L’incinération des déchets ménagers permet de réduire leur volume tout en assurant une production d’énergie. Cependant cette technique se heurte à des obstacles liés à la durabilité des matériaux, notamment au niveau de la résistance à la corrosion des tubes des échangeurs de chaleur. Cette corrosion est due à l’association de cendres riches en éléments chlore et soufre et des gaz de combustion contenant des agents agressifs tels que HCl, SO2 et les chlorures alcalins et de métaux lourds. Ils subissent également de l’érosion par les cendres volantes transportées par les gaz de combustion. Un pilote permettant de réaliser, des essais de corrosion des matériaux utilisés dans les incinérateurs en présence de gaz et de cendres corrosifs a été construit. L’originalité de ce dispositif porte sur la reproduction du gradient de température rencontré à l’interface fumées/tube/vapeur d’eau (Tfumées ? Tmétal) et de la vélocité des gaz et des particules. Un plan d’expériences faisant intervenir les principaux paramètres influant sur la corrosion : Tfumées, PHCl, PSO2 et la composition de la cendre a été établi. Les paramètres de dégradations considérés sont la vitesse de corrosion et la caractérisation des produits de corrosion. Les résultats obtenus a conduit à l’indentification de deux mécanismes de corrosion : à basse température, la cinétique de dégradation du matériau est principalement régie par une attaque gazeuse (PHCl favorise la corrosion contrairement à PSO2 qui a effet inhibiteur) alors qu’à haute température, ces dernières sont essentiellement dues à la formation de phases fondues. Enfin, la teneur en chlorures dans les cendres augmente la corrosion. / Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) allows reducing the disposal volume and creates energy from a waste source. Waste to Energy (WTE) plants are equipped with heat exchangers that recover the heat produced from burning solid waste through metallic tubes inside steam circulates. The municipal solid waste combustion generates highly corrosive flue gas containing species like HCl, SO2, alkali and metals chlorides and ashes containing alkali chlorides and sulphates. Moreover, velocity of flue-gas containing ashes can influence the tube degradation. An innovative laboratory-scale corrosion pilot, which reproduces MSWI boilers conditions, was built. The temperature gradient at flue-gas/tube interface and the velocity of flue-gas throughout the tubes are reproduced. This way, the material degradations are simulated, as realistic as possible. The main parameters responsible of the materials corrosion were studied and controlled: temperature difference between gases and metallic tube, partial pressure of HCl and SO2 and ash composition. In order to evaluate the material degradation during the corrosion tests, some parameters were carefully observed: corrosion rate, identification of the corrosion products and the thickness of different corrosion layers. The analysis of the results led to the identification of two corrosion mechanisms: at low temperature the corrosion is caused by the gas phase (high amounts of HCl increase corrosion rates, while SO2 contents tend to reduce), at high temperature the corrosion is caused by the action of melted phases. Finally, results showed that the corrosion rate is enhanced by the presence of alkali chloride in the ashes.

Les technologies complexes d’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) et tomographie par émission de positons couplée au scanner (TEP-CT) permettent d’établir de nouvelles approches de la mesure de la rigidité aortique. La rigidité artérielle est un puissant marqueur de risque cardiovasculaire, indépendant des autres facteurs de risque classique. La mesure de la vélocité d’onde de pouls (VOP) est communément admise comme « étalon-or » de la mesure de la rigidité aortique, et ce, de par ses caractéristiques de simplicité, reproductibilité et non invasivité lorsqu’elle est réalisée à l’aide de capteurs externes (capteurs mécaniques, tonomètres d’aplanation). D’une part, le but du travail présenté est de confirmer la validité de la mesure de la rigidité aortique par capteurs externes dans une population de 32 patients présentant une obésité abdominale (situation pathologique considérée comme altérant la validité de la mesure de la VOP), en comparant les résultats de la rigidité régionale aux valeurs de rigidité obtenues par IRM. D’autre part, nous confirmons l’existence d’une relation entre la détection de foyers inflammatoires et calcifiés par TEP-CT et la mesure de la rigidité aortique régionale. Un travail portant sur 26 patients bénéficiant d’un TEP-CT permet de démontrer l’existence d’une corrélation importante entre la quantité de foyers calcifiés pariétaux de l’aorte thoracique et également entre le degré d’inflammation (SUVmax) relevé sur la paroi aortique et la rigidité régionale aortique. Ces informations combinées permettront de progresser dans le domaine de la recherche de facteurs influant sur la rigidité aortique. / Nuclear magnetic resonance imaging (MRI) and hybrid imaging with X-ray computed tomography (CT) and 18 F-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emission tomography (PET) permit a new approach for regional aortic stiffness measurement. Arterial stiffness has independent predictive value for total and cardiovascular mortality, coronary morbidity and mortality, fatal stroke in patients with essential hypertension, end-stage renal failure or diabetes. Carotid-femoral pulse wave velocity (PWV) is considered as the “gold-standard” measurement of arterial stiffness. In clinical practice, aortic stiffness can be assessed by transcutaneous waveforms over the right common artery and the right femoral artery. First, the aim of the present work is to confirm the validity of transcutaneous PWV measurements in a population of 32 obese patients (BMI=35kg.m -2), comparing with MRI aortic elastic properties measurements. In fact, obesity is considered as a possible bias for PWV assessment. Second, we confirm the existence of a relationship between inflammatory foci and calcification foci detected by hybrid PET/CT on thoracic aorta (particularly ascending aorta and aortic arch) and arterial stiffness assessed by tonometer. 26 patients referred to our department for FDG-PET/CT imaging have PWV measurements. Aortic inflammation assessed by SUVmax on PET/CT, in these patients, is associated with significant variation in aortic stiffness. These results will allow us to progress for identifying aortic stiffness determinants.

La création, la validation et le développement du tonomètre PulsePen® ainsi que la vérification de nouvelles approches méthodologiques pour l’évaluation du vieillissement des gros troncs artériels constituent l’objet de cette thèse. Trois appareils utilisés dans la pratique clinique et dans la recherche pour déterminer la vitesse de l’onde de pouls, se basant sur trois méthodes différentes, ont été comparés. Cette étude confirme la fiabilité du PulsePen® et du Complior® pour l’étude des propriétés viscoélastiques de l’aorte. Les valeurs de normalité de la vitesse de l’onde de pouls mesurée avec le PulsePen® ont été définies par une étude multicentrique chez les jeunes en âge scolaire, entre 6 et 20 ans. Cette étude a fourni les valeurs de référence en percentiles, en fonction de l’âge et de la taille. Les valeurs de référence de la vitesse de l’onde de pouls ont été définies aussi pour les sujet âgés de plus de 80 ans dans l’étude multicentrique PARTAGE. Dans la même étude, l’analyse de la morphologie de la courbe de pression centrale a permis de démontrer une importante corrélation entre l’amplification de la pression artérielle et la présence de cardiopathie chez les sujets âgés. Enfin, l'étude a porté sur le rapport entre rigidité vasculaire et athérosclérose, et l’influence des facteurs déterminants le syndrome métabolique sur l’épaisseur intima-media et sur la vitesse de l’onde de pouls. D’autre part, nous avons démontré le rôle indépendant de la stéatose hépatique sur la rigidité artérielle / The object of this thesis is conception, validation and development of PulsePen® tonometer and study of new methods to evaluate the aging of aorta and its principal branches. Three devices currently used in clinical practice to determine pulse wave velocity, using three different methods, were compared. This study confirmed the reliability of PulsePen® and Complior® devices to investigate the viscoelastic properties of the large arteries. Reference values of pulse wave velocity in children and teenagers were defined in a multicentric study. This study provided the percentiles of reference values depending on age and height. The multicentric study PARTAGE identified the reference values of pulse wave velocity about a population of elderly aged >80 years. This study demonstrated that pulse wave velocity and blood pressure amplification are complementary methods in studying cardiovascular risk and that pulse wave velocity is more linked to major cardiovascular risk factors, whereas blood pressure amplification is strongly linked to the presence of heart disease and for which low values can be considered as the expression of cardiac damage in elderly. Finally the relationship between arterial stiffness and atherosclerosis was studied, besides the influence of factors determining metabolic syndrome on intima-media thickness and pulse wave velocity. The independent and significant role of non alcoholic fatty liver disease on arterial stiffness was shown

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

Il est bien connu des professionnels de la vision que l’ajustement des verres progressifs sur un patient presbyte peut induire de l’inconfort et des difficultés posturales (Timmis, Johnson, Elliott, & Buckley, 2010). Ces plaintes sont directement associées à l’information visuelle perçue à travers les verres progressifs. Le principal objectif de cette thèse est d’identifier quels sont les paramètres d’un stimulus visuel (p.ex. fréquence temporelle ou vélocité) à l’origine de la perturbation posturale et de l’inconfort. Les distorsions dynamiques perçues à travers des verres progressifs s’apparentent aux mouvements d’un bateau qui roule de droite à gauche ou qui tangue d’avant en arrière. Ce type de stimulation visuelle a été reproduit dans une voute d’immersion en réalité virtuelle avec un sol à texture de damier noir et blanc qui oscillait périodiquement de droite à gauche et d’avant en arrière à différentes fréquences et amplitudes. Les études qui portent sur ce sujet montrent que la réponse posturale induite visuellement augmente avec la vélocité de stimulation et diminue lorsque la fréquence augmente. Cette information peut paraitre contradictoire, car ces deux variables sont liées entre elles par l’amplitude et covarient dans le même sens. Le premier objectif de cette thèse était de déterminer les causes possibles de cette contradiction. En faisant varier la fréquence temporelle de stimulation visuelle, on retrouve deux domaines de réponse posturale. Le premier domaine correspond aux fréquences inférieures à 0,12 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale est visuodépendante et augmente avec la vélocité du stimulus. Le second domaine postural correspond aux fréquences supérieures à 0,25 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale sature et diminue avec l’augmentation de la fréquence. Cette saturation de la réponse posturale semble causée par des limitations biomécaniques et fréquentielles du système postural. D’autres études ont envisagé d’étudier l’inconfort subjectif induit par des stimuli visuels périodiques. Au sein de la communauté scientifique, deux théories principales se confrontent. La théorie sensorielle repose sur les conflits sensoriels induit par le stimulus visuel tandis que la théorie posturale suggère que l’inconfort est la conséquence de l’instabilité posturale. Nos résultats révèlent que l’inconfort subjectif induit par une stimulation visuelle dynamique dépend de la vélocité du stimulus plutôt que de sa fréquence. L’inconfort peut être prédit par l’instabilité naturelle des individus en l’absence de stimulus visuel comme le suggère la théorie posturale. Par contre, l’instabilité posturale induite par un stimulus visuel dynamique ne semble pas être une condition nécessaire et suffisante pour entrainer de l’inconfort. Ni la théorie sensorielle ni la théorie posturale ne permettent à elles seules d’expliquer tous les mécanismes à l’origine de l’inconfort subjectif. Ces deux théories sont complémentaires, l’une expliquant que l’instabilité intrinsèque est un élément prédictif de l’inconfort et l’autre que l’inconfort induit par un stimulus visuel dynamique résulte d’un conflit entre les entrées sensorielles et les représentations acquises par l’individu. / It is well know by eye care professionals that fitting progressive lenses on a presbyopic patient can induce some discomfort and postural difficulties (Timmis, Johnson, Eliott, & Buckley, 2010). The complaints are directly related to the visual information seen through progressive lenses. The main objective of this thesis is to identify the parameters of a visual stimulus (e.g. temporal frequency or velocity) causing the postural perturbation and discomfort. Dynamic distortions perceived in progressive lenses are similar to movements of a boat that rolls from side to side or pitches back and forth. This type of stimulation was reproduced in a full immersive virtual environment with simulated a black and white checkerboard at floor level. This checkerboard periodically swayed at different frequencies and amplitudes. Studies on this topic reveal that visually induced postural responses increase with stimulus velocity and decrease as frequency increases. This information may seem contradictory because these two variables are linked by the amplitude and covary in the same direction. The first objective was to determine the possible causes of this contradiction. Our results show that the postural response to the visual stimulus can be divided into several different areas depending on the frequency range. The first area corresponds to frequencies below 0,12Hz. In this category, postural response is dependent on visual information and increased with stimulus velocity. The second area corresponds to frequencies above 0,25Hz. In this category, postural response saturates and decreases with increasing frequency. This saturation seems to be caused by biomechanical and frequency limitations of the postural system. Other studies have examined subjective discomfort induced by periodic visual stimuli. In the scientific community, two main theories exist: the sensory conflict theory and the postural instability theory. The first theory is based on sensory conflicts induced by the visual stimulus while the second theory suggests that postural discomfort is the result of postural instability. Our results show that subjective discomfort induced by dynamic visual stimulation depends on the velocity of the stimulus rather than its frequency. Discomfort can be predicted by the natural instability of individuals in the absence of visual stimuli as suggested by the postural theory. However, postural instability induced by a dynamic visual stimulus is neither necessary nor sufficient to cause discomfort. According to our results, neither the sensory conflict theory, nor the postural instability theory on their own can explain all the mechanisms behind the appearance of subjective discomfort. These two theories are complementary, one explaining that the intrinsic instability is a predictor of discomfort; the other that discomfort induced by a dynamic visual stimulus involves a conflict between sensory input and representations obtained by the individual.

Il est bien connu des professionnels de la vision que l’ajustement des verres progressifs sur un patient presbyte peut induire de l’inconfort et des difficultés posturales (Timmis, Johnson, Elliott, & Buckley, 2010). Ces plaintes sont directement associées à l’information visuelle perçue à travers les verres progressifs. Le principal objectif de cette thèse est d’identifier quels sont les paramètres d’un stimulus visuel (p.ex. fréquence temporelle ou vélocité) à l’origine de la perturbation posturale et de l’inconfort. Les distorsions dynamiques perçues à travers des verres progressifs s’apparentent aux mouvements d’un bateau qui roule de droite à gauche ou qui tangue d’avant en arrière. Ce type de stimulation visuelle a été reproduit dans une voute d’immersion en réalité virtuelle avec un sol à texture de damier noir et blanc qui oscillait périodiquement de droite à gauche et d’avant en arrière à différentes fréquences et amplitudes. Les études qui portent sur ce sujet montrent que la réponse posturale induite visuellement augmente avec la vélocité de stimulation et diminue lorsque la fréquence augmente. Cette information peut paraitre contradictoire, car ces deux variables sont liées entre elles par l’amplitude et covarient dans le même sens. Le premier objectif de cette thèse était de déterminer les causes possibles de cette contradiction. En faisant varier la fréquence temporelle de stimulation visuelle, on retrouve deux domaines de réponse posturale. Le premier domaine correspond aux fréquences inférieures à 0,12 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale est visuodépendante et augmente avec la vélocité du stimulus. Le second domaine postural correspond aux fréquences supérieures à 0,25 Hz. Dans ce domaine, la réponse posturale sature et diminue avec l’augmentation de la fréquence. Cette saturation de la réponse posturale semble causée par des limitations biomécaniques et fréquentielles du système postural. D’autres études ont envisagé d’étudier l’inconfort subjectif induit par des stimuli visuels périodiques. Au sein de la communauté scientifique, deux théories principales se confrontent. La théorie sensorielle repose sur les conflits sensoriels induit par le stimulus visuel tandis que la théorie posturale suggère que l’inconfort est la conséquence de l’instabilité posturale. Nos résultats révèlent que l’inconfort subjectif induit par une stimulation visuelle dynamique dépend de la vélocité du stimulus plutôt que de sa fréquence. L’inconfort peut être prédit par l’instabilité naturelle des individus en l’absence de stimulus visuel comme le suggère la théorie posturale. Par contre, l’instabilité posturale induite par un stimulus visuel dynamique ne semble pas être une condition nécessaire et suffisante pour entrainer de l’inconfort. Ni la théorie sensorielle ni la théorie posturale ne permettent à elles seules d’expliquer tous les mécanismes à l’origine de l’inconfort subjectif. Ces deux théories sont complémentaires, l’une expliquant que l’instabilité intrinsèque est un élément prédictif de l’inconfort et l’autre que l’inconfort induit par un stimulus visuel dynamique résulte d’un conflit entre les entrées sensorielles et les représentations acquises par l’individu. / It is well know by eye care professionals that fitting progressive lenses on a presbyopic patient can induce some discomfort and postural difficulties (Timmis, Johnson, Eliott, & Buckley, 2010). The complaints are directly related to the visual information seen through progressive lenses. The main objective of this thesis is to identify the parameters of a visual stimulus (e.g. temporal frequency or velocity) causing the postural perturbation and discomfort. Dynamic distortions perceived in progressive lenses are similar to movements of a boat that rolls from side to side or pitches back and forth. This type of stimulation was reproduced in a full immersive virtual environment with simulated a black and white checkerboard at floor level. This checkerboard periodically swayed at different frequencies and amplitudes. Studies on this topic reveal that visually induced postural responses increase with stimulus velocity and decrease as frequency increases. This information may seem contradictory because these two variables are linked by the amplitude and covary in the same direction. The first objective was to determine the possible causes of this contradiction. Our results show that the postural response to the visual stimulus can be divided into several different areas depending on the frequency range. The first area corresponds to frequencies below 0,12Hz. In this category, postural response is dependent on visual information and increased with stimulus velocity. The second area corresponds to frequencies above 0,25Hz. In this category, postural response saturates and decreases with increasing frequency. This saturation seems to be caused by biomechanical and frequency limitations of the postural system. Other studies have examined subjective discomfort induced by periodic visual stimuli. In the scientific community, two main theories exist: the sensory conflict theory and the postural instability theory. The first theory is based on sensory conflicts induced by the visual stimulus while the second theory suggests that postural discomfort is the result of postural instability. Our results show that subjective discomfort induced by dynamic visual stimulation depends on the velocity of the stimulus rather than its frequency. Discomfort can be predicted by the natural instability of individuals in the absence of visual stimuli as suggested by the postural theory. However, postural instability induced by a dynamic visual stimulus is neither necessary nor sufficient to cause discomfort. According to our results, neither the sensory conflict theory, nor the postural instability theory on their own can explain all the mechanisms behind the appearance of subjective discomfort. These two theories are complementary, one explaining that the intrinsic instability is a predictor of discomfort; the other that discomfort induced by a dynamic visual stimulus involves a conflict between sensory input and representations obtained by the individual.

La maladie de Lyme est une problématique d’actualité au Québec. Son émergence depuis la dernière décennie est vraisemblablement associée à des facteurs environnementaux et anthropiques qui favorisent la survie d’Ixodes scapularis et augmentent les risques d’exposition à ce vecteur de la maladie de Lyme. L’objectif de ce mémoire était d’estimer la vitesse et la direction de l’émergence de la maladie de Lyme au Québec et d’identifier les risques spatiotemporels. Une analyse de surface de tendance a été effectuée pour estimer la vitesse et la direction de son émergence en tenant compte du premier cas déclaré de maladie de Lyme pour chaque municipalité depuis 2004. Une analyse d’agrégats a aussi été effectuée pour identifier les régions à risque dans l’espace et le temps. Ces analyses ont été réalisées à la fois pour la date du début des symptômes et la date de déclaration de chaque cas de maladie de Lyme. Il est estimé que la maladie de Lyme se propage vers le nord du Québec à une vitesse variant entre 16 et 32 km/année selon la date de déclaration et la date de début des symptômes, respectivement. Un taux élevé de risque de maladie a été identifié dans sept agrégats au sud-ouest du Québec dans les régions sociosanitaires de la Montérégie et de l’Estrie. Les résultats obtenus dans cette étude amélioreront notre compréhension des patrons spatiotemporels de la maladie de Lyme au Québec, et pourront être utilisés dans des interventions proactives et ciblées par les autorités cliniques et de la santé publique. / Lyme disease is a current public health threat in Quebec. Its emergence over the last decade is likely caused by environmental and anthropological factors that favour the survival of Ixodes scapularis and increase the risk of exposure to this Lyme disease vector. The objective of this thesis was to estimate the speed and direction of Lyme disease emergence in Quebec and to identify spatiotemporal risk. A surface trend analysis was conducted to estimate the speed and direction of its emergence based upon the first detected case of Lyme disease in each municipality since 2004. A cluster analysis was also conducted to identify at-risk regions across space and time. These analyses were reproduced for the date of disease onset and date of notification for each case of Lyme disease. It was estimated that Lyme disease is spreading northward in Quebec at a speed varying between 16 and 32 km/year according to the date of notification and the date of disease onset, respectively. A high rate of disease risk was found in seven clusters identified in the south-west of Quebec in the sociosanitary regions of Montérégie and Estrie. The results obtained in this study improve our understanding of the spatiotemporal patterns of Lyme disease in Quebec, that can be used for proactive, targeted interventions by public and clinical health authorities.

Dans cette thèse, nous avons exploré les possibilités de réaliser des structures hybrides à base graphène (GBHS) par la fonctionnalisation bilatérale du graphène. Le premier chapitre donne une introduction générale sur le graphène et sur la littérature concernant les différentes méthodes d’intercalations de métaux dans le graphène. Le chapitre 2 décrit les techniques expérimentales utilisées. Le chapitre 3 concerne la fonctionnalisation du graphène épitaxié sur SiC (0001) par intercalation d'atome d’or. Les différents modes d'intercalation de l’or ont été mis en évidence par microscopie tunnelle (formation d'agrégats d'atomes d'or individuels et formation d'une couche d'or continue). La nature de ces atomes d'or intercalées a été examinée par des calculs d’image de densité de charge, et par Spectroscopie de Photoélectrons X (XPS). La modification de la structure de bande du graphène a aussi été mise en évidence par Spectroscopie de Photoélectrons UV Résolue Angulairement (ARPES) par des expériences sur synchrotron. Ces études ont révélé une forte extension de la singularité de Van Hove et une augmentation de la vitesse de Fermi. Afin d’agir sur cette extension de la singularité de Van Hove, des molécules fortement donneuses d'électrons, telle que la molécule de TetraThioFulvalene (TTF) ont été déposée sur graphène intercalé or et sur graphite (chapitre 4). La dépendance du transfert de charge de ces molécules avec leur conformation et la réactivité photochromique de ces molécules conjuguées sur le graphène ont également été abordés. Pour comprendre les propriétés structurales de ces molécules, des mesures photophysiques ont été effectuées qui apparaissant dans le chapitre 5. / In this thesis, we have explored the possibilities to realize a Graphene Based Hybrid structures (GBHs) by the functionalization of a graphene layer on both sides. The first chapter gives a general introduction about graphene and a literature review of different metal intercalations on graphene. The second chapter explains the experimental techniques used in this work. In chapter 3, we studied the functionalization of epitaxial graphene on SiC(0001) by gold intercalation. With the help of Scanning Tunneling Microscopy, we have evidenced and characterized different intercalation modes such as the formation of aggregates of individual gold atoms and the formation of a continuous gold layer between the top graphene and the buffer layer. The free standing nature of the intercalated gold atoms was examined by differential charge density plot, projected density of states calculations and further by X-ray photoelectron spectroscopy. The band structure modification of graphene due to these intercalated gold atoms was evidenced by Angle-resolved photoemission spectroscopy, which reveals a strong Van Hove extension and an increase of the Fermi velocity. Extend to this research, to obtain an extended Van Hove singularity usually observed in highly doped graphene; we studied highly electron donor molecules, TetraThioFullvalene (TTF) on pristine and gold intercalated graphene and on graphite (chapter 4). The dependence of charge transfer of these molecules with their conformation and the reactivity of photochromic with conjugated molecules on graphene were also discussed. To understand the structural properties of these molecules photophysical measurements were performed in chapter 5.