Une lésion traumatique de la moelle épinière est une affection de la moelle épinière résultant d’un impact direct sur la colonne vertébrale. D’installation brusque par compression, lacération, distraction ou section de la moelle épinière, les lésions médullaires traumatiques entraînent l’interruption partielle ou totale de la transmission de l’influx nerveux et le développement des troubles neurologiques. Ces troubles sont de gravité et de durée variables, limitant significativement la capacité fonctionnelle du patient dans les activités quotidiennes. Il s’agit d’une affection lourde de conséquences à cause de la morbidité et mortalité élevées comparativement à la population générale et d’une qualité de vie amoindrie à la suite de diverses complications à long terme. Ces lésions représentent un fardeau considérable pour le patient, sa famille et le système de santé dans son ensemble. Ceux qui survivent d’une LTME présentent, selon les cas, des évolutions cliniques très variables. Les résultats à long terme vont d’une récupération complète à une incapacité fonctionnelle très sévère. Selon les cas, différents scenarios sont possibles. Certains patients récupèrent considérablement sur le plan neurologique et sur le plan fonctionnel, tandis que d’autres patients ont une récupération très limitée, développant ainsi une invalidité qui les rend totalement dépendants. Au cours des dernières décennies, il y a eu beaucoup d’avancées médicales qui ont permis d’améliorer le diagnostic et la prise en charge rapide dans la phase aiguë. Fort malheureusement, très peu de progrès ont été réalisés sur les thérapies pouvant rétablir la transmission de l’influx nerveux interrompue et entraîner une restitution ad integrum. Tôt après la survenue de la lésion médullaire, la prédiction des résultats neurofonctionnels à long terme reste une préoccupation majeure pour les cliniciens, les patients et leurs familles. Cependant, les résultats à long terme suivant une LTME sont, à l’heure actuelle, difficiles à prédire avec précision à cause de la variabilité observée dans l’évolution clinique et la diversité des facteurs qui influencent ces résultats. Quelques études ont identifié plusieurs prédicteurs de résultats à long terme suivant une lésion médullaire. Cependant, il existe encore des lacunes relatives à la modélisation prédictive dans ce domaine. Ces lacunes sont liées à la sélection des variables indépendantes à utiliser dans la prédiction mais aussi à la pertinence clinique des résultats à prédire. L’objectif général de ce travail a consisté donc à étudier les caractéristiques de la phase d’hospitalisation aigue qui sont susceptibles de prédire les résultats neurofonctionnels à long terme après une LTME, et d’aider les cliniciens dans la prise en charge des patients. Plus précisément, ce travail consistait à (1) identifier les prédicteurs aigus des résultats neurologiques à long terme, (2) déterminer les prédicteurs aigus des résultats fonctionnels tout en établissant leur ordre d’importance et leurs points de coupure, (3) identifier les profils d’amélioration neurologique associés à la récupération fonctionnelle. Dans une première étude, nous avons identifié par une revue systématique de la littérature les variables liées aux caractéristiques du patient, de la lésion et de la prise en charge ayant une valeur prédictive des résultats neurologiques à long terme. Ces prédicteurs ont ensuite été classifiés dans un cadre conceptuel en quatre catégories en fonction de la constance de leur valeur prédictive. Cette étude a permis de mettre en évidence l’existence des prédicteurs émergents comme les biomarqueurs céphalorachidiens, sanguins et radiologiques, qui ont démontré une association significative aux résultats neurologiques bien que non encore suffisamment explorés. Deuxièmement, nous avons déterminé par une étude de cohorte, les prédicteurs aigus des résultats fonctionnels à long terme. Au moyen d’un arbre de régression, nous avons élaboré quatre phénotypes de récupération fonctionnelle en fonction des trois variables issues de l’examen neurologique initial, à savoir la sensibilité à la piqure, le score moteur ASIA des membres inférieurs et le score moteur ASIA des membres supérieurs. Cette étude a permis de déterminer les points de coupure sur ces variables d’intérêt. Enfin, dans une autre étude de cohorte, nous avons déterminé les profils d’amélioration neurologiques associés à la récupération fonctionnelle. La validation externe des résultats de ces deux dernières études dans une large cohorte de blessés médullaires issus d’une population différente est une prochaine étape nécessaire pour la translation clinique de ces algorithmes. En effet, l’identification de profils/phénotypes cliniques pourrait permettre aux cliniciens de mieux orienter et évaluer les stratégies de traitement et de réadaptation pour la clientèle des blessés médullaires. / A traumatic spinal cord injury (SCI) is damage to the spinal cord resulting from a direct impact on the spine. From sudden installation by compression, laceration, distraction, or section of the spinal cord, traumatic SCI causes partial or total interruption of the conduction of nerve impulses and the development of neurological disorders. These disorders vary in severity and duration, significantly limiting the functional capacity of the patient in daily activities. Traumatic SCI is a disease with serious consequences due to high morbidity and mortality compared to the general population, and reduced quality of life because of various long-term complications. These injuries represent a tremendous burden to the patients, their families, and the health care system. Those surviving a SCI present variable clinical evolution, and the long-term outcomes range between a full recovery and a severe functional disability. Depending on the case, different scenarios are possible. Some patients may significantly recover, both neurologically and functionally, while others have very limited recovery, the latter becoming dependent. In recent decades, there have been many medical advances that have improved diagnosis and rapid management in the acute phase. Unfortunately, very little progress has been made on effective therapies to restore the conduction of the interrupted nerve impulses. Early after the onset of a spinal cord injury, predicting long-term neurofunctional outcomes remains a major concern for clinicians, patients, and their families. However, it is currently difficult to accurately predict long-term neurofunctional outcomes, because of the variability in clinical evolution and the diversity of factors influencing these outcomes. A few studies have identified several predictors of long-term outcomes following a SCI. However, there are still gaps in predictive modeling in this area. These gaps are related to the selection of independent variables to be used in prediction but also to the clinical relevance of the results to be predicted. The overall objective of this work was to study the acute predictors of long-term neurofunctional outcomes following a SCI. More specifically, this work consisted of (1) identifying acute predictors of long-term neurological outcomes, (2) determining acute predictors of functional outcomes while determining their relative importance and cut-off, and (3) identifying neurological improvement profiles associated with functional recovery. Firstly, we conducted a systematic review of the literature and identified predictors of long-term neurological outcomes that are related to the patient, SCI, and management characteristics. These predictors were then classified in a new conceptual framework into four categories based on the consistency in the studies and their predictive value. This study highlighted the significant role of the initial neurological variables, as well as the existence of emerging predictors such as cerebrospinal, blood, and radiological biomarkers, which demonstrated a significant association with neurological outcomes although not yet sufficiently studied. Secondly, we conducted a cohort study to determine, the acute predictors of long-term functional outcomes. Using a regression tree, we determined four functional recovery phenotypes based on 3 variables from the initial neurological examination, namely the pinprick sensory score, the lower-extremity ASIA motor score, and the upper-extremity ASIA motor score. This study also defined the cut-off on these variables of interest. Finally, in another cohort study, we identified neurological improvement phenotypes associated with functional recovery. External validation of these results in a large cohort of individuals with SCI from a different population is a necessary next step for the clinical translation of these algorithms. Indeed, the identification of clinical profiles/phenotypes could allow clinicians to better guide and evaluate treatment and rehabilitation strategies for patients with SCI.

Résumé: La maintenance des structures aéronautiques (fuselage, ailes) est une opération majeure très onéreuse. Elle requiert l'immobilisation des appareils ainsi que le démontage de certaines de leurs parties afin de procéder à leur inspection. Pour permettre une surveillance in situ, des capteurs et actionneurs ont peu à peu été intégrés aux structures aéronautiques. L'utilisation de capteurs et actionneurs sans fil est attirante du fait qu'elle n'implique pas de câblage des noeuds (gain de poids et de coût). Ces noeuds doivent néanmoins être auto-alimentés afin d'être réellement viables_ L'idée est donc de convertir l'énergie mécanique (vibrations) disponible dans les structures d'avions en électricité en utilisant des matériaux piézoélectriques. Les travaux effectués dans ce mémoire permettent d'évaluer le potentiel des récupérateurs d'énergie basés sur les déformations (différents des récupérateurs inertiels) pour alimenter des noeuds sans fil embarqués sur des structures d'avions. Pour cela, des modèles simples sont utilisés pour décrire le comportement dynamique typique des parties de l'avion : une poutre représente l'aile soumise à des charges aérodynamiques et une plaque représente un panneau de fuselage soumis à des champs de pression (bruit de jet et couche limite turbulente). Des matériaux piézoélectriques aussi différents que le PZT monolithique, le composite piézo-fibres et le Polyfluorure de Vinylidêne (PVDF) sont testés dans le but d'évaluer l'influence de leurs caractéristiques (taille, polarisation, capacité, forme des électrodes...) sur la puissance électrique récupérée. Les résultats montrent que pour une excitation aéronautique typique de la poutre (10 Hz et 56 udef), l'énergie produite est de l'ordre de 40 mi pour le PZT monolithique pour une durée de charge de 7 minutes. D'après la littérature, cette énergie est suffisante pour faire des transmissions RF (25 pi). Mais pour d'autres types d'excitations (par exemple le buit de bruit de jet des réacteurs d'avion), il faudra 25 minutes pour produire une énergie de 1 mJ pour le même type de piézoélectrique. L'inconvénient est qu'il faudra attendre de nombreuses secondes avant de charger la batterie du récupérateur d'énergie. Si l'on considère que plusieurs autres organes devront consommer de l'énergie en parallèle, le temps en chaque cycle pourra être de plusieurs minutes. Par conséquent, les récupérateurs d'énergie basés sur les déformations peuvent être utilisés pour alimenter des nœuds sans fil même s'ils ne permettent pas des mesures en temps réel. Cependant, cette approche est une manière simple et pratique de collecter de l'énergie que les autres types de récupérateurs (inertiel, solaire...) puisqu'elle nécessite seulement le collage du matériau piézoélectrique sur la surface vibrante. Enfin, il en ressortira des conseils de dimensionnement pour ce type de récupérateur afin d'en optimiser l'utilisation à partir d'une excitation donnée.||Abstract: Aerospace structural maintenance (fuselage, wings) is a major component of operational costs which requires aircraft to be grounded and some of its parts to be dismantled in order to proceed to inspection. In order to allow in situ monitoring, Structural Health Monitoring (SHM) has been proposed where sensors and actuators are integrated on the structure. To avoid extensive wiring of the nodes, wireless sensors and actuators are attractive but should be self powered to fully benefit from them. One idea is to convert the mechanical energy (vibrations) available all over an aircraft into electricity using piezoelectric materials. This work investigates the potential of strain-based energy harvesters (as opposed to inertial harvesters) to supply wireless nodes on typical aircraft structures. A simple model is used to describe typical dynamic behavior of aircraft components: a beam representing the whole wing subjected to aerodynamic loading and a plate representing a fuselage panel subjected to pressure fields (jet noise and turbulent boundary layer). Various configurations of piezoelectric materials are tested such as bulk PZT, PZT fiber composite and Polyvinylidene Fluoride (PVDF) in order to evaluate the influence of their characteristics (size, polarization, electrodes' shape, capacitance...) on the harvested power. The results show that for a typical aerospace excitation of the beam (10 Hz and 56 mudef), the energy produced is up to 40 mJ with bulk PZT for a 7 minutes loading time. From the literature, this appears sufficient for RF transmission (25 muJ). For other excitation sources (for instance jet noise), the energy produced is up to only 1 mJ with bulk PZT for a 25 minutes loading time. The drawback is that we should wait for several seconds in order to charge the harvester's battery. And, considering that many other components than the RF transceiver will require energy in the meantime, the time laps between two' measures could increase to several minutes. Therefore, strain-based energy harvester could be used for supplying wireless sensor nodes but they would not allow real time measurement. However this approach is a simple and convenient way to scavenge energy compared to other kinds of harvesters (inertial, solar...) since it amounts to bonding a piezoelectric material on a flexible surface. Some design advices are eventually proposed for this kind of harvesters. They could be used for designing a harvester able to produce desired power from a known excitation.[symboles non conformes]

Le développement intensif de l’électronique à très faible consommation énergétique et des technologies de communication sans fils ont permis l’apparition des nœuds de capteur sans fils dans plusieurs domaines. Un nœud de capteur sans fils devrait être un système autonome. Néanmoins, les batteries sont utilisés jusqu’à aujourd’hui pour son alimentation. L’utilisation des batteries comme source d’énergie présente des défis majeurs tels que le coût de remplacement et d’entretien. L’objectif de ce projet est de valider la possibilité d’alimentation d’un nœud de capteur sans fils à partir de l’énergie vibratoire à travers un récupérateur piézoélectrique. Un système d’alimentation complet d’un nœud de capteur sans fils contient le transducteur piézoélectrique, une unité de gestion de puissance et un élément de stockage. Ce mémoire de maîtrise présente les travaux élaborés dans le but de définir une configuration bien adaptée d’un système d’alimentation autonome complet. La réalisation de ce projet a nécessité le développement d’un démonstrateur expérimental du système en se basant sur des composants commerciaux. Ce démonstrateur a permis de valider la faisabilité du système de récupération d’énergie vibratoire pour des excitations qui peuvent exister dans le domaine de l’automobile en termes de fréquence de résonance et amplitudes d’accélération. Tout d’abord, les besoins énergétiques du nœud de capteur à alimenter et du circuit de gestion de puissance sélectionné ont été caractérisés expérimentalement en établissant une communication entre le nœud et une station de base. À partir de ces résultats, le transducteur piézoélectrique et l’élément de stockage adéquats ont été déterminés. Dans notre cas, le transducteur piézoélectrique choisi est soumis à une excitation harmonique d’amplitude 0.3 g et de fréquence de 65.8 Hz. Il alimentait le nœud de capteur sans fils développé opérant à une période de transmission de 17s à travers le circuit de gestion de puissance de faibles pertes favorisant le transfert optimal d’énergie entre l’entrée et la sortie du système. La fonctionnalité du système a été mise en évidence et une méthodologie comportant les différentes considérations à tenir en compte lors de développement de ce type de système a été proposée. Il est démontré que l’étude énergétique du système est un atout pour son développement. En effet, le design du transducteur piézoélectrique doit être fait de telle façon que la puissance générée par le récupérateur piézoélectrique soit supérieure à la puissance requise par le reste du système. Pour cela, la source de vibration doit être caractérisée en termes de fréquence et amplitude d’accélération. La puissance totale requise par le nœud de capteur et le circuit de gestion de puissance doit être déterminée. Le dimensionnent de l’élément de stockage doit aussi tenir compte de l’énergie totale requise par la charge.

Le but de ce travail de thèse est d'explorer la potentialité des polymères électroactifs pour une application de récupération d'énergie mécanique ambiante.<br /><br />Les polymères électroactifs incluent la famille électronique (piézoélectrique, diélectrique...) et la famille ionique (IPMC, ionic gels...). Grâce à un état de l'art complet, six types de polymères ont été sélectionnés, modélisés analytiquement (couplage électromécanique) et caractérisés. De cette première partie comparative ressortent les polymères diélectriques à la forte densité d'énergie récupérable (1.5J.g-1). <br /><br />La seconde partie de ce travail de thèse concerne la mise en place d'un modèle analytique électro-mécano-thermique le plus fiable possible et adaptable à tous types de structures et de sollicitations. Pour ce faire, une large campagne de mesures électriques et mécaniques a été opérée afin de déterminer finement le comportement physique du matériau, les variations des paramètres intrinsèques et les pertes associées. Ce modèle analytique est validé par une série de tests sur des cas simples de structures.<br /><br />La dernière partie de ce travail de thèse concerne le développement d'une application novatrice : la récupération d'énergie mécanique au niveau du genou lors de la marche humaine. Le convertisseur a été dimensionné grâce au modèle développé, puis testé in situ. Finalement, des pistes pour la gestion électrique autonome de l'application sont proposées.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Aujourd’hui, avec l’envolée mondiale du prix du pétrole, la question énergétique est devenue un sujet d’importance et la possibilité d’exploiter l’énergie ambiante connaitun regain d’attention. Ainsi dans cette thèse, nous nous intéressons aux dispositifs de récupération d’énergie piézoélectrique de vibration dont l’objectif final est de réaliser un réseau de capteurs sans fil (WSN) autonome de faible consommation d’énergie. L’idée est dans un premier temps de prolonger la durée de vie de la batterie, puis dans un second temps de rendrele capteur totalement autonome d’un point de vu énergétique. Les dispositifs actuels étant basés sur la vibration d’une poutre (résonateur mécanique), ils ne sont efficaces qu’à la résonance, avec une faible bande-passante. Ainsi dans ce travail, nous avons tout d’abord proposé une technique de décalage de la fréquence de résonance à l’aide de capacités commutées, cette techniqueréalise un ajustement de la fréquence de résonance en fonction de la fréquence de la source d’excitation et ainsipermetune augmentation de la puissance de sortie. Cette technique a été implémentée avec succès sur un module de capteur WSN avec transmissiond’un signal RF. Toujours dans l’objectif d’agrandir la bande-passante, un résonateur hybride (piézoélectrique/magnétique) bistable associé à une interface électrique (SSHI) a été proposé.Cenouveau et intéressant concept de combiner le résonateur hybride avec une interface à commutation de la tension piézoélectrique a montré, à l’aide de résultats expérimentaux et de simulation,que la puissance est augmentée sur une large bande passante.De plus, afin de rendre le système totalement autonome et de commander les interrupteurs de l’interface électriqueaux instants optimaux, une technique de détection du passage par zéro de la vitesse de vibration a été proposée. Les résultats montrent de bonnes performancesde cette méthode sur toutes lesinterfaces et résonateurs.Contrairement à la méthode classique de détection de la tension crête, la détection du passage par zéro de la vitesse est plus précise. La récupération d’énergie piézoélectrique engendrant un amortissement de la source vibrante, il est possible d’utiliser les mêmes interfaces électriques pour réaliser l’amortissement semi-passif de vibrations de structures mécaniques. Il s’agit d’extraire le maximum d’énergie de la structure en vibration à l’aide de l’élément piézoélectrique. Ainsi, afin de rendre les interfaces électriques pour l’amortissement (SSHD) totalement autonomes, nous avons proposé d’associer la récupération d’énergie piézoélectrique à l’amortissement de structure. L’avantage majeur est qu’il est seulement nécessaire de sacrifier légèrementles performances de l’amortissement pour rendre le système totalement autonome. Les performances ainsi que les limites de cette technique ont été analysées. / Nowadays with the world oil price soaring, the energy issue is becoming a significant topic and the possibility of harvesting ambient energy receiving much attention. In this dissertation, the main topic surrounds improving the piezoelectric energy harvesting device in several aspects and the final objective is to integrate it with low power consumption device, for example a wireless sensor network (WSN) node to extend the battery lifetime and further supply the energy to device directly. Based on the high mechanical quality factor of the structure, the output power of the piezoelectric energy harvesting device will decrease rapidly when the exciting frequency is out of the resonant frequency range. The tunable resonant frequency technique is proposed to broaden the resonant frequency range and increase the output power effectively. Then this technique is successfully combined with a WSN module to transmit the RF signal. To broaden resonant frequency another method is proposed, based on a bistable vibrating cantilever beam and a switching-type interface circuit (SSHI). It's a new and interesting concept to combine these two techniques. The magnets are used to make mechanical behavior non-linear and increase the output power at non-resonance. The SSHI technique through zero-velocity detection can work well when system is driven in non-linear system. The experimental and simulation results through work-cycles discussion show good performance of combining these two techniques. In the interface circuit design, synchronized switching harvesting on an inductor (SSHI) have been verified a successful technique to increase output power in low-coupling system. In order to make use of the SSHI technique in the real application, the velocity control self-powered SSHI (V-SSHI) system is proposed. Unlike the conventional peak detector technique, the zero-velocity detection is used to make the switching time more accurate. The energy flow is separated into three paths to construct the V-SSHI and the experimental results show good performance. When the system is not low-coupled, the SSHI technique will damp vibration.This technique is called SSDI (synchronized switching damping on an inductor). Based on the self-powered technique and zero-velocity detection used in the V-SSHI, these techniques are further applied in structural damping to construct a self-powered SSDI (SP-SSDI). The major advantage is that it is only necessary to sacrifice a small amount of damping performance to make the system fully self-powered. The theoretical analysis and experiment results of time domain comparison and frequency response testing show the limit and performance of the SP-SSDI technique. The SP-SSDI system is a like a feedback loop system and when the displacement is over the limit the SP-SSDI will effectively damp the vibration.

La locomotion implique l'activité coordonnée de réseaux d'interneurones spinaux inhibiteurs et excitateurs qui génèrent le rythme et le pattern de la décharge des motoneurones et de la contraction musculaire. La maturation de la transmission inhibitrice au niveau des motoneurones chez le rat se produit durant la période périnatale. Dans cette fenêtre temporelle, les projections provenant du tronc cérébral commencent à envahir l'élargissement lombaire de la moelle épinière. Nous avons étudié les effets du blocage de la mise en place des afférences supraspinales dans la moelle lombaire par transection complète de la moelle épinière (SCT) à la naissance (P0), sur l'expression des sous-unités des récepteurs GABAA et glycine (RcGABAA et RcGly) au niveau des motoneurones lombaires. Nous concluons en une plasticité différentielle des récepteurs de l'inhibition en réponse à une section spinale néonatale. La première étape de notre seconde étude était d'évaluer les modifications de la transmission synaptique inhibitrice sur des motoneurones lombaires innervant des muscles fléchisseurs et extenseurs après SCT complète chez des rats adultes. Une étude longitudinale a montré une évolution différentielle de l'expression des RcGly et des RcGABAA au cours des mois qui suivent la lésion mais qui est a peu près identique sur les Mns fléchisseurs et extenseurs. Nos résultats montrent que chez les rats avec SCT, l'entrainement permet d'acquérir une « locomotion spinale » qui résulte d'interactions dynamiques entre un programme moteur dans la moelle sous lésionnelle, et des feedback proprioceptifs. / Maturation of inhibitory postsynaptic transmission onto motoneurons in the rat occurs during the perinatal period, a time window during which pathways arising from the brainstem reach the lumbar enlargement of the spinal cord. There is a developmental switch in miniature IPSCs (mIPSCs) from predominantly long-duration GABAergic to short-duration glycinergic events. We investigated the effects of a complete neonatal [postnatal day 0 (P0)] spinal cord transection (SCT) on the expression of Glycine and GABAA receptor subunits (GlyR and GABAAR subunits) in lumbar motoneurons. In P7 animals with neonatal SCT (SCT-P7), the GlyR densities were unchanged compared with controls of the same age, while the developmental down regulation of GABAAR was prevented. After spinal cord injury, the disruption of flexion/extension and left-right alternations is largely attributed to a deterioration of the inhibitory circuitry below the lesion, but most of the cellular mechanisms are still unknown. Our aim of this was to measure the alteration of the GABA and glycinergic synaptic transmission on lumbar motoneurons (Mns) after spinal cord transection (SCT) in the adult rat, and evaluate the benefit of manual training and stepping recovery on the inhibitory networks. All in all our results show that, the presynaptic and postsynaptic components of the glycinergic synapses are relatively preserved on lumbar Mns. We developed a manual training procedure, based on daily alternate phases of imposed stepping and free walking in enriched environment. Pharmacological treatment with 5-HT2 receptor agonists allowed a standing recovery and alternate stepping.

Le contexte de la gestion des déchets est soumis à des orientations politiques changeantes qui se font l’écho, d’une part de la volonté de préserver les ressources, d’autre part, de l’avènement de l’écologie industrielle. Pour aborder ces enjeux, cette recherche, conduite à l’interface entre sciences de l’ingénieur, sciences sociales et sciences du territoire, s’intéresse plus précisément aux dimensions technico-économiques, sociopolitiques et spatiales des filières de récupération-recyclage. Elle aborde la manière avec laquelle est favorisé le développement territorial de ces filières, en se focalisant particulièrement sur la filière des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE). Elle s’interroge sur la contribution du système local de recyclage au développement des démarches d’écologie industrielle. Elle s’appuie notamment sur l’analyse systémique de la mise en oeuvre de l’opération de récupération-recyclage des DEEE en Midi-Pyrénées.Cette recherche montre comment l’objet DEEE met à l’épreuve la territorialisation de la réglementation européenne et française de la gestion des déchets. Basée au départ sur une étude quantitative des flux de matières et d’énergie de la filière, la question se déplace progressivement vers l’étude qualitative des divers positionnements du système d’acteurs qui pilotent le métabolisme de la filière. / Legislative frameworks of waste management are impacted by resource management and industrial ecology’s paradigm. Considering this issues through engineering science, social sciences and regional planning, this work focuses on technical, political and spatial dimensions of recovery-recycling chain. It aims at analyzing its regional development, through the example of the treatment of Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). It reveals how local recycling system contributes to the development of territorial ecology, while focusing on a systemic approach of WEEE recovery and recycling in Midi-Pyrénées (France).This work shows how WEEE’s management interacts with European and French legislative frameworks. Based on a material flow analysis of the recovery-recycling chain, this study shows the strategic issues of the chain’s metabolism which results from the dynamics of the various organizations involved.

Les conditions de déplacement de l'huile en géométries simples sont étudies en fonction des caractéristiques bien identifiables de fluides viscoélastiques. Dans ces expériences de déplacement immiscible, une huile de viscosité inférieure sera déplacée par un fluide newtonien de référence et par des fluides viscoélastiques que nous allons choisir, formuler et caractériser. Les expériences de déplacement dans une cellule Hele-Shaw mettent en évidence que le caractère élastique des formulations modifie les conditions de déplacement, surtout à vitesses élevées. De même nous pouvons observer une série d'expériences où la tension interfaciale du système fluide – huile a été diminuée pour monter que l'effet de l'élasticité apparaît sous ces conditions. Nous pouvons aussi observer comme les tendances se maintiennent à niveau microscopique, où la pénétration des fluides viscoélastiques dans des pores modèle est plus prononcée par rapport a un fluide newtonien. Finalement nous proposons un modèle simple qui prend en compte les propriétés élastiques des fluides en la déformation de l'interface fluide / huile que donne comme résultat une différence dans le déplacement immiscible quand on compare par rapport aux fluides newtoniens / Conditions of oil displacement in simple geometries are studied according to clearly identifiable characteristics of viscoelastic fluids. In these immiscible displacement experiments, a lower viscosity oil will be displaced using a reference Newtonian fluid and viscoelastic fluids that we will select, develop and characterize. The displacement experiments in a Hele-Shaw cell show that the elastic nature of formulations alters displacement conditions, especially at high velocities. Similarly we can observe a series of experiments in which the interfacial tension of the system fluid-oil was decreased to show that the effect of the elasticity appears under these conditions. We can also observe how the trends remain at the microscopic level, where the penetration of viscoelastic fluids in a model pore is more pronounced compared to a Newtonian fluid. Finally we propose a simple model which takes into account the elastic properties of fluids in deformation of the fluid-oil interface that results in a difference for immiscible displacement when compared to Newtonian fluids

Parmi les principaux verrous à lever pour la mise en place de l’IoT, l’un des plus difficiles concerne l’autonomie des objets. Il est en effet difficilement concevable, vu le grand nombre de composants déployés, d’intervenir sur chacun pour remplacer, ou recharger, leur batterie. Dans ce contexte ma thèse a pour objectif de proposer des solutions éco-énergétique afin de rendre tout ou partie autonome des objets communicants, type capteur. Une des solutions est de développer des récupérateurs d’énergie radiofréquences fonctionnant aux fréquences dans la bande ISM, 900 MHz et/ou 2,4 GHz. Grâce aux modules de récupération d’énergie le capteur pourra fonctionner sur une période théoriquement illimitée, grâce à un module de stockage d’énergie embarqué rechargeable. En pratique, la fiabilité de l’élément de stockage définira le temps de vie du capteur, estimé à une vingtaine d’années avec les cellules de stockage rechargeables actuelles. Les solutions existantes dans le commerce sont presque exclusivement développées sur substrat époxy (ou dérivé). Cette solution est généralement robuste et performante. En revanche la rigidité mécanique du substrat réduit l’intégration des nœuds dans notre environnement, elle devient rédhibitoire dans le cas des réseaux corporels. Afin de permettre au capteur autonome de s’intégrer plus facilement, et d’adresser notamment des applications de type biomédicales, celui-ci sera développé sur substrat souple. Cet objectif pose certains défis quant à la maitrise des procédés de fabrication et de report des composants pour les performances des parties radiofréquences / Electronics has undergone an unquestionable evolution in recent years. The progress made gives more efficient circuits and smaller, but especially more and more energy efficient. This evolution, combined with advances in the digital and IT domain, has enabled the expansion of Internet of Things (IoT) applications based on the massive deployment of autonomous wireless communicating sensors. The first generations of sensor could only work during the time of discharge of their battery. One of the proposed ways to extend the autonomy of objects is to use the ambient energy. Several technologies have been developed to optimize the energy harvesting depending on the environment of the sensor. The work of this thesis allows developing RF energy harvesters in three steps. The first part studies antennas structures compatible with the energy harvesting. Each antenna is optimized to either recover more energy or better integrate into the environment. The second step focuses on the RF / DC conversion circuit. The study of different circuits architectures, diodes and number of stages potentially relevant for our application, allowed realising circuits able to work with our antennas. Each circuit was then optimized to increase its conversion efficiency and its sensitivity. The final step was to assemble an antenna with a rectifier to characterize the complete harvester according two different scenarios: opportunistic energy harvesting and energy transfer conditions.