Malgré leurs contribution dans plusieurs domaines, les biopuces à lecture plasmonique conventionnelles basées sur l'utilisation d’un film métallique plan d'or, sont limitées en terme de sensibilité surtout quand il s'agit de détecter des molécules de faible masse molaire à l’état de trace.Dans ce cadre, nous étudions numériquement et expérimentalement le potentiel de détection d’interactions biomoléculaires d’une nouvelle génération de biopuces à lecture plasmonique intégrant un film métallique micro-nano-structurée en réseau rectangulaire 1D. L’étude numérique développée met en œuvre une méthode hybride, basée sur la combinaison de deux méthodes classiques : la méthode des éléments finis et la méthode modale de Fourier. Grâce à ce nouvel outil numérique, nous présentons une cartographie exhaustive du potentiel de détection d’une couche biologique, en variant les paramètres de la structuration liés aux dimensions du réseau. La réponse de la biopuce à l’accrochage de biomolécules est ensuite interprétée théoriquement par les différents phénomènes plasmoniques notamment les «points chauds» et les bandes plasmoniques interdites. Nos calculs soulignent l'importance de l’exploitation du confinement de la lumière à travers la structuration sub-longueur d’onde des surfaces plasmoniques. Ceci permet non seulement d’optimiser les paramètres géométriques afin d’améliorer la sensibilité vis-à-vis de la réponse d’une biopuce conventionnelle, mais aussi de mettre en évidence la transition entre le régime où les plasmons propagatifs dominent et le régime où les plasmons localisés dominent. De nouvelles figures de mérite sont introduites pour évaluer les performances des biopuces structurées.Cette étude montre également que de nouvelles opportunités pour améliorer davantage la bio-sensibilité sont offertes, si la localisation de biomolécules peut être effectuée dans les régions où le champ électrique est amplifié et confiné. / Surface plasmons resonance imaging with continuous thin metallic films have become a central tool for the study of biomolecular interactions. However, in order to extend the field of applications of surface plasmons resonance systems to the trace detection of biomolecules having low molecular weight, a change in the plasmonic sensing methodology is needed. In this study, we investigate theoretically and experimentally the sensing potential of 2D nano- and micro- ribbon grating structuration on the surface of Kretschmann-based surface plasmon resonance biosensors when they are used for detection of biomolecular binding events. Numerical simulations were carried out by employing a fast and novel model based on the hybridization of two classical methods, the Fourier Modal Method and the Finite Element Method. Our calculations confirm the importance of light manipulation by means of structuration of the plasmonic thin film surfaces on the nano- and micro- scales. Not only does it highlight the geometric parameters that allow the sensitivity enhancement, and associated figures of merit, compared with the response of the conventional surface plasmon resonance biosensor based on a flat surface, but it also describes the transition from the regime where the propagating surface plasmon mode dominates to the regime where the localized surface plasmon mode dominates. An exhaustive mapping of the biosensing potential of the nano- and micro- structured biosensors surface is presented, varying the structural parameters related to the ribbon grating dimensions. New figures of merit are introduced to evaluate the performance of the structured biosensors. The structuration also leads to the creation of regions on biosensor chips that are characterized by strongly enhanced electromagnetic fields. New opportunities for further improving the bio-sensitivity are offered if localization of biomolecules can be carried out in these regions of high electromagnetic fields enhancement and confined.

La diversité génétique est un élément majeur pour l'évolution des espèces dans un environnement changeant. Chez les isopodes Armadillidium vulgare et Porcellionides pruinosus, l'infection par Wolbachia engendre une féminisation des mâles pouvant entraîner des sex-ratios fortement biaisés en faveur des femelles. Cela réduit la taille efficace des populations infectées qui peut provoquer une réduction de la diversité génétique. Cependant, chez A. vulgare, il existe un maintien de cette diversité qui pourrait être dû à des prévalences trop faibles de Wolbachia pour impacter les populations ou à d’autres facteurs comme par exemple lors de la reproduction un choix préférentiels des mâles pour les femelles génétiques. Un suivi des prévalences de Wolbachia dans des populations naturelles d’A. vulgare a été réalisé sur plusieurs années à partir d’une nouvelle méthode basée sur le génotypage. Les résultats montrent (i) des infections multiples de Wolbachia et (ii) des prévalences faibles pour wVulM, wVulC et wVulP. La présence d'un second facteur féminisant appelé f est suspectée dans de nombreuses populations. A l’échelle individuelle, Wolbachia semble avoir un impact sur le nombre de multi-paternités puisque les femelles génétiques s’accouplent avec plus de mâles que les néo-femelles. Les faibles prévalences de Wolbachia et les accouplements multiples permettent de maintenir une diversité génétique importante au sein des populations d’A. vulgare. Chez P. pruinosus, les prévalences de Wolbachia sont élevées et on observe de forts taux de consanguinité. Cependant, ces taux pourraient également résulter de fluctuations d’effectifs dans ces populations liées à un habitat spécialisé et peu stable. / Genetic diversity is a crucial component for the evolution of species in changing environments. In the isopods Armadillidium vulgare and Porcellionides pruinosus, infection with Wolbachia bacteria causes a feminization of males that could lead to strongly female-biased sex-ratios. This reduces the effective size of infected populations and may result in a decreased genetic diversity. Nevertheless, genetic diversity is known to be maintained in A. vulgare. This might be due to Wolbachia prevalences being too low to impact host populations, or to other factors, as for example males preferentially choosing genetic females for reproduction. Wolbachia prevalence has been monitored over several years in natural populations of A. vulgare using a new genotyping method. The results demonstrate (i) multiple Wolbachia infections and (ii) low prevalences of wVulM, wVulC and wVulP. The presence of a second feminizing factor, called f, is suspected in numerous populations. At the individual scale, Wolbachia seems to have an effect on the number of multiple paternities, since genetic females mate with more males than neo-females. Low Wolbachia prevalence and multiple mating may allow the maintenance of a high genetic diversity in A. vulgare populations. In P. pruinosus, Wolbachia prevalences are high and we observe high consanguinity rates. However, these rates might also result from fluctuations in population size due to a specialized and unstable habitat.

Le travail présenté dans ce mémoire consiste à élaborer en une seule étape une couche mince organique ayant les propriétés chimiques et/ou morphologiques souhaitées. Cette démarche vise à copolymériser par voie plasma (PECVD) deux monomères antagonistes (apolaire et polaire) afin de contrôler la répartition et la taille des nodules de l'un des polymères dispersé dans l'autre phase et d'obtenir ainsi une structuration chimique et/ou morphologique. Pour ce faire, six précurseurs ont été sélectionnés de façon à couvrir une large gamme de polarité: l'alcool allylique (AA), l'acide acrylique (AAc), l'aniline (ANi), le diéthylèneglycol diméthyl éther (DEGDME), le 1H,1H,2H-perfluoro-1-décène (HDFD) et le 2-(diméthylamino) éthyle méthacrylate (DMAEMA).La première partie de ce travail est centrée sur l'étude des mécanismes de croissance des différents homopolymères par voie plasma pulsé. Les cinétiques de dépôt, les structures chimiques et les morphologies sont plus spécifiquement détaillées pour deux monomères, les HDFD et DMAEMA en fonction des paramètres du procédé plasma, la polymérisation plasma de ces deux précurseurs étant pour la première fois décrite. La caractérisation des couches minces obtenues repose sur la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR), la spectroscopie de photoélectrons X (XPS) et la microscopie à force atomique (AFM). Cette étude a montré le rôle catalytique des groupements fluorés induisant des vitesses de dépôt plus conséquentes. Même si la croissance est prépondérante durant le temps de décharge, le dépôt est non négligeable pendant la post-décharge. La structure chimique des polymères plasma est fortement dépendante des paramètres de la décharge et notamment la puissance et le temps de décharge. La spectroscopie FTIR s'est révélée comme un outil performant pour l'évaluation de la rétention de la structure chimique de l'entité monomère initiale dans le polymère plasma. Ces homopolymères présentent une morphologie homogène sans rugosité.Dans la deuxième partie, nous abordons la copolymérisation plasma pulsé. Les différents copolymères synthétisés sont p-AA-co-HDFD, p-AAc-co-HDFD, p-ANi-co-HDFD, p-DEGDME-co-HDFD, p-DMAEMA-co-HDFD, p-DMAEMA-co-ANi. La plupart sont issus de comonomères hydrophiles et hydrophobes à l'exception d'un synthétisé à partir de deux précurseurs polaires. Les cinétiques de dépôt, les propriétés chimiques et morphologiques sont discutées en fonction des paramètres plasma tels que la puissance injectée mais aussi des proportions relatives des différents comonomères. Les différentes analyses chimiques entreprises montrent plutôt la formation d'un mélange d'homopolymères ou d'un copolymère à bloc plutôt que la croissance d'un nouveau matériau. Cette hypothèse est étayée par la mise en évidence d'une structuration morphologique correspondant à la présence d'îlots à la surface.

Cette thèse porte sur l’élaboration d’un modèle de structuration des relations lexicales, fondé sur les fonctions lexicales de la Théorie Sens-Texte [Mel’cuk, 1997]. Les relations lexicales considérées sont les dérivations sémantiques et les collocations telles qu’elles sont définies dans le cadre de la Lexicologie Explicative et Combinatoire [Mel’cuk et al., 1995]. En partant du constat que ces relations lexicales ne sont pas décrites ni présentées de façon satisfaisante dans les bases de données lexicales, nous posons la nécessité d’en créer un modèle de structuration. Nous justifions l’intérêt de créer un système de fonctions lexicales puis détaillons les quatre perspectives du système que nous avons mises au point : une perspective sémantique, une perspective axée sur la combinatoire des éléments d’une relation lexicale, une perspective centrée sur leurs parties du discours, ainsi qu’une perspective mettant en avant l’élément sur lequel se focalise la relation. Le système intègre l’ensemble des fonctions lexicales, y compris les fonctions lexicales non standard, dont nous proposons une normalisation de l’encodage. Le système a été implémenté dans la base de données lexicale du DiCo. Nous présentons trois applications dans lesquelles il peut être exploité. Premièrement, il est possible d’en dériver des interfaces de consultation pour les bases de données lexicales de type DiCo. Le système peut également être directement consulté en tant qu’assistant à l’encodage des relations lexicales. Enfin, il sert de référence pour effectuer un certain nombre de calculs sur les informations lexicographiques, qui pourront, par la suite, être implémentés pour automatiser la rédaction de certains champs de fiches lexicographiques. / This thesis proposes a model for structuring lexical relations, based on the concept of lexical functions (LFs) proposed in Meaning-Text Theory [Mel’cuk, 1997]. The lexical relations taken into account include semantic derivations and collocations as defined within this theoretical framework, known as Explanatory and Combinatorial Lexicology [Mel’cuk et al., 1995]. Considering the assumption that lexical relations are neither encoded nor made available in lexical databases in an entirely satisfactory manner, we assume the necessity of designing a new model for structuring them. First of all, we justify the relevance of devising a system of lexical functions rather than a simple classification. Next, we present the four perspectives developped in the system: a semantic perspective, a combinatorial one, another one targetting the parts of speech of the elements involved in a lexical relation, and, finally, a last one emphasizing which element of the relation is focused on. This system covers all LFs, even non-standard ones, for which we have proposed a normalization of the encoding. Our system has already been implemented into the DiCo relational database. We propose three further applications that can be developed from it. First, it can be used to build browsing interfaces for lexical databases such as the DiCo. It can also be directly consulted as a tool to assist lexicographers in encoding lexical relations by means of lexical functions. Finally, it constitutes a reference to compute lexicographic information which will, in future work, be implemented in order to automatically fill in some fields within the entries in lexical databases. / Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Paris Diderot (Paris 7)

La téléréadaptation, tout comme d’autres champs en télésanté, est de plus en plus interpelée pour la prestation de services. Le but de ce projet de thèse est d’enrichir l’évaluation de la téléréadaptation afin que les connaissances qui en découlent puissent venir soutenir la prise de décision d’acteurs impliqués à différents niveaux en téléréadaptation. Le premier article présente une revue systématique dont l’objectif était de faire synthèse critique des études en téléréadaptation. La revue rassemble 28 études en téléréadaptation, qui confirment l’efficacité de la téléréadaptation pour diverses clientèles dans différents milieux. Certaines des études suggèrent également des bénéfices en termes de coûts, mais ces résultats demeurent préliminaires. Cette synthèse critique est utile pour soutenir la décision d’introduire la téléréadaptation pour combler un besoin. Par contre, les décideurs bénéficieraient aussi de connaissances par rapport aux changements cliniques et organisationnels qui sont associés à la téléréadaptation lorsqu’elle est introduite en milieu clinique. Les deux autres articles traitent d’une étude de cas unique qui a examiné un projet clinique de téléréadaptation dans l’est de la province de Québec, au Canada. Le cadre conceptuel qui sous-tend l’étude de cas découle de la théorie de structuration de Giddens et des modèles de structuration de la technologie, en particulier de l’interaction entre la structure, l’agent et la technologie. Les données ont été recueillies à partir de plusieurs sources (groupes de discussion, entrevues individuelles, documents officiels et observation d’enregistrements) suivi d’une analyse qualitative. Le deuxième article de la thèse porte sur le lien entre la structure, l’agent et la culture organisationnelle dans l’utilisation de la téléréadaptation. Les résultats indiquent que les différences de culture organisationnelle entre les milieux sont plus évidentes avec l’utilisation de la téléréadaptation, entraînant des situations de conflits ainsi que des occasions de changement. De plus, la culture organisationnelle joue un rôle au niveau des croyances liées à la technologie. Les résultats indiquent aussi que la téléréadaptation pourrait contribuer à changer les cultures organisationnelles. Le troisième article examine l’intégration de la téléréadaptation dans les pratiques cliniques existantes, ainsi que les nouvelles routines cliniques qu’elle permet de soutenir et la pérennisation de la téléréadaptation. Les résultats indiquent qu’il y a effectivement certaines activités de téléréadaptation qui se sont intégrées aux routines des intervenants, principalement pour les plans d’intervention interdisciplinaire, tandis que pour les consultations et le suivi des patients, l’utilisation de la téléréadaptation n’a pas été intégrée aux routines. Plusieurs facteurs en lien avec la structure et l’agent ont contraint et facilité l’intégration aux routines cliniques, dont les croyances partagées, la visibilité de la téléréadaptation, le leadership clinique et organisationnel, la disponibilité des ressources, et l’existence de liens de collaboration. La pérennité de la téléréadaptation a aussi pu être observée à partir de la généralisation des activités et le développement de nouvelles applications et collaborations en téléréadaptation, et ce, uniquement pour les activités qui s’étaient intégrées aux routines des intervenants. Les résultats démontrent donc que lorsque la téléréadaptation n’est pas intégrée aux routines cliniques, elle n’est pas utilisée. Par contre, la téléréadaptation peut démontrée certains signes de pérennité lorsque les activités, qui sont reproduites, deviennent intégrées aux routines quotidiennes des utilisateurs. Ensemble, ces études font ressortir des résultats utiles pour la mise en place de la téléréadaptation et permettent de dégager des pistes pour enrichir le champ de l’évaluation de la téléréadaptation, afin que celui-ci devienne plus pertinent et complet, et puisse mieux soutenir les prises de décision d’acteurs impliqués à différents niveaux en téléréadaptation. / Telerehabilitation, like other telehealth applications, has been increasingly used to provide health services. The goal of this thesis is to enrich the field of telerehabilitation evaluation such that it can better contribute to informed decision making of those involved in telerehabilitation at different levels. The first article is a systematic review of telerehabilitation studies and it was conducted in order to provide a critical synthesis of the current telerehabilitation literature. The revue included 28 studies of telerehabilitation, which, overall, confirmed the efficacy of telerehabilitation when used with a variety of clienteles in different settings. Some of the studies also suggest that there may be some cost benefits associated with telerehabilitation although the findings remain preliminary. Such a synthesis of the literature can contribute to some decisions regarding the pertinence of introducing telerehabilitation. However, decision makers also need information regarding the clinical and organizational changes that are associated with telerehabilitation when implemented in a clinical setting. The next two articles contain the results of a single case study that was centered on a telerehabilitation clinical project implemented in the eastern part of the province of Quebec, in Canada. A conceptual model was developed to guide this study, and it was based on Giddens’ Theory of Structuration and on models of technology structuration, in particular drawing upon the notion of the interaction between structure, agent and technology. Data was collected from several sources (focus groups, interviews, official documents and observation of recordings) and was analyzed using a qualitative analysis approach. The second article in this thesis examined the relationship between structure, agent and organizational culture with respect to telerehabilitation use. The results indicate that differences in organizational culture between the centres are more visible when telerehabilitation is used, which can in some cases lead to conflicts, while in other cases create opportunities for change. In addition, organizational culture also played a role in shared beliefs linked to the technology. Lastly, the results suggest that telerehabilitation could be used to bring about changes in organizational culture. The third article examined how telerehabilitation became integrated into existing clinical practices, how it contributed to the development of new routines and explored the sustainability of telerehabilitation. The results indicate that some activities, namely interdisciplinary care plans were integrated into clinical routines, while consultations and patient follow-up were not. Several factors related to the structure and agent were found to facilitate or hinder the integration of telerehabilitation into routine practices, including shared beliefs, the visibility of telerehabilitation activities, the clinical and organizational leadership, the availability of resources and the existence of collaborations. Sustainability was also observed when telerehabilitation use became more generalized and novel applications were developed, although this was only found to occur for activities which had integrated into routine practice. The results therefore suggest that when telerehabilitation is not integrated into routine practices, it will not be used, but that, on the other hand, telerehabilitation may be sustainable for activities which are repeated and then integrated into routine day-to-day clinical activities. Together, these studies put forth findings which can be useful when implementing new telerehabilitation programs. They also help elucidate directions for future research in order to enrich the field of telerehabilitation evaluation so that it may become more pertinent and comprehensive to support decision-makers involved at all levels of telerehabilitation.

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

En microélectronique, les techniques actuelles de fabrication des supercondensateurs requièrent le développement de motifs nanostructurés de surface spécifique élevée. Nous nous intéressons à une alternative émergeante aux techniques classiques ‘top-down’ de fabrication des masques de gravure : les mélanges d’homopolymères. En effet, deux polymères avec des chimies différentes sous forme de films minces peuvent conduire à une séparation de phase avec des domaines cylindriques de taille sub-micrométrique. Une gravure cryogénique au travers de ces masques produit une nanostructuration avec une importante surface spécifique. Les travaux de cette thèse ont porté sur la réalisation des films minces et sur la compréhension des mécanismes d’obtention de la morphologie finale. Une étude a été menée sur les solvants de dépôt et d’exposition pour déterminer leur influence sur les morphologies. Les paramètres influençant la taille des motifs sont ensuite étudiés. Des domaines de moins de 100 nm ont été obtenus. Finalement, l’étude d’une méthode alternative de dépôt par dip-coating a permis l’obtention d’une grande variété de morphologies en une seule étape et pour une même solution. Ces travaux se sont ensuite orientés sur la réalisation des motifs en gravant par plasma le silicium au travers de ces masques. Deux procédés ont été retenus, adaptés et optimisés afin de réaliser des gravures profondes sans défaut. Le procédé STiGer aniso permet de les obtenir et ce, avec la meilleure répétabilité. Un autre axe, portant sur l’optimisation de la sélectivité en modifiant la nature du masque, a été développé. Une sélectivité de 70 : 1 est obtenue pour un masque de poly(styrène) marqué au Ru. / In microelectronics, current techniques for supercapacitors manufacturing requires the development of nanostructured patterns with high specific surface. We are interested in an emerging alternative approach to conventional 'top-down' fabrication techniques based on blends of homopolymers. Indeed, two polymers with different chemistries in thin films can lead to phase separation with cylindrical domains of sub-micrometer size. A cryogenic plasma through these masks can produce nanostructuration with a high specific surface. The work of this thesis focused on the realization of thin films and on the understanding of the mechanisms to obtain the final morphology. A study on solvent deposition and exposure was led to determine their influence on the morphologies. The parameters influencing the size of the domains are then studied. Domains of less than 100 nm were obtained. Finally, the study of an alternative method of deposition by dip-coating enabled to obtain a variety of morphologies in one step and for the same solution. This work was then directed towards the realization of structured surfaces by plasma etching of the silicon through this masks. Two methods were used, adapted and optimized to achieve deep etched without default. The process StiGer aniso allows to obtain this and with better repeatability. Another axis is developed. It is focused on the optimization of the selectivity by modifying the nature of the mask. We succeed in obtaining a selectivity of 70: 1 with a mask of poly(styrene) stained by Ru.

Depuis une dizaine d'années, on observe un développement de l'électronique embarquée intégrée à la plupart des objets que nous utilisons au quotidien. Il s'agit maintenant de les interconnecter en créant des réseaux embarqués connectés tels que les réseaux de capteurs autonomes sans fils. La miniaturisation des composants permet d'envisager une autonomie énergétique de ces réseaux composés de capteurs, récupérateurs d'énergie et de micro-batteries. Cependant la faible durée de vie des batteries et leur puissance limitée sont problématiques pour de telles applications. Les micro-supercondensateurs représentent une alternative pertinente pour la gestion de l'énergie dans les systèmes embarqués, notamment grâce à leur durée de vie très élevée. L'objectif de cette thèse concerne l'optimisation des performances de ces dispositifs en termes de densité de puissance et d'énergie. La capacité du supercondensateur étant proportionnelle à la surface électrochimiquement active des électrodes, nous nous sommes donc intéressés à la structuration de collecteurs de courant en or pour optimiser les performances des micro-supercondensateurs à base d'oxyde de ruthénium. Nous avons sélectionné deux principales techniques pour fabriquer une structure tridimensionnelle de l'or. Dans un premier temps, le dépôt physique d'or par évaporation à angle oblique (OAD) nous a permis de réaliser un substrat colonnaire suivi d'un dépôt d'oxyde de ruthénium. Dans un deuxième temps, nous avons mis en place un dépôt électrochimique d'or avec un modèle dynamique à bulles d'hydrogène. Cette technique permet la fabrication d'une structure d'or en trois dimensions par le biais d'un dépôt d'or réalisé simultanément avec une évolution d'hydrogène. L'électrodéposition de l'oxyde de ruthénium sur cette structure poreuse a montré une très bonne compatibilité notamment en terme d'homogénéité du dépôt, une forte capacité à faible vitesse de balayage (> 3 F/cm2) et une bonne cyclabilité. Pour tester les performances de ces électrodes, nous avons réalisé un dispositif complet en configuration empilée présentant de bonnes caractéristiques. Cette technologie de fabrication a pu par ailleurs être transférée à la micro-échelle pour des dispositifs planaires à l'aide de procédés de photolithographie sur électrodes interdigitées. / The increasing importance of portable and wearable electronics as well as embedded wireless sensor networks has made energy autonomy a critical issue. Micro-energy autonomy solutions based on the combination of energy harvesting and storage may play a decisive role. However, the short lifetime of micro-batteries is problematic. Micro-supercapacitors are a promising solution in terms of energy storage for embedded systems on the account of their important lifetime. In this work we have focused on the optimization of the performances of micro-supercapacitors in terms of energy and power density. As the capacitance is directly related to the accessible surface area of the electrodes, we have investigated the structuration of the current collectors in order to improve the performances of ruthenium oxide-based micro-supercapacitors. Two mains technics have been studied to obtain three dimensional structures. In a first phase, the oblique angle physical vapor deposition (OAD) has been investigated to fabricate a columnar gold structure, subsequently covered by an electrochemical ruthenium oxide. In a second phase, a highly porous gold architecture has been studied using electrodeposition via a hydrogen bubbles dynamic template. The ruthenium oxide electrodeposited on the resulting mesoporous gold structure shows good compatibility, in terms of homogeneous deposition, with a significant capacitance at slow rate (> 3F.cm-2) and an important cyclability. As proof of concept, a device has been designed in a stack configuration with good performances. Moreover, the technology finalized for electrodes fabrication has been transferred to the micro-scale on planar interdigitated devices using a suitable photolithography process.

Les décharges en phase gazeuse couplées avec les liquides est une branche relativement nouvelle de la physique des plasmas. Le développement des applications technologiques basées sur les plasmas-liquides dans des domaines tels que la médecine, le traitement de matériaux, la remédiation environnementale, etc., est très prometteur. Cependant, la compréhension de la nature de l’interaction plasma-liquide est indispensable pour pouvoir développer les applications. Dans ce mémoire, composé de trois sections, nous avons étudié l’interaction d’un plasma d’air, généré par une décharge à courant alternatif (AC), et couplé directement avec l’eau. Tout d’abord, une présentation générale des systèmes plasmas-liquides et ses applications pour le traitement des eaux est faite dans le Chapitre 1. Chapitre 2, un article publié dans Journal of Physics D: Applied Physics, est une étude de la dynamique spatio-temporelle d’un plasma d’air produit par une décharge AC entre une électrode pointe et la surface de l’eau. Chapitre 3, un article publié dans Plasma Chemistry and Plasma Processing, représente une investigation sur les différents modes de décharges AC en contact avec l’eau et sur l’efficacité de chaque mode pour dégrader un polluant organique modèle (bleue de méthylène). / Gas phase discharges in contact with liquids is a relatively novel research field in plasma physics. Plasma-liquid systems are very promising for various technological applications, such as medicine, solid-state physics, and environmental remediation. However, further development of the applications requires understanding of plasma-liquid interactions. In this thesis, interaction between an air plasma directly coupled in contact with water is studied. This thesis includes three chapters. Chapter 1 presents a general introduction of the plasma-liquid interactions and their applications in water treatment. Chapter 2, an article published in Journal of Physics D: Applied Physics, is an investigation of the spatial and temporal dynamics of an air plasma produced by AC discharge between a pin electrode and water. Chapter 3, an article published in Plasma Chemistry and Plasma Processing, is an investigation of the various modes produced by an AC-driven air discharge in contact with water. The electrical characteristics of each discharge mode are presented in detail, and variations in water properties (namely water acidity and conductivity) are also discussed. The efficiency of each discharge mode on the degradation rate of methylene blue, a standard pollutant, is also reported.

Les plantes sont la base de réseaux trophiques plus ou moins complexes et peuvent influencer directement ou indirectement les interactions entre les organismes des niveaux trophiques supérieurs. Toutefois, l'impact des plantes sur les performances des phytophages et des ennemis naturels a surtout été abordé en prenant en compte les caractéristiques d'une seule espèce de plante hôte. Des différences entre espèces et la présence de plantes voisines peuvent également influencer les interactions entre les niveaux trophiques supérieurs. L'objectif de cette thèse est donc d'identifier i) l'impact de différentes espèces de plantes sur les performances de phytophages généralistes et spécialistes et de leurs ennemis naturels, ii) l'impact de l'environnement proche sur les préférences des phytophages et de leurs ennemis naturels, et iii) les conséquences sur la structuration génétique des populations de phytophages et d'ennemis naturels en relation avec les espèces de plantes hôtes. Pour répondre à ces questions, nous avons choisi quatre espèces de plantes de la famille des Brassicacées, deux espèces sauvages Brassica nigra et Sinapis arvensis et deux espèces cultivées B. oleracea et B. napus. Ces espèces diffèrent par leur phénologie, leur qualité nutritive (teneur en sucres et en acides aminés), leurs défenses physiques et chimiques. Ces plantes possèdent la particularité de produire des composés secondaires, les glucosinolates, qui suite à l'attaque de phytophages, s'hydrolysent pour former des composés potentiellement toxiques pour de nombreux phytophages. Nous avons comparé le développement et le comportement du puceron généraliste Myzus persicae et du puceron spécialiste Brevicoryne brassicae et de leur parasitoïde Diaeretiella rapae sur les quatre espèces de plantes. Nous avons aussi caractérisé la structuration génétique des populations du puceron spécialiste Br. brassicae et du parasitoïde D. rapae. Nous avons montré que les performances du phytophage généraliste et du parasitoïde ne sont pas réduites sur les plantes sauvages. Les performances de M. persicae sont en fait réduites sur l'espèce cultivée B. napus tandis que son parasitoïde se développe mieux sur l'espèce sauvage S. arvensis. Le phytophage spécialiste, au contraire, possède des performances équivalentes sur les différentes espèces de plantes. De plus, alors que ce phytophage est capable de séquestrer les composés secondaires rencontrés dans les plantes hôtes et de les utiliser pour se défendre contre ses prédateurs, la séquestration des glucosinolates ne semble pas efficace contre le parasitoïde D. rapae. Ce parasitoïde se développe mieux quand son hôte se nourrit de plantes riches en glucosinolates. Nous avons également mis en évidence l'importance de la présence de plantes voisines sur le comportement de choix des phytophages et des parasitoïdes. Il en résulte un phénomène de résistance par association pour les plantes cibles entourées par B. napus, B. nigra et S. lycopersicum vis-à-vis du phytophage généraliste M. persicae et un phénomène de susceptibilité par association pour les plantes cibles entourées par B. nigra vis-à-vis du phytophage spécialiste Br. brassicae. Les parasitoïdes peuvent également procurer une protection aux plantes cibles entourés par B. napus en augmentant le taux de parasitisme sur Br. brassicae. Enfin, malgré l'absence de structuration des populations du phytophage spécialiste, les analyses génétiques semblent indiquer une structuration des populations du parasitoïde par les plantes hôtes, la date et le site d'échantillonnage. Pour conclure, ces résultats mettent en évidence l'importance de l'environnement proche des plantes et du degré de spécialisation des phytophages dans les interactions tritrophiques entre les plantes, les phytophages et leurs ennemis naturels. De plus, cette thèse montre que l'importance relative des effets liés à la plante hôte (" bottom up ") et ceux liés aux ennemis naturels (" top down ") dans la régulation des populations de ravageurs varie en fonction des espèces de plantes.