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

Ce travail porte sur la conception de nouvelles espèces divalentes du groupe 14 (germanium, étain) et sur l'étude de leurs propriétés de coordination vis-à-vis des métaux de transition et plus particulièrement le fer. Une première série de métallylènes stabilisés par coordination intramoléculaire avec des ligands N-chélatants de type amidinate a été synthétisée et caractérisée. Dans un second temps, nous avons envisagé l'utilisation d'un nouveau système O,C,O chélatant faisant intervenir des groupements arylsulfones. L'intérêt de ce ligand de type " pince " est de coupler une stabilisation cinétique grâce à l'encombrement stérique des sulfones et une stabilisation thermodynamique par coordination des oxygènes avec l'élément du groupe 14. L'effet ortho directeur des groupements sulfonyles a permis des réactions de métallation sélectives et l'obtention des premiers chloro-germylène et -stannylène à ligand arylsulfone. Une dernière méthode de stabilisation des chlorogermylènes par coordination intermoléculaire utilisant des carbènes N-hétérocycliques (NHC) comme co-ligands a été également développée. Quelques tests spécifiques de réactivité (réactions d'oxydation par une orthoquinone et réactions de complexation avec des métaux de transition) ont confirmé le caractère divalent de ces espèces. Une série de nouveaux complexes de fer à ligand germylène a été préparée. A côté de leur intérêt sur le plan fondamental, une des applications de ces complexes est de pouvoir constituer des précurseurs monosources d'alliages GeFe. En effet, leur bas degré d'oxydation (+2) ainsi que la présence de ligands labiles devrait faciliter l'accès à des nanomatériaux dans des conditions douces. / This work concerns the design of new divalent group 14 species (germanium, tin) and the study of their coordinative properties to transition metals and especially iron. A first set of intramolecularly stabilized metallylenes with N-chelating ligands such as amidinate was synthesized and characterized. In a second step, we envisaged the use of a new OCO chelating system involving arylsulfonyl groups. The advantage of this pincer-ligand is to allow a kinetic stabilization (sterically hindering sulfones) and thermodynamic stabilization (intramolecular coordination between oxygen and group element 14. Thanks to the ortho-director effect of the sulfonyl group, selective metalation reactions were performed and the first chlorogermylene and chlorostannylene containing arylsulfone substituent were isolated. In the next step, intermolecular stabilization was developed. It involves the use of N-heterocyclic carbene (NHC) as stabilizing co-ligand of metallylenes. We have prepared and characterized various NHC stabilized dichlorogermylenes. Some specific reactivity tests were carried out such as oxidation reactions in the presence of an orthoquinone and coordination reactions with transition-metals which have confirmed their specific character of divalent sites. We were able to prepare a series of variously stabilized germylene-iron complexes. Besides their interest on the fundamental level, one of the applications of these complexes is to be used as single-source precursors of GeFe nanoalloys. Indeed, their low oxidation state (+2) and the presence of labile ligands should facilitate the access of nanomaterials in the mild conditions.

Ce travail de thèse présente la synthèse, la caractérisation et la réactivité de métallylènes stabilisés par différents ligands pinces fonctionnalisés par des substituants soufrés à différents états d'oxydation. Les métallylènes, analogues lourds des carbènes, présentent dans leur état fondamental singulet une paire d'électrons et une orbitale p vacante. Ces caractéristiques donnent à ces espèces un comportement et une réactivité particulière. La littérature décrit de nombreux exemples de métallylène stabilisés par différents types de ligands, parmi lesquels les ligands de type pince gagnent actuellement en importance. Dans la chimie des complexes de métaux de transition, il a déjà été démontré que les ligands de type pince constituent un type de plateforme efficace grâce aux possibilités de modulation des propriétés des complexes liées à la modulation du squelette du ligand. Au cours des dernières décennies, ces ligands se sont révélés efficaces pour la stabilisation de métallylènes stables. Cependant, un seul exemple de métallylène stabilisé par un ligand de type pince contenant du soufre a été reporté dans la littérature. Au cours de cette étude, des ligands pinces O,C,O chélatants contenant des groupement sulfonyles et sulfinyles ont été conçus, synthétisés et complètement caractérise par les méthodes physico-chimiques et computationnelle et leurs effets sur la stabilisation des métallylènes ont été étudiés. Dans un premier temps, un ligand pince de type bis-sulfone a été obtenu et étudié pour la synthèse de nouveaux métallylènes. A partir de ce ligand, un germylène et un stannylène ont été caractérisés, le germylène étant le premier exemple dans la littérature d'une espèce de germanium divalente stabilisée par un ligand pince de donneur d'oxygène. La réactivité des métallylènes a été testée pour obtenir des produits de cycloaddition avec l'ortho-benzoquinone et des complexes des métaux de transition (fer et tungstène). Il a été démontré que la bis-sulfone se comporte comme un ligand ajustable de type pince O,C,O-chélatant, la coordination pouvant être possible par l'un ou l'autre des atomes d'oxygène des groupements sulfonyles. [...] / This work presents the synthesis, characterization and reactivity of metallylenes stabilized by different functionalized pincer ligands with substituents containing sulfur atoms in different oxidation states. Metallylenes, the heavier analogues of carbenes, have in their singlet ground state a lone pair of electron and a vacant p orbital. These features give the particular behavior and reactivity of these species. The literature describes many examples of metallylenes stabilized by different types of ligands, among which lately the pincer type ligands are gaining importance. In the chemistry of transitional metal complexes it was shown for a long time that the pincer-type ligands are a versatile ligand platform thanks to the possibilities of modulating the properties of the complexes through small changes of the ligand backbone. In the last few decades these ligands proved to be effective for obtaining stable metallylenes. However, in the literature there is one sole example of metallylene stabilized through sulfur containing pincer-type ligands. For this study, para substituted sulfonyl and sulfinyl containing O,C,O-chelating pincer ligands were designed, synthesized and completely characterized by the physico-chemical and computational methods and their effects on the stabilization of metallylenes was investigated. First, a bis-sulfone pincer ligand was obtained and studied for the synthesis of novel metallylenes. With this ligand a germylene and stannylene were obtained and characterized, the germylene being the first example in the literature of a divalent germanium species stabilized by an oxygen donor pincer ligand. The reactivity of the metallylenes was tested for obtaining cycloadducts with ortho-benzoquinone and transition metal complexes (iron and tungsten). It was shown that the bis-sulfone behaves as an adjustable O,C,O-chelating pincer type ligand, the coordination could be possible with either one of the oxygen atoms of the sulfonyl groups. [...]

Ce travail présente tout d'abord l'étude, à l'échelle de la molécule individuelle, de l'intermédiaire<br />de recombinaison formé par l'échange de simples brins entre deux molécules d'ADN homologues : la<br />jonction de Holliday.<br />Nous montrons tout d'abord qu'il est possible, à partir d'un ADN portant une séquence entièrement<br />palindromique, de former une jonction de Holliday en appliquant une torsion négative. Une fois<br />la jonction formée, la torsion permet également de contrôler de façon directe l'échange des simples brins.<br />Cette technique nous a permis d'accéder expérimentalement, avec une très bonne précision, à la valeur<br />en solution du pas hélicoïdal de l'ADN : 3.61 ± 0.03 nm/tr.<br />Ensuite nous avons étudié, en présence d'ions magnésium, la cinétique de migration de la jonction<br />de Holliday sous l'influence des contraintes mécaniques. Une modélisation simple du comportement<br />de la jonction de Holliday vis-à-vis des contraintes mécaniques a été développée permettant d'expliquer<br />leur influence sur le mécanisme de migration.<br />L'échange des simples brins peut également être catalysé par certaines enzymes. Le travail<br />mécanique développé au cours de cette activité catalytique fait de ces enzymes des moteurs moléculaires.<br />La seconde partie de ce travail porte sur l'étude en molécule unique d'un tel moteur : le complexe RuvAB<br />de la bactérie Escherichia coli.<br />Nous avons tout d'abord caractérisé la migration de jonctions de Holliday individuelles sous<br />l'action du complexe RuvAB. Nous avons notamment montré la très grande processivité du complexe et<br />nous avons pu estimer la vitesse de migration à 37◦C et en présence d'1 mM d'ATP : ∼ 43 paires de<br />bases échangées par seconde.<br />D'autre part, et pour finir, nous avons mis en évidence le rôle catalytique de la sous-unité RuvA<br />dans l'échange des paires de bases au niveau du point de branchement.

Cette thèse s'inscrit dans la recherche des propriétés mécaniques de la fibre de chromatine et de leur rôle. Après un rappel de connaissances sur la chromatine, nous introduisons les techniques de manipulations de molécules uniques en biophysique. Nous esposons ensuite le dispositif de pince optique que nous avons mis en œuvre ainsi que les développements plus récents de manipulations à l'aide d'un champ magnétique rotatif.<br />Nous discutons alors des résultats obtenus sur la transition B-S de l'ADN et tentons de les interpréter en invoquant une différence de comportement sous étirement selon que la séquence est riche en A-T ou en G-C. <br />Les résultats des étirements sur trois principaux types de chromatine sont ensuite présentés : force nécessaire à la rupture d'un nucléosome et longueur d'ADN libérée. En faisant varier les conditions d'étirements (essentiellement concentrations salines et concentrations en chromatine exogène), en modifiant la composition de la fibre de chromatine, nous montrons que le nucléosome n'est pas une entité stable dans les conditions diluées classique des expériences sur molécules uniques. Nous confirmons par ailleurs ce résultats avec des expériences de dilution suivit d'analyse sur gel d'électrophorèse. Les résultats établis après stabilisation nous invitent à poursuivre la discussion du déroulement du nucléosome sous tension à partir d'un modèle existant. Sur la base de ces résultats, nous tentons alors de donner une interprétation du déroulement du nucléosome que nous recadrons dans le contexte de la régulation génétique à l'échelle du nucléofilament.

Une famille de pinces moléculaires commutables par coordination métallique basées sur une architecture modulaire de type bis(M-salphen) terpyridine (salphen = N,N’-disalicylidene-o-phenylenediamine) a été synthétisée dans le but de moduler, par un effet mécanique, des propriétés physiques ou chimiques à l’échelle moléculaire. Deux pinces fonctionnalisées par des complexes phosphorescents de platine(II) ont été synthétisées par une approche modulaire. Un mouvement réversible de fermeture et d’ouverture par coordination / décoordination a été obtenu ainsi qu’une extinction de la luminescence via un contrôle allostérique de la reconnaissance de Hg2+. Une pince comportant des complexes paramagnétiques de cuivre (II) a permis l’observation par RPE et SQUID d’une commutation réversible de l’interaction d’échange à travers l’espace entre les deux centres métalliques. Du manganèse(III) a également été utilisé afin de permettre la commutation de l’interaction d’échange via un ligand pontant cyanure grâce à un contrôle allostérique de l’intercalation. De manière similaire, la synthèse d’une pince moléculaire incorporant des unités molécule aimant a été mise au point. D’autre part les propriétés rédox d’une pince à base de nickel(II) ont aussi pu être contrôlées par le mouvement et l’intercalation de pyrazine dans la forme oxydée nickel(III). Finalement, la synthèse d’une pince catalytique a été mise au point, ouvrant la voie à des catalyseurs commutables biomimétiques fonctionnant par effet allostérique. / A family of switchable molecular tweezers based on a bis(M-salphen) terpyridine (salphen = N,N’-disalicylidene-o-phenylenediamine) structure has been developed to study the influence of a mechanical motion on physical properties at the molecular level. Two tweezers functionalized by phosphorescent platinum (II) complexes were synthesized using a modular approach. The reversible mechanical motion by coordination / decoordination of a first metal cation allowed reversible quenching of the luminescence thanks to mercury (II) intercalation with allosteric control. Similar tweezers bearing paramagnetic copper (II) permitted to reversibly switch through-space exchange interactions between the two metallic centers according to EPR and SQUID measurements. manganese (III) was also used in order to switch the exchange interaction through a cyanide bridging ligand whose intercalation can be controlled by allosteric effect. With a similar strategy, the synthetic route towards tweezers showing single-molecule-magnet behavior has beendeveloped. The redox property of nickel(II) based tweezers was also controlled by the mechanical motion and the intercalation of pyrazine in the oxidized nickel (III) closed form. Finally, the synthesis of catalytic tweezers was developed, opening the way to switchable biomimetic catalysts operating with allosteric control.

Cette thèse décrit l'étude réalisée sur des complexes portant le ligand pince indendiide, incluant leur synthèse et caractérisation ainsi que leur activité en catalyse coopérative métal/ligand de cycloisomérisation d'acide alcynoïques et N-tosyl alkynylamides. Le premier chapitre fait un point bibliographique non-exhaustif du domaine de la catalyse coopérative métal/ligand, des premiers travaux précurseurs de Noyori sur les processus d'hydrogénation avec des complexes amido de ruthénium aux récents travaux de Milstein avec des complexes pince à base de pyridine déaromatisée. Le deuxième chapitre porte sur le développement de nouveaux complexes pince indendiide du Pd et leur application en catalyse coopérative métal/ligand. La modification structurale réalisée, remplacement des substituants Ph sur l'atome de phosphore par des iPr, visait à augmenter la robustesse des complexes et améliorer ainsi leur performance en catalyse. Deux nouveaux complexes ont été préparés et entièrement caractérisés (RMN, IR, DRX). Les premières évaluations d'activité catalytique ont en effet révélé une meilleure activité de ces nouveaux complexes comparés à leurs prédécesseurs, puisqu'ils sont capables de cycloisomériser de manière efficace les N-tosyl alkynyl amides. Une large gamme de substrats a été étudiée, incluant N-tosyl alkynyl amides linéaires non-substituées et substituées, d'autres à base de squelette phénylène, et même celles à alcyne en position interne. De manière générale, une majorité d'exo-lactames est formée avec des très bons rendements (~90%) sauf lorsque l'alcyne est en position interne, cas dans lequel l'endo-lactame est formée préférentiellement. Il est important de souligner que le résultat phare de ce chapitre est la préparation pour la première fois de methylène lactames à 7-chainons par cycloisomérisation. Malgré les avancées notables atteintes dans ce chapitre, la grand modularité des complexes pince étudiés permet d'espérer des améliorations du système catalytique. Ces améliorations sont présentées lors du troisième chapitre. Il s'agit ici de remplacer l'atome de Pd par le Pt. Les nouveaux complexes préparés ont été évalués dans la cycloisomérisation de acides alcynoïques et N-tosyl alcynyl amides et le meilleur d'entre eux a été identifié (dimère à groupement iPr sur l'atome de P). A nouveau une large gamme de substrats, acides et amides, a été étudiée faisant varier la taille de cycle et la position de l'alcyne. La stratégie s'est avérée fructueuse puisque de manière générale ce complexe de Pt s'est montré plus actif que l'équivalent à base de Pd. En particulier, ce complexe présente une activité remarquable pour la transformation d'alcynes internes et la formation de cycles à 6 et 7-chaînons. La connaissance approfondie du mécanisme de la réaction a conduit aussi à l'utilisation d'additifs donneurs de liaison H afin de favoriser la réaction de cyclisation. Grâce à l'utilisation du pyrogallol, la vitesse de réaction et la sélectivité 6-endo (vs 5-exo) et 6-exo (vs 7-endo) ont été améliorées de manière significative. Pour la première fois, une grande variété de d et e-lactones et lactames ont pu être préparées avec des très bonnes sélectivités et rendements. L'ensemble de ces résultats souligne les propriétés uniques de ces complexes pince indendiide et étend leurs applications catalytiques. / This work contributes to the study of new indenediide pincer complexes, including their synthesis, characterization, and finally their activity in metal-ligand cooperative catalytic cycloisomerization of a range of alkynoic acids and N-tosyl alkynylamides. The 1st chapter compiled a non-exhaustive bibliographical survey of the field of metal-ligand cooperation in catalysis, from the pioneering work of Noyori using amido-Ruthenium complexes for hydrogenation, to the recent work of Milstein with pincer complexes based in dearomatized pyridine. The 2nd chapter of this thesis is dedicated to the development of the newly-tuned Pd indenediide pincer complexes and their application in metal-ligand cooperative catalysis. A structural modulation, by varying the R substituents Ph at phosphorus with iPr, was performed in attempt to increase the robustness of the Pd pincer complexes and enhance thereby their catalytic performance. Thus, two novel complexes were successfully synthesized and fully characterized (NMR, IR, XRD). Initial study demonstrated a better performance of the new complexes than their predecessor, as the cycloisomerization of N-tosyl alkynyl amides can be efficiently achieved. Moreover, the N-tosyl alkynyl amide scope was extensively studied, from linear non-substituted C5-C7, then substituted, benzo-fused, and finally to internal alkyne ones. Eventually, a majority of exo lactams products, together with the unusual internal endo lactam can be prepared in excellent yields (most often 90 %). Note that the obtaining for the first time of 7-member ring methylene caprolactam via a cycloisomerization was pretty inspiring. Nevertheless, improvements for the current catalytic system remain. The 3rd chapter of this thesis is devoted to further modulation of the pincer complexes, in particular the switching of metal center from Palladium to Platinum. The newly-synthesized Pt complexes were evaluated in the cycloisomerization of N-tosyl alkynylamides and alkynoic acids, and the dimeric complex with iPr groups at the P atoms exhibited the best performance. The substrate scope was further extended to more challenging ones. In most cases, reactions were remarkably accelerated. Direct comparisons upon amides and acids bearing internal alkyne further indicated that the Pt complex outperformed its Pd analogue. In particular, the Pt pincer complex is extremely efficient for the formation of 6 and 7-membered rings. In light of in-depth understanding of the mechanism, several selected additives were employed as H-bond donor, to reinforce the cyclization. The reaction rate and selectivity for 6-endo (vs 5-exo) as well as 6-exo (vs 7-endo) cyclizations was greatly improved by using pyrogallol. For the first time, a large variety of d and e-lactones/lactams could be prepared with high selectivities and in very good yields. These results emphasize the unique properties of SCS indenediide pincer complexes and extend further their catalytic applications.

Pendant le développement d'un organisme, les tissus subissent, génèrent des changements morphologiques drastiques nécessaires à l'obtention d'une forme finale ou intermédiaire spécifique et fonctionnelle. On comprend cette acquisition de formes comme un phénomène émergent résultant de l'interaction mécanique entre toutes les cellules composant le tissu. On sait que les structures de protéines du cytosquelette sont capables aussi bien de générer des forces ou de changer les propriétés mécaniques des cellules i.e de changer la réaction de celles-ci à un stress mécanique. Ces phénomènes émergents font l'objet de nombreuses études et mesures aussi bien lors d'expériences in vitro (solution de protéines purifiées) que sur cellules de cultures. Le travail décrit dans cette thèse s'est attaché à mesurer quantitativement les forces et propriétés mécaniques in vivo durant le développement d'un organisme. À terme, ces mesures sont utiles à l'élaboration d'un modèle mécanique qui amènerait une meilleure compréhension des phénomènes morphogénétiques.Pour réaliser ces mesures, un banc de mesures optiques a été développé. Il permet de réaliser des mesures de microrhéologie passives et actives durant l'extension de la bandelette germinale de l'embryon de drosophile. Des mesures quantitatives de viscosité, de raideur et de force jonctionnelle ont été réalisées. / Pendant le développement d'un organisme, les tissus subissent, génèrent des changements morphologiques drastiques nécessaires à l'obtention d'une forme finale ou intermédiaire spécifique et fonctionnelle. On comprend cette acquisition de formes comme un phénomène émergent résultant de l'interaction mécanique entre toutes les cellules composant le tissu. On sait que les structures de protéines du cytosquelette sont capables aussi bien de générer des forces ou de changer les propriétés mécaniques des cellules i.e de changer la réaction de celles-ci à un stress mécanique. Ces phénomènes émergents font l'objet de nombreuses études et mesures aussi bien lors d'expériences in vitro (solution de protéines purifiées) que sur cellules de cultures. Le travail décrit dans cette thèse s'est attaché à mesurer quantitativement les forces et propriétés mécaniques in vivo durant le développement d'un organisme. À terme, ces mesures sont utiles à l'élaboration d'un modèle mécanique qui amènerait une meilleure compréhension des phénomènes morphogénétiques.Pour réaliser ces mesures, un banc de mesures optiques a été développé. Il permet de réaliser desmesures de microrhéologie passives et actives durant l'extension de la bandelette germinale de l'embryon de drosophile. Des mesures quantitatives de viscosité, de raideur et de force jonctionnelle ont été réalisées.

Ce mémoire rapporte deux approches de la synthèse des protéines à l'échelle de la molécule unique. Nous utilisons la microscopie de fluorescence en onde évanescente pour sonder l'activité traductionnelle de deux types de ribosomes. Les premiers, issus d'E. Coli (organisme procaryote), sont mutés afin de les marquer d'un nanocristal semiconducteur (QD). La fin de la traduction, qui correspond au décrochage du ribosome de l'ARNm lorsque celui-ci atteint le codon stop, est alors mise en évidence par la disparition du QD de la surface de l'échantillon. Le deuxième type de ribosome étudié est quant à lui extrait de cellules de lapins (organisme eucaryote) et est dit "sauvage", c'est à dire qu'il n'a pas subi de modification, tandis qu'un oligonucléotide marqué d'un fluorophore est hybridé à l'ARNm. L'activité hélicase du ribosome lui permettant de séparer deux brins complémentaires, l'oligonucléotide et donc le fluorophore disparaissent en même temps que le ribosome parcourt l'ARNm, permettant ainsi de sonder l'activité du ribosome. Nous donnons pour ces deux types de ribosomes une vitesse moyenne de la traduction dans des milieux contenant les facteurs de la traduction issus d'extraits cellulaires.La deuxième approche de la synthèse des protéines porte sur les propriétés de l'ARNm, support de l'information génétique codant pour la séquence des protéines. Nous avons développé un montage de pince optique permettant de manipuler et caractériser les propriétés mécaniques d'oligonucléotides, ainsi qu'une méthode originale de calibration de ce piège optique. La cohérence de nos mesures sur l'étirement d'un double brin d'ADN avec la littérature nous permettra de poursuivre notre étude sur la mesure des forces nécessaires pour ouvrir une structure secondaire de l'ARNm. / We hereby report two approaches of the protein synthesis at the single molecule level. We use total internal reflection fluorescence microscopy to study the translation kinetic of two different types of ribosomes. The first ones, extracted from E. Coli (prokaryotic organism), are mutated in order to label them with a quantum dot (QD). The end of translation, which corresponds to the dissociation of the ribosome from the mRNA when the stop codon has been reached, is highlighted by the disparition of the QD from the surface. The second type of ribosome is extracted from rabbit cells (eukaryotic organism) and has not been modified (wild type), while a labeled oligonucleotide is hybridized on the mRNA. The helicase activity of the ribosome allowing the dissociation of two complementary strands, the oligonucleotide and so the label disappear at the same time while the ribosome moves along the mRNA and thus inform us about its activity. For these two types of ribosomes we measure their average translation speed in cell extracts.The second approach focuses on the properties of the mRNA, carrying the genetic code for the protein sequence. We developped an optical tweezer setup in order to manipulate and characterize the mechanical properties of nucleotides, as well as an original method to calibrate this optical trap. The consistency of our measurements with the litterature on the properties of a double stranded DNA will allow us to study secondary structures of mRNA.

Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement d’un système universel de manipulation de matériaux textiles souples. Il s’agit d’une pince de manipulation universelle qui se compose de trois techniques de manipulation, technique de vide, technique d’intrusion, technique de pincement. Cette pince universelle a été développée pour manipuler une surface textile de 100 x 100 mm². Les buts de cette pince sont les suivants: Acquérir une seule couche à partir d'un empilement de tissus.Tenir une seule couche, la transférer et la manipuler jusqu’au poste suivant.La technique de vide est la première technique développée dans notre recherche, elle se compose des organes de préhension qui sont « trois ventouses pneumatiques » dont les matériaux varient en fonction des matériaux textiles à manipuler, trois compensateurs de hauteur pour fixer les ventouses pneumatique et d'un générateur de vide pour créer le vide nécessaire grâce à un régulateur de pression. Les trois ventouses pneumatiques sont placées précisément sur les têtes d’un triangle équilatéral, au-dessus de la pièce textile. La technique d’intrusion est la deuxième technique développée dans notre recherche, cette technique est constituée de deux parties principales: Une partie qui donne le mouvement et l'actionnement des organes de préhension.Une partie de préhension qui contient des éléments de préhension qui sont des aiguilles.L’ensemble est commandé, au travers de vérins, par de l’air comprimée. La technique de pincement est la troisième technique développée dans notre recherche, elle comprend des organes de serrage opposés qui sont à mis en mouvement de façon alternative par deux vérins pneumatiques Deux types de validation des éléments constituant de la pince de préhension développée ont été réalisés avec succès, une validation statique en utilisant un support de fixation, une validation dynamique en utilisant un bras de robot. Pendant la validation statique, nous avons trouvé que la technique de vide fonctionnait très bien avec les matériaux imperméables à l’air et avec des matériaux ayant une porosité inférieure à 80% et/ou une perméabilité inférieure à 1500 L/m²/s sous 200 Pa.Pour les matériaux textiles ayant une porosité supérieure à 80% et/ou d’une perméabilité supérieure à 1500 L/m²/s sous 200 Pa, la consommation importante d’air comprimé interdit l’utilisation de cette technique et la force réelle d’attraction dépendant des propriétés du matériau manipulé suivant :La porosité, La perméabilité à l’air, La masse surfacique de matériau. Concernant la technique d’intrusion, nous trouvé que cette technique permet une manipulation efficace des matériaux textiles qui sont difficiles à manipuler par la technique de vide. Elle fonctionne très bien pour des matériaux perméables à l’air (tissus d’armure toile, tricots) alors qu’elle endommage les matériaux imperméables. Les risques liés à cette technique est le prélèvement de plusieurs couches à la fois si la profondeur de perçages des aiguilles n’est pas contrôlé précisément. Pendant la validation statique de la technique de pincement, nous avons trouvé que cette technique ne fonctionne pas bien seule.Pour résoudre ce problème, nous avons utilisé, la combinaison de deux technologies La technique d’intrusion technique La technique de pincement Et La technique de vide. La technique de pincement Les résultats trouvés pendant la validation de cette technique sont les suivants : la technologie de vide associée à la technique de serrage est la combinaison la plus efficace et la plus fiable, par contre un des inconvénients de cette technique est le contrôle de la force de serrage afin d’éviter l’endommagement de la surface de matériau manipulé. [...] / The work presented in this thesis concerns the development of a universal system for handling flexible textile materials. This is a universal gripper for manipulation, which consists of three technologies of manipulations, vacuum technology, intrusion technology, pinch technology. This new universal system was developed to handle a pieces of cut fabrics a square shape which had the dimensions of 100 mm×100 mm. The aims of this gripper are: Acquiring a single ply from a stack of woven fabrics Acquiring a single ply, handling and transfer it to the next station.The vacuum technology is the first technique developed in our research, it consists of a grippers which are « three pneumatic flat suction pads with stops » whose materials vary according to the manipulate textile materials, three level compensators for fixing the penumatic flat suction pads and a pneumatic vacuum generator to create the necessary vacuum thanks to a pressure regulator. The three pneumatic flat suction pads are precisely placed on the heads of an equilateral triangle, above the textile piece.The intrusion technology is the second technique developed in our research; this technique consists of two main parts: A party that gives movement and actuation of the gripper A party for gripping witch include the gripping elements that are needles The both parties are controlled, through a penumatic cylinder, by compressed air.The pinch technology is the third technique developed in our research; it comprises clamping grippers which are placed oppositely to moving alternately by two pneumatic cylinders.Two types of validation of the elements constituting of the gripper developed are performed, static validation by using a bracket, dynamic validation by using the robot arm.During the validation static, we found that the vacuum technology performs well for non-permeable materials and with the materials whose their porosity less of the 80 % and their air permeability less than 1500 L/m²/s under 200 pa.For the materials textiles whose their porosity more than 80 % and their permeability more than 1500 L/m²/s under 200 pa, the high consumption of compressed air prohibits the use of this technique, and the real force of attraction dependent on the following material manipulated properties: • Porosity of the material• Air permeability• Weight of the material.Concerning the intrusion technique, we found that this technique allows realizing an effective handling of textile materials which are difficult to handle by the vacuum technique. It performs very well for air permeable materials (plain weave fabrics, knitted fabrics), while damaging waterproof materials. The risk associated with this technique is the manipulation multiplies of the layers at a time if the depth of the piercing of the needles is not precisely controlled.During the static validation of the pinch technique, we found that this technique does not function well alone. To solve this problem, we used, the combination of two technologies: Intrusion technology Pinch technology and Vacuum technology Pinch technologyThe results found during the validation of this technique are: the vacuum technology associated with the pinch technology is the most effective combination and more reliable, by against one disadvantage of this technique is the control of the clamping forces to prevent the damage of the material surface manipulated.For the dynamic validation of the gripper developed, we used the robot manipulation STÄUBLI. We fixed the gripper on the end of the arm of robot and after setting it, we varied the speed of manipulation to determine the limits of the manipulation by each technology.These validation procedures have in evidence the limits of our new gripper in terms of capacity of the gripping, consumption of the compressed air, characteristics and limitations of the flexible materials handled. [...]