La compréhension des couplages hydro-mécaniques pouvant influencer le comportement mécanique d’un polymère semi-cristallin (PSC) sous forte pression d’eau est à l’origine de ce travail de recherche.Afin de décrire des phénomènes de diffusion d’eau et leurs impacts sur le comportement mécanique du matériau lors d’un chargement multiaxial, l’influence des caractéristiques microstructurales sur le comportement diffuso-mécanique du matériau a été considérée dans la modélisation. Un modèle de comportement mécanique permettant de rendre compte du phénomène de cavitation généré par d’importantes déformations en traction et de l’évolution du comportement mécanique macroscopique vis-à-vis de la pression de confinement est ainsi couplé à un modèle de sorption dépendant de l’état microstructural du matériau. Une représentation multiphasique à différentes échelles est considérée : à une échelle ‘macroscopique’, le polymère cavité sous pression d’eau est assimilé à un milieu poreux constitué d’une phase solide (PSC) et une phase fluide (l’eau saturant les pores). A l’échelle du polymère, le comportement viscoplastique du PSC est modélisé à partir de la thermodynamique des milieux poreux, appuyé dans une représentation mésoscopique de sa microstructure, où le réseau cristallin interagit avec l’amorphe libre.Le modèle couplé a été implémenté dans un code de calcul par Eléments Finis. Les résultats de simulation démontrent la potentialité du modèle proposé, notamment sa capacité à capter des phénomènes de couplage entre la microstructure du matériau, la diffusion d’espèces et l’état de contraintes et déformations locales du matériau, permettant ainsi d’explorer des voies de compréhension des observations expérimentales. / Comprehension of the hydro-mechanical coupling affecting the mechanical behavior of a semicrystalline polymer (SCP) under high water pressure was the motivation of this research work.In order to describe the water diffusion phenomenon and its impact on the mechanical behavior of the SCP when multiaxial stresses are applied, the effect of the microstructure on the diffuso-mechanical behavior of the polymer was considered for modeling. A constitutive model including void nucleation and growth induced by large strains, and a dependence of the macroscopic mechanical behavior on hydrostatic pressure, is then coupled with a sorption model depending on the microstructure of the polymer.A multiphase representation at two scales is considered: at a ‘macroscopic’ scale, the cavitated SCP under water pressure is considered to be a saturated porous medium with the SCP as the solid phase, and the water saturating the voids as the fluid phase.At a lower scale, the viscoplastic behavior of the SCP has been modeled from the thermodynamics of porous media based on a meso-scale representation of its microstructure with the crystalline lamellae interacting with the free amorphous.The coupled model was implemented into a finite elements code. The simulation results demonstrate the potential of the proposed model, in particular its capability to take into account coupling phenomena between the microstructure of the material, species diffusion and the local state of stresses and strains which contributes to the comprehension of experimental observations.

Nous avons abordé dans le cadre de ce travail de thèse diverses problématiques fondamentales qui touchent tout d’abord à l’élaboration de nouveaux polymères à propriétés viscoélastiques contrôlées (exemple : variation du module de Young pour de basses fréquences) et ensuite aborder l’intégration de ces matériaux dans des capteurs ou actionneurs de petites dimensions. Les études amont abordées dans ce travail de thèse nous ont permis de constituer un socle solide de connaissances pour le développement de nouveaux dispositifs mettant en jeu par exemple des matrices de micro-actionneurs ou micro-capteurs sur des substrats souples en polymère. Ces aspects applicatifs sont développés dans le cadre de projets collaboratifs menés avec des partenaires académiques. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons conçu, fabriqué et caractérisé des matériaux polymères micro-structurés. Nous avons chargé ces matériaux micro-structurés pour obtenir des matériaux avec un comportement piézoélectrique. Ces matériaux sont caractérisés en piézoélectricité indirecte par la spectroscopie d’impédance pour étudier la stabilité thermique de la piézoélectricité dans ces structures. Nos matériaux ont montré une réponse piézoélectrique importante avec un coefficient piézoélectrique longitudinal de 350pC/N. La piézoélectricité est maintenue sur une large gamme de température allant de -25°C à 85°C. Des améliorations ont été réalisées en chargeant les structures à hautes températures comparées aux structures chargées à la température ambiante. Par la suite, Nous avons testé électro-mécaniquement ces structures, ces dernières ont montré des coefficients piézoélectriques importants dans la gamme de fréquence de 1Hz à 100Hz pouvant ainsi couvrir toutes les fréquences de résonance des vibrations existant dans notre vie quotidienne. Des études ont été menées pour les caractérisations diélectriques par la spectroscopie d’impédance des structures non-chargées. De plus des caractérisations des polymères viscoélastiques par DMA (Dynamic Mechanical Analyzer) afin d’obtenir le comportement fréquentiel de leur module de Young. Les résultats expérimentaux sont analysés en lien avec les propriétés structurales des matériaux. Un prototype a été réalisé afin d’étudier la faisabilité d’un accéléromètre ou un récupérateur d’énergie avec les matériaux ainsi obtenus. / We studied within this working thesis various fundamental issues that affect the development of new controlled viscoelastic polymer properties (eg variation of Young's modulus at low frequencies) and then the integration of these materials in sensors.Preliminary studies discussed in this thesis allowed us to build a solid knowledge for the development of new devices involving such micro-actuator arrays or micro-sensors on flexible substrates in polymer. These applications areas are developed through collaborative projects with academic partners.As part of this thesis, we have designed, fabricated and characterized micro-structured polymer materials. We charged these micro-structured materials for a piezoelectric material with behavior. These materials are characterized in inverse piezoelectric mode by the dielectric resonance spectroscopy to study the thermal stability of piezoelectricity in these structures. Our materials showed a significant response with a longitudinal piezoelectric coefficient of 350pC/N. Piezoelectricity is maintained over a wide temperature range from -25 ° C to 85 ° C. Improvements were carried out by charging the structures to high temperatures compared to structures responsible at room temperature.Subsequently, we tested electro-mechanically these structures, the latter showed significant piezoelectric coefficients in the frequency range of 1Hz to 100Hz and can cover all the resonance frequencies of the vibrations existing in our daily life.Studies were realized on the dielectric characterization by impedance spectroscopy of the uncharged structures. In addition, characterizations of the viscoelastic polymers by DMA (Dynamic Mechanical Analyzer) to obtain the frequency behavior of their Young's modulus. The experimental results are analyzed in relation to the structural properties of the materials.A prototype was realized to study the feasibility of an accelerometer or an energy harvester with the obtained materials.

Le photovoltaïque organique est une technologie pleine de promesses tant ses avantages sont nombreux : flexibilité, légèreté, conformabilité, faible coût de fabrication, etc. Seulement, les rendements modérés et la durée de vie limitée des dispositifs ralentissent encore son déploiement. L’une des stratégies envisagée à l’augmentation des rendements est l’utilisation d’une architecture tandem qui consiste en la superposition de deux sous-cellules ayant des spectres d’absorption complémentaires. Seulement, aucune étude n’a été faite sur la stabilité de ces dispositifs dans le temps. Ce travail de thèse a donc pour objectif de concevoir des cellules tandems à haut rendement et d’étudier leur durée de vie sous une illumination AM1.5G 1000 W/m².Dans un premier temps, un travail d’optimisation en cellule simple a permis d’atteindre des rendements compris entre 2,7% et 5,6% en moyenne. Ces dispositifs ont été ensuite intégrés en cellule tandem avec l’appui d’un outil de simulation optique permettant d’atteindre des rendements proches des 7% et affichant un gain de 1% en moyenne par rapport aux meilleures dispositifs simple jonction.L’étude de la stabilité a été ensuite faite suivant une approche systémique des propriétés optiques (UV-Visible), optoélectroniques (EQE et J(V)) et électroniques (Spectroscopie d’impédance et SKP) des dispositifs simple et double jonction et des matériaux seuls. Les diminutions de performances observées sont liées à une dégradation principalement causées par les molécules acceptrices utilisées. Une amélioration de la durée de vie des sous-cellules en architecture tandems a également été observée probablement due à un effet filtre.Enfin, une première étude de la spectroscopie d’impédance appliquée aux cellules tandems est présentée ; technique permettant potentiellement de suivre l’évolution de chaque sous-cellule indépendamment dans le temps.Mots-clés : cellule solaire photovoltaïque organique tandem, simulation optique, vieillissement, spectroscopie d’impédance, dimérisation, dégradation, PC71BM. / Organic photovoltaics is a promising technology with many advantages: flexibility, lightness, conformability, and low manufacturing costs. The only limiting factors to its commercialization are the moderate efficiency and the limited lifetime of the devices. One strategy that can increase its efficiency is the use of a tandem architecture which consists of a stack of two subcells with complementary absorption spectra. However, no study has been done on the stability of these devices. The objective of this thesis is to design high-performance tandem cells and study their stability under illumination AM1.5 1000 W/m². As a first step, the optimization of single cells allowed us to achieve efficiencies from 2.7% to 5.6% on average. These devices were then combined to form a tandem cell with the support of an optical simulation tool. This resulted in efficiency close to 7% and a gain of 1% on average compared to the best simple junction devices. A stability study was then carried out using a systemic approach to the optical (UV-Visible), optoelectronic (EQE and J (V)) and electronic (Impedance Spectroscopy and SKP) properties of single and double junction devices and of the materials themselves. Decreases in performance were observed, which are related to a degradation mainly caused by the acceptor molecules. Any prolongation in the lifetime of sub-cells in tandem architecture can be explained by a filter effect. Finally, a preliminary study of impedance spectroscopy applied to tandem cells is presented. This technique would allow us to follow the degradation of each sub-cell independently directly in the tandem architecture.Keywords : organic tandem solar cell, optical simulation, ageing, impedance spectroscopy, dimerization, degradation, PC71BM.

Nous avons étudié dans ce travail l’effet de l’incorporation des nanoparticules semi-conductrices dans une matrice polymère, dans le but d’améliorer les performances des dispositifs optoélectroniques susceptibles d’être réalisés à partir des systèmes hybrides organique/inorganique. Il a été établi, en effet, qu’il est possible d’initier dans ces systèmes un transfert d’excitations du polymère aux nanoparticules qui peut, à cause du confinement des porteurs et des excitons dans ces nanoparticules, contribuer à une augmentation du nombre des porteurs et donc de la conductivité. Cet effet est d’autant plus efficace que les énergies de gap des deux matériaux sont voisines. Après avoir présenté les propriétés générales des polymères et des nanoparticules et l’état de l’art sur les systèmes hybrides , nous avons synthétisé des nanoparticules de séléniure de zinc (ZnSe) et de séléniure de cadmium (CdSe) et élaboré deux systèmes hybrides en couches minces à base de polymères : le PVK/ZnSe et le P3HT/CdSe. L’étude des propriétés optiques, structurales et vibrationnelles de ces systèmes en fonction de la concentration des nanoparticules a montré une nette amélioration de leur caractère semi-conducteur et leurs performances dans la conversion photovoltaïque. / We incorporated semi-conductive nanoparticles in a polymer matrix in order to improve the performance of optoelectronic devices that may be made from the organic/inorganic hybrid systems. It has been established that it is possible to initiate in these systems, a transfer of excitations from the polymer to the nanoparticles, due to the confinement of the carriers and excitons in these nanoparticles, which can contribute to an increase in the number of carriers, and therefore that of the conductivity. This effect is even more efficient than that of the energy gap, as this energy is similar in the two materials.After presenting the general properties of polymers and nanoparticles and the state of art of hybrid systems, we synthesized nanoparticles of zinc selenide (ZnSe) and cadmium selenide (CdSe) and developed two hybrid thin layer systems based on polymers: PVK / ZnSe and P3HT / CdSe.The study of optical, structural and vibrational properties of these systems, depending on the concentration of the nanoparticles, showed a clear improvement of their semi-conductor behavior and their performance in photovoltaic conversion.

Synthèses et structures cristallines de nanocomposites polymère/zéolithe obtenus à haute pression. Les nanocomposites polymère/zéolithe forment une classe de matériaux constitués par une chaine de polymère à l’intérieur d’une zéolithe (matériau poreux dont la matrice est principalement formée par des tétraèdres SiO4). Le confinement élevé dans les micropores du matériau stabilise le polymère réactif et améliore les propriétés physiques (électrique, optique,...) tout en permettant leurs exploitations. L’insertion du monomère dans la zéolithe a lieu à haute pression en utilisant une cellule à enclumes de diamant et la polymérisation (suivie par spectroscopie infrarouge) est induite par la pression pour former le polymère confiné dans les pores. Aucune aide externe supplémentaire ou catalyseur n’est nécessaire. Quelques études précédentes ont montré la faisabilité de synthétiser des nanocomposites polymère/zéolithe à partir d’une zéolithe à porosité 3D. Ici on s’intéresse aux zéolithes hôtes à porosité 1D qui, contrairement aux pores tridimensionnels, peuvent induire la formation de chaines polymères linéaires disposant de propriétés directionnelles.Dans cette étude on a travaillé sur la synthèse de polyacétylène/TON et de polycarbonyle/TON, les chaines polymères s’adaptent étroitement avec les pores unidimensionnels de 5.7x4.6 Å de la TON (Theta-1, ZSM-22).La caractérisation par diffraction des rayons X a permis l’affinement de la structure des nanocomposites par méthode de Rietveld et la localisation du polymère grâce aux cartes de différence Fourier, ce qui permet de quantifier le nombre de chaines par maille. Il y en a quatre dans le cas du polyacétylène et une pour le polycarbonyle. Des calculs DFT ont été réalisés dans le cas de la TON, le polyacétylène/TON et le polycarbonyle/TON pour prévoir les propriétés physiques : modification d’un état isolant en semi-conducteur ou métallique. / Synthesis of linear polymer/zeolite nanocomposites under high pressurePolymer/zeolite nanocomposites form a class of materials constituted by polymer chains inside the pores of the zeolite (porous materials with a framework principally built up of SiO4 tetrahedra). Confinement in the microporous material allows reactive polymers to be stabilized, opening the way for the exploitation of their electrical and optical properties. The insertion of monomers in the zeolite takes place in a diamond anvil cell under high pressure, which induces polymerization (monitored by infrared spectroscopy) without any external assistance, avoiding the use of unwanted catalysts. The use of a zeolite host with unidirectional porosity, unlike previously investigated three-dimensional pore systems zeolites, can induce the formation of linear polymers with useful directional properties. In this work, we studied the synthesis of polyacetylene/TON and polycarbonyl/TON composites, as the linear polymers fit in the unidirectional 5.7x4.6 Å micropores of TON (Theta-1, ZSM-22).Characterization by X-ray diffraction allowed us to perform structure refinements of nanocomposites by the Rietveld method and to locate the polymer using difference Fourier maps, which also provide information on the number of chains by unit cell. There are 4 in the case of polyacetylene and 1 for polycarbonyl. DFT calculations were performed for TON, polyacetylene/TON and polycarbonyl/TON to predict their physical properties: transition from an insulating to a semi-conducting or metallic state.

La compréhension des phénomènes de vieillissement dans les élastomères réticulés chargés par des particules inorganiques est primordiale pour proposer un critère de fin de vie aux câbles électriques en usage au sein des centrales nucléaires. En effet, la gaine isolante de ces câbles met en jeu une matrice élastomère formulée par différents adjuvants et charges. Une quantité importante de particules inorganiques, du tri-hydrate d’aluminium (ATH), est usuellement introduite au sein de la matrice afin de lui conférer des propriétés anti-feu satisfaisantes. Les particules utilisées sont de taille micrométrique et du fait de la faible surface de contact polymère / charge intrinsèque aux microcomposites, l’ajout d’ATH est supposé n’impliquer aucune modification des mécanismes de vieillissement de la matrice. Or, des travaux récents ont mis en évidence un comportement au vieillissement thermique différent entre une matrice d’EPDM (élastomère à base d’unités éthylène, propylène et diène) chargée par des particules d’ATH micrométriques et la même matrice, sans ATH.L’objectif de cette thèse est de renseigner plus en détail l’effet du vieillissement thermo- et radio-oxydatif sur une matrice d’EPDM chargée par des particules d’ATH et de mieux comprendre les modifications observées. L’influence de paramètres physico-chimiques importants (taux de charges, fonctionnalisation de la surface des charges) sur le comportement en vieillissement sera en particulier abordée. Nous nous sommes, plus précisément, attachés à décrire l’évolution du réseau à l’échelle macromoléculaire, en déterminant les différentes populations du réseau (chaînes élastiquement actives, chaînes pendantes et extractibles) ainsi que la distribution de la densité de réticulation. Ces données ont été obtenues par le biais de la RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) du solide.Les résultats de ces expériences montrent une diminution importante de la période d’induction au vieillissement thermo-oxydatif des matrices d’EPDM lors de l’ajout de particules d’ATH dans le réseau. Cet effet dépend fortement de la quantité de charges ATH introduites et de la fonctionnalisation ou non de leur surface. Lors du vieillissement radio-oxydatif, en revanche, aucune modification des cinétiques de vieillissement n’est observée. La confrontation des données issues des deux types de vieillissement suggère une modification des mécanismes d’amorçage de l’oxydation, dans les réseaux d’EPDM, lorsque ces derniers sont chargés par des particules d’ATH. Le rôle des interfaces charge / matrice semble donc déterminant dans ces modifications / A deep understanding of the ageing behaviour within cross-linked elastomers filled by inorganic particles is a key feature to propose a criterion for the end of life of electric cables in nuclear power plants. Indeed, materials used for wire insulation are usually composed of rubbers designed with several adjuvants and fillers. A significant amount of inorganic particles, such as aluminium trihydrate (ATH), is usually incorporated with the polymer matrix in order to achieve satisfactory fire-retardant properties. The ATH particles used are characterized by a micrometric-size and due to the weak polymer / filler contact area involved in such composites, the ageing mechanisms of the polymer matrix are expected to be essentially unchanged compared to the ones involved in the unfilled matrix. However, recent studies pointed out some differences in the thermal-ageing mechanisms between a cross-linked EPDM rubber (elastomer based on ethylene, propylene and diene units) filled by micrometric ATH (aluminium trihydrate) particles and the corresponding unfilled cross-linked EPDM.In that respect, this work aims at investigating the extent of generality of the above-mentioned filler effect on both thermo- and radio-oxidative ageing behaviour of an EPDM matrix filled by ATH particles. In particular, the influence of both filler content and filler surface functionalization is investigated. A special attention was paid to the evolution of the network at the macromolecular scale by determining the fraction of the various network components (elastically active chains, dangling chains and extractibles) as well as the cross-link density distribution. Such information have been derived using solid-state NMR (Nuclear Magnetic Resonance).The results obtained evidence a significant decrease of the thermal-ageing induction period for the EPDM network filled by ATH particles. This effect display a strong dependence with the amount and the surface functionalization of the ATH particles. However, no modifications of the oxidation kinetics may be observed under radio-chemical ageing. The comparison between the results suggests a possible modification of the oxidation initiation mechanisms within EPDM networks filled by ATH particles. Therefore, interfacial areas should play a great role in the observed modifications

Ce travail présente un procédé innovant de mise en œuvre des composites basé sur le dépôt par pulvérisation des dispersions NTC / époxy a été développé. Une mise en œuvre avec succès de composites à renforts fibres de carbone chargés en nanotubes a montré l'adéquation de ce procédé afin de créer un matériau multi-échelles, où l'insertion de nanotubes de carbone en tant que charge conductrice confère au composite à renforts macroscopiques (fibre de carbone) une nouvelle dimension nanoscopique (nanotubes de carbone). En second lieu, les propriétés électriques et mécaniques des composites à renforts fibres de carbone dopés en nanotubes de carbones ont été étudiés. Une influence des NTC sur la conductivité électrique des composites est mise en lumière, contribuant à l'homogénéisation de la conductivité électrique dans le stratifié. Répondant à notre problématique initiale, cette augmentation légère mais sensible permet l'intégration et l'homogénéisation de la fonction conductivité électrique au sein d'un matériau composite multifonctionnel. À l'opposé, peu d'influence des NTC sur les propriétés mécaniques de composites n'a pu être observé dans ce travail de thèse. / The main goal of this work was to create multiscale Carbon Fiber-Reinforced Polymers by inserting carbon nanotubes in the matrix of the composite material to improve and homogenize the through-thickness electrical conductivity. Multiscale composites manufacturing was proposed through addition of carbon nanotubes to a standard composite conferring a nano-dimension to the material. A spray deposition technique of CNT / epoxy mixtures was developed. CNT-doped CFRP material in which the matrix came exclusively from the spraying process were successfully produced. An influence of carbon nanotubes on the transverse (Z direction) and orthogonal (Y direction) electrical conductivity could be obtained. A slight but noticeable increase of the conductivity was achieved. More than the inherent values reached, the electrical conductivity was homogenized throughout the whole laminate. This achievement could be one step in order to solve the issue of "edge-glow" on aeronautical structures.

Les travaux entrepris au cours de cette thèse ont eu pour objectif d'élaborer de nouvelles nanoparticules magnétiques pour l'imagerie médicale. Ce manuscrit abordera la méthode de synthèse des nanoparticules, leurs caractérisations puis leur évaluation comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et radio-traceur pour la scintigraphie.Dans un premier temps, nous proposerons une méthode de synthèse pour obtenir des nanoparticules magnétiques à base de polymères de coordination cyano-pontés élaborées à partir de précurseurs moléculaires de métaux de transitions et de lanthanides en utilisant des ligands cyanure pontant et stabilisées par des ligands solubles dans l'eau et biocompatibles. Nous présenterons la synthèse, les caractérisations structurales et texturales et les propriétés magnétiques de ces nano-objets de formule générale My[M'(CN)6]z @stabilisant avec M = Fe, Gd, Tb, Y, Ni, Cu ; M' = Fe, Co et stabilisant = PEGNH2, PEG400, Glu-TEG, D-Mannitol, NADG. Nous évaluerons ensuite leur potentielle pour des applications en imagerie médicale. Pour ce faire, nous discuterons de leur capacité à se comporter comme agent de contraste pour l'IRM et comme radio-traceur pour la scintigraphie ou plus précisément la tomographie par émission mono-photonique. Nous développerons une discussion sur les paramètres fondamentaux qui doivent être optimisés afin d'obtenir des nano-objets comme agents de contraste pour l'IRM et dans le but de comprendre le mécanisme de relaxivité de ces nano-objets. Enfin, nous testerons ces agents de contraste et radio-traceurs in vitro et in vivo sur le petit animal. Puis, nous évaluerons la cytotoxicité, la cinétique et les voies d'élimination, la biodistribution, la génotoxicité et la carcinogénèse des nanoparticules utilisées. / The goal of the present research is to elaborate new magnetic nanoparticles for medical imaging. This manuscript will describe the nanoparticles' synthesis method, their characterization and their evaluation as contrast agent for magnetic resonance imaging (MRI) and functional probe for scintigraphy.In a first time, we will propose synthesis processes allowing to obtain cyano-bridged coordination polymer based magnetic nanoparticles elaborated from transition metals or lanthanides molecular precursors using cyano-bridged ligands and stabilizing ligands soluble in water and biocompatible. We will introduce the synthesis, structural and textural characterizations and magnetic properties of these nano-objects with general formula My[M'(CN)6]z @stabilizer with M = Fe, Gd, Tb, Y, Ni, Cu ; M' = Fe, Co and stabilizer = PEG NH2, PEG400, Glu-TEG, D-Mannitol, NADG.In a second time, we will evaluate their potential as nanoprobles for application in medical imaging. For that, we will discuss about their capacity to act as a contrast agent for MRI and as a functional probe for scintigraphy or more specifically single photon emission computed tomography (SPECT). We will develop discussion about fundamental parameters which must be optimized to obtain contrast agent nano-objects for MRI and to understand nano-object relaxivity mechanisms. Then, we will test these contrast agents and functional probes in vitro and in vivo on mice. Also, we will evaluate the cytotoxicity, the kinetics and way of elimination, the biodistribution, the genotoxicity and the carcinogenesis of the used nanoparticles.

Les travaux portent sur la synthèse des (co)polyoléfines bis(trialcoxysilyle) téléchéliques, liquides à température ambiante, pour des applications adhésives. La première approche est consacrée à la combinaison de la polymérisation par ouverture de cycle par métathèse (ROMP) et de la métathèse croisée (CM) d'une cyclooléfine ou d'un mélange de cyclooléfines en présence d'une oléfine trialcoxysilyle monofonctionnelle ou difonctionnelle agissant comme agent de transfert (CTA) et d'un catalyseur à base de ruthénium. Il est montré que l'efficacité de la réaction et la sélectivité / fonctionnalité des polymères dépendent notamment de la nature du solvant, du CTA, du catalyseur, et de l'utilisation (ou pas) de benzoquinone comme additif inhibiteur de l'isomérisation. Une très grande productivité catalytique (turnover number, TON, jusque 100 000) a été obtenue avec les conditions optimisées. La viscosité du copolymère a été contrôlée par ajustement de la nature et du ratio des co-monomères. La deuxième approche est consacrée à la dépolymérisation du polybutadiène (PBD) liquide à haute teneur en 1,4-cis en présence d'un CTA et d'un catalyseur au ruthénium. L'efficacité et la sélectivité de la réaction ont été optimisées en variant la méthode de la purification du PBD commercial, la nature du catalyseur et le protocole opératoire. Cette approche est néanmoins moins efficace que la première. / The work presented focuses on the synthesis of liquid (at room temperature) bis(trialkoxysilyl) telechelic polyolefins for adhesive applications. The first approach relies on the combined ring-opening metathesis polymerization/cross metathesis (ROMP/CM) of a cycloolefin or a mixture of cycloolefins using a trialkoxysilyl mono- or difunctionalized alkene acting as a chain transfer agent (CTA) and a ruthenium-based catalyst. The efficiency of the reaction and selectivity of the polymer functionality were found to depend much on the nature of the CTA, the catalyst, the solvent and the use of benzoquinone additive as isomerization inhibitor. A high catalytic productivity with a turnover number (TON) up to 100 000 was obtained under optimized conditions. The viscosity of polymers was controlled by adjusting the nature and the ratio of comonomers. The second approach is dedicated to the depolymerization of liquid high 1,4-cis polybutadiene (PBD) in the presence of a CTA and a ruthenium catalyst. The catalytic productivity and selectivity were optimized by changing the method of purification of the commercial PBD, the nature of catalyst and the reaction protocol. This second approach remains, however, less efficient than the first one.

L'ADN génomique des bactéries existe dans un complexe dynamique riche en protéines, le "nucléoïde'', très bien organisé à différentes échelles de longueur. Cette thèse décrit notre modélisation et analyse des données en mettant l'accent sur l'organisation du nucléoïde de \textit{E. coli}, et sur comment cette organisation affecte l'expression des gènes. La première partie du travail est une revue des progrès récents expérimentaux et théoriques quantifiant l'organisation physique (la géométrie et le compactage) du chromosome bactérien. En particulier, nous soulignons le rôle que la physique de la matière molle et la physique statistique jouent dans la description de ce système. Une deuxième partie de l'ouvrage traite d'un modèle de la physique des polymères inspiré par deux caractéristiques du nucléoïde: auto-adhérence osmotique et effet des protéines de pontage. Les résultats sont une caractérisation qualitative du diagramme de phase, qui montre que les nucléoïdes forment des domaines distincts sans interactions intra-spécifiques. La thèse couvre également plusieurs approches d'analyse de données pour tester les connexions entre l'organisation du nucléoïde avec l'expression des gènes (RNA-Seq) et des protéines (ChIP-Seq). Cette dernière partie contient une description de l'outil web NuST, qui permet d'effectuer de simples analyses statistiques sur de multiples échelles. En outre, nous présentons une étude de corrélation d'un grand nombre de mesures d'expression génomique dans différentes conditions de croissance, et nous le comparons avec les cartes d'interaction (Hi-C) spatiale entre le chromosome. / The genomic DNA of bacteria exists in a complex and dynamic protein-rich state, which is highly organized at various lengthscales. This thesis describes a work of physical modeling and data analysis focused on the E. coli genome organization, in the form of the "nucleoid'', and on how nucleoid organization affects gene expression.The first part of the work is a review of the recent experimental andt heoretical advances quantifying the physical organization (compactionand geometry) of the bacterial chromosome with its complement of proteins (the nucleoid). In particular, we highlight the role that statistical and soft condensed matter physics play in describing this system of fundamental biological importance.A second part of the work discusses a simple polymer physics model inspired by two main features of the nucleoid: osmotic self-adhesion and protein bridging. Results are summarized by a qualitative characterization of the phase diagram of this model which shows the general feature that distinct domains may form without the need forintra-specific interactions.The thesis also covers several data analysis approaches to test possible connections between the physical organization of the nucleoid with gene expression (RNA-Seq) and protein binding (ChIP-Seq) datasets. This latter part contains a description of the NuST webtool, which consists of a database which collect datasets from past experiments and an implementation of simple multi scale statistical analysis tools. Additionally, we introduce a correlation study of a large number (about 300) of genome-wide expression data-sets, also compared to the outcome to the published genome interaction map (Hi-C)data.