical micellar concentration is a physico-chemical properties allowed to partially explain the surfactant effect on their cutaneous permeability

La connaissance des modalités d’absorption trans-épithéliale des molécules actives est un préalable indispensable à leur formulation rationnelle. Parmi les diverses méthodes in vitro disponibles, la technique de la chambre de perméation d’Ussing se distingue non seulement par une relative facilité de mise en œuvre, mais surtout la possibilité de déterminer de manière fiable les modalités de passage des molécules d'intérêt au travers de l'épithélium digestif (transport actif/passif, voies paracellulaire/transcellulaire, transports d’efflux, effets du métabolisme), ainsi que les caractéristiques électrophysiologiques et la viabilité du tissu.Nous présentons tout d'abord les principes généraux de la technique, les paramètres électriques utilisés en vue de l’interprétation des données physiologiques. Enfin, nous proposons une méthodologie pour l'évaluation du passage transmembranaire des molécules actives.La partie expérimentale du travail a eu pour objectif d'évaluer l'apport de cette approche du modèle lorsqu'il s'agit de mesurer l'impact des formulations des molécules d'intérêt (solutions, ou dispersions colloïdales) sur le flux d'absorption. Ainsi, dans un premier temps nous avons démontré pour deux molécules modèles, le paracétamol et la vitamine C, que la nature des solutions physiologiques mises en œuvre pouvaient avoir un effet important sur le fonctionnement électrophysiologique de la membrane, en modifiant notamment sa conductance, son intégrité et par voie de conséquence modifiant profondément la perméabilité transépithéliale. Dans un second temps, dans le cadre de travaux menés en collaboration, nous avons utilisé le modèle d’Ussing pour caractériser l'absorption des molécules d'intérêt lorsque celles-ci sont préalablement associées à divers systèmes colloïdaux. D'une part, nous avons ainsi montré que l'association du resvératrol, une molécule très hydrophobe, à des microémulsions permettait d'augmenter d'un facteur x6 à x11 le passage du transresvératrol par rapport au resvératrol natif. D'autre part, nous avons également montré que l'association d'une héparine de bas poids moléculaire, très hydrophile et naturellement très peu absorbée, mais associée à des nanoparticules de squalène permettait d’augmenter considérablement le flux d'absorption. En conclusion, l'ensemble de nos travaux montre l'intérêt du modèle d’Ussing lorsqu'on souhaite détailler les mécanismes physico-chimiques et biologiques par lesquels les nanoparticules sont susceptibles d'améliorer le passage digestif de molécules naturellement mal absorbées / One has to have the knowledge of the transepithelial absorption method for active molecules, as it is a necessity for rational formulation. Among various in vitro methods, the Ussing chamber technique stands out not only by its relative ease to implement, but mostly through the practical arrangements of the molecules through the digestive epithelium (active/passive transport, paracellular/transcellular, transport efflux, metabolic effects) and electrophysiological characteristics and viability of the tissue.Firstly, we will present the general principles of the technique, the electrical parameters used for the interpretation of physiological data. Eventually, we will suggest a methodology for evaluating the transmembrane passage of active molecules.The experimental part of the work is aimed to evaluate the contribution of this model approach when it comes to measuring the impact of the formulations of molecules (solutions or colloidal dispersions) on the flow of absorption.So initially we worked around with two molecule models, paracetamol and vitamin C, as the nature of physiological solutions implemented could have a significant effect on the electrophysiological function of the membrane, it could change its conductance, and therefore change its transepithelial permeability.Secondly, concerning the collaborative work, we used the Ussing model to characterize the absorption of molecules when they were previously associated with various colloidal systems. On the one hand, we have shown that the combination of resveratrol, a very hydrophobic molecule, has microemulsions which allow an increase by a factor from x6 to x11, the passage of transresveratrol compared to native resveratrol. Additionally, we also showed that the combination of heparin, a lower molecular weight, extremely hydrophilic and poorly absorbed, but when associated with squalene nanoparticles, makes it possible to significantly increase the absorption flow.As a conclusion, all our work shows through Ussing chamber model, that when one wants to detail the physico-chemical and biological mechanisms, the nanoparticles can indeed improve the digestive passage, for those molecules which are poorly absorbed naturally.

Les conducteurs mixtes (MIECs) sont des matériaux prometteurs pour la réalisation de membranes séparatrices de l’oxygène de l’air à haute température. Cette séparation s’effectue par semi-Perméation de l’oxygène à travers la membrane. Ce phénomène induit un gradient de potentiel chimique à l’origine de la rupture de certaines membranes. La prévision des gradients en service et la connaissance des propriétés mécaniques sont essentielles pour la prévision de la fiabilité des futurs sites de production. La semi-Perméation suit la théorie de Wagner en volume, mais aucun consensus n'excite pour les échanges en surface. En outre, les modèles d’échanges en surface décrivent l'état stationnaire, et ne peuvent être étendus au régime transitoire. Dans cette thèse, un nouveau modèle d'échange de surface est proposé. Il prend en compte l'association / dissociation de l'oxygène et le coût énergétique élevé de réduction / oxydation de l’oxygène par l’introduction de la conservation d’une espèce chimique transitoire seulement présente à la surface. Ce modèle permet de reproduire les états stationnaires et transitoires. En parallèle, un dispositif expérimental de caractérisation des propriétés mécaniques des MIECs a été développé à 900°C. L’essai mis en place est un essai « pseudo brésilien » instrumenté par une mesure optique. Le post-Traitement s’effectue par une méthode « Integrated Digital Image Correlation ». Les propriétés élastiques de sept nuances de conducteurs mixtes ont pu ainsi être caractérisées. / Mixed Conductors (MIECs) are promising membrane materials for oxygen separating from air at high temperature. The oxygen semi-Permeation is the most important property of the membrane. This property induces a chemical potential gradient, which is the origin of some membrane ruptures. Forecasting gradients in service and the knowledge of MIECs mechanical properties are necessary for predict the reliability of future power plants. While the diffusion is well described by the Wagner theory, no consensus has yet emerged regarding the surface exchange models proposed in the literature. Furthermore, these models describe the stationary state, and cannot be extended to the transient stage. In this thesis, a new surface exchange model is proposed. This model takes into account the association/dissociation of oxygen and the high energetic cost of oxygen reduction/oxidation thanks to the balance of a transient species only present at the surface. This model can reproduce stationary state and transient stage. In parallel, a test device for characterizing the mechanical properties of the MIECs has been developed at 900 ° C. The test is “pseudo-Brazilian test” instrumented by an optical measurement. Post-Processing is carried out by a "Integrated Digital Image Correlation" method. The elastic properties of seven mixed conductors have been characterized.