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Sismotectonique, paléotsunami et le tsunami scénarios sont examinés sur la côte du Nord de l'Égypte dans le cadre du tsunami européen ASTARTE projet et le projet IMHOTEP français-égyptiens. La géologie, la géomorphologie, séismicité, des mécanismes focaux, l'inversion de stress calculée et des données GPS utilisée pour identifier le régime de stress de jour présent des zones actives et les zones de tsunamigène. Tranchées et carottes ont été creusées à deux sites. Le balayage de radiographie, la sensibilité magnétique, l'analyse de taille de grain, l'échantillonnage, macrofossile détections, total des matériaux organiques et inorganiques et la datation au carbone est effectuée pour identifier les signatures tsunami. La couche sablonneuse blanche de haute énergie riche en fossiles retravaillés est corrélée avec le 21 juillet 365 dans le Kefr Saber. Les quatre couches sédimentaires de haute énergie à l'El Alamein sont corrélées les tsunamis historiques de 1600 avant J.C., le 21 juillet 365, 8 août 1303, le 24 juin 1870. / Seismotectonic, paleotsunami deposits and tsunami scenarios are investigated along the north coast of Egypt in the framework of the tsunami ASTARTE European and the French-Egyptian IMHOTEP projects. The geology, geomorphology, seismicity, focal mechanisms, calculated stress inversion, and GPS data were used to identify the present day stress regime of the main active zones and the tsunamigenic zones. Trenches and cores were dug in Kefr Saber and EL Alamein sites. X-ray scanning, magnetic susceptibility, grain size analysis, sampling, macrofossil detections, XRD analysis, total organic and inorganic matter measurements and carbon dating are carried out to identify the paleotsunami signatures. The high-energy white sandy layer rich in reworked fossils at Kefr Saber are correlated with 21 July 365, while the four characteristic high-energy sedimentary layers at the El Alamein site are correlated with the historical tsunami events of 1600 BC, 21 July 365, 8 August 1303, and 24 June 1870.

Les piles à combustibles sont une alternative à l’utilisation de ressources fossiles. Cependant, l’énergie qu’elles produisent reste chère et les procédés de fabrication actuels ne sont pas adaptés à des productions à grande échelle. Une piles de type PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) essont un système constitué de cinq couches dans lequel la membrane et les deux couches de diffusion peuvent être considértestées comme support d’impression et les deux couches actives peuvent être imprimées par des procédés continus.Ce travail démontrea la pertinence du procédé d’impression appelé flexographiquee dans la fabrication de composants de PEMFC. La flexographieCe procédé offre permet de produire de grandes surfaces de production avec peu de perte de matière fonctionnelle. Malgré la faible imprimabilité des supports choisis, elle permit la fabrication des couches actives aux performances similaires à celles fabriquéesites par procédés conventionnels ont pu être réalisées grâce à la flexogaphie. / In a context of fossil fuel shortage and hydrocarbon emission reduction, fuel cells are a promising solution for energy production. However, the cost of the energy they produce remains too expensive to be competitive and the conventional manufacturing processes used limit the scaling up of the production. The core of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) is a stack composed of five constituents, in which the proton exchange membrane and the two gas diffusion layers have potential for being can be considered as used a a printing substrates, and the two catalyst layers can be printed by continuous printing processes.This work demonstrated the relevance of the printing process called flexography for manufacturing fuel cell components. It offers allows larger production with low waste of expensive elements. Despite of the poor printability of the both chosen substrates, the achieved catalyst layers printed by flexography reached similar electrochemical properties than those made by conventional processes.

L’objectif de ma thèse porte sur les interactions entre les noyaux actifs de galaxies et le milieu interstellaire des galaxies. En particulier, je mets l’accent sur les deux mécanismes possibles responsables de la production des vents par les trous noirs : les jets et les vents produits par le rayonnement de ces trous noirs. Les simulations hydrodynamiques de haute résolution des galaxies comprenant la rétroac- tion d’un jet ont montré que l’activité des noyaux actifs peut conduire à une pression exces- sive sur les régions denses de formation stellaire dans les galaxies, et donc à augmenter la formation d’étoiles, conduisant à un effet positif de rétroaction. Je montre que ces noyaux actifs induits par pression régulée et formation d’étoiles peuvent aussi être une explica- tion possible des taux de formation stellaire élevés observés dans l’Univers à haut décalage spectral. De plus, j’ai également étudié en détails comment le rayonnement émis à partir d’un disque d’accrétion autour du trou noir agit efficacement avec le milieu interstellaire et entraîne un fort vent galactique, en simulant la propagation des photons à partir des équations hydrodynamiques du rayonnement. Les simulations montrent que la grande luminosité d’un quasar est en effet capable de conduire des vents à grande échelle et à grande vitesse. Le rayonnement infrarouge est nécessaire pour transérer efficacement le gaz par multi-diffusion sur la poussière dans les nuages denses. Le nombre typique de multi-diffusion diminue rapidement quand le nuage central de gaz central se dilate et se rompt, ce qui permet au rayonnement de s’échapper à travers les canaux à faible densité. / Supermassive black holes (SMBHs) are known to reside in the centres of most large galaxies. The masses of these SMBHs are known to correlate with large-scale properties of the host galaxy suggesting that the growth of the BHs and large-scale structures are tightly linked. A natural explanation for the observed correlation is to invoke a self-regulated mechanism involving feedback from Active Galactic Nuclei (AGN). The focus of this thesis is on the interactions between AGN outflows and the ISM and how the feedback impacts the host galaxy. In particular, it focuses on the two possible mechanism of outflows, namely, outflows related to AGN jets and outflows produced by AGN radiation. High resolution, galaxy scale hydrodynamical simulations of jet-driven feedback have shown that AGN activity can over-pressurise dense star-formation regions of galaxies and thus enhance star formation, leading to a positive feedback effect. I propose, that such AGN-induced pressure-regulated star formation may also be a possible explanation of the high star formation rates recently found in the high-redshift Universe. In order to study in more detail the effects of over-pressurisation of the galaxy, I have performed a large set of isolated disc simulations with varying gas-richness in the galaxy. I found that even moderate levels of over-pressurisation of the galaxy boosts the global star formation rate by an order of magnitude. Additionally, stable discs turn unstable which leads to significant fragmentation of the gas content of the galaxy, similar to what is observed in high-redshift galaxies. The observed increase in the star formation rate of the galaxy is in line with theoretical predictions. I have also studied in detail how radiation emitted from a thin accretion disc surrounding the BH effectively couples to the surrounding ISM and drives a large scale wind. Quasar activity is typically triggered by extreme episodes of gas accretion onto the SMBH, in particular in high-redshift galaxies. The photons emitted by a quasar eventually couple to the gas and drive large scale winds. In most hydrodynamical simulations, quasar feedback is approximated as a local thermal energy deposit within a few resolution elements, where the efficiency of the coupling between radiation of the gas is represented by a single parameter tuned to match global observations. In reality, this parameter conceals various physical processes that are not yet fully un- derstood as they rely on a number of assumptions about, for instance, the absorption of photons, mean free paths, optical depths, and shielding. To study the coupling between the photons and the gas I simulated the photon propagation using radiation-hydrodynamical equations (RHD), which describe the emission, absorption and propagation of photons with the gas and dust. Such an approach is critical for a better understanding of the coupling between the radiation and gas and how hydrodynamical sub-grid models can be improved in light of these results...

Les marches aléatoires avec recherche de cible peuvent modéliser des réactions nucléaires ou la quête de nourriture par des animaux. Dans cette thèse, nous identifions des stratégies qui minimisent le temps moyen de première rencontre d’une cible (MFPT) pour plusieurs types de marches aléatoires. Premièrement, pour des marches symétriques ou avec biais, nous déterminons la distribution des temps de première sortie par une ouverture dans une paroi en forme de secteur angulaire, d’anneau ou de rectangle. Nous concluons sur la minimisation du MFPT en termes de la géométrie du confinement. Deuxièmement, pour des marches alternant entre diffusions volumique et surfacique, nous déterminons le temps moyen de première sortie par une ouverture dans la surface de confine- ment. Nous montrons qu’il existe un taux de désorption optimal qui minimise le MFPT. Nous justifions la généralité de l’optimalité par l’étude des rôles de la géométrie, de l’adsorption sur la surface et d’un biais en phase volumique. Troisièmement, pour des marches actives composées de phases balistiques entrecoupées par des réorientations aléatoires, nous obtenons l’expression du taux de réorientation qui minimise le MFPT en géométries sphériques de dimension deux ou trois. Dans un dernier chapitre, nous modélisons le mouvement de cellules eucaryotes par des marches browniennes actives. Nous expliquons pourquoi le temps de persistance évolue expo- nentiellement avec la vitesse de la cellule. Nous obtenons un diagramme des phases des types de trajectoires. Ce modèle minimal permet de quantifier l’efficacité des processus de recherche d’antigènes par des cellules immunitaires. / Random search processes can model nuclear reactions or animal foraging. In this thesis, we identify optimal search strategies which minimize the mean first passage time (MFPT) to a target for various processes. First, for symmetric and biased Brownian particles, we compute the distribution of exit times through an opening within the boundary of angular sectors, annuli and rectangles. We conclude on the optimizability of the MFPT in terms of geometric parameters. Second, for walks that switch between volume and surface diffusions, we determine the mean exit time through an opening inside the bounding surface. Under analytical criteria, an optimal desorption rate minimizes the MFPT. We justify that this optimality is a general property through a study of the roles of the geometry, of the adsorption properties and of a bias in the bulk random walk. Third, for active walks composed of straight runs interrupted by reorientations in a random direction, we obtain the expression of the optimal reorientation rate which minimizes the MFPT to a centered spherical target within a spherical confinement, in two and three dimensions. In a last chapter, we model the motion of eukaryotic cells by active Brownian walks. We explain an experimental observation: the persistence time is exponentially coupled with the speed of the cell. We also obtain a phase diagram for each type of trajectories. This model is a first step to quantify the search efficiency of immune cells in terms of a minimal number of biological parameters.

Les polymères à empreintes moléculaires (MIP) sont des matériaux synthétiques capables de mimer les anticorps biologiques. En effet, ils possèdent deux des principales caractéristiques de ces derniers, à savoir : la capacité de reconnaître et de se lier spécifiquement à des molécules cibles. De plus, leur synthèse facile, leur bas coût de production, leur haute spécificité et stabilité par rapport aux anticorps naturels font des MIP une alternative intéressante. En effet, les propriétés de reconnaissance moléculaire des MIP permettent d'envisager leur utilisation dans une vaste gamme d’applications. Ils sont ainsi largement exploités dans les sciences séparatives pour l'analyse d'échantillons environnementaux ou agro-alimentaires, ou comme élément de reconnaissance dans des biocapteurs. Récemment, des applications de ces matériaux dans les domaines biologiques et biomédicaux ont émergé comme pour la détection, l'extraction et l"élimination de molécules indésirables dans l'organisme, la vectorisation ou l'administration contrôlée des médicaments. Dans nos recherches, nous avons développé des MIP dégradables par voie biochimique ou enzymatique, ayant une application potentielle en tant que système de libération contrôlé de molécules. En général, les MIPs sont synthétisés par polymérisation radicalaire libre en utilisant une formulation composée de monomères fonctionnels, d'agents de réticulation, et d'une molécule cible servant à réaliser l'empreinte moléculaire. Dans ce travail de thèse, nous avons utilisé pour la synthèse de MIP dégradable des agents de réticulation clivables contenant, soit une fonction chimique dégradable par voie chimique ou enzymatique (ponts disulfures et phosphatediester), soit un disaccharide issus d'agro-ressources et pouvant être naturellement hydrolysé par des enzymes. En présence d'un réactif spécifique (agent réducteur ou enzyme), les liaisons dites "sensibles" aux réactifs chimiques ou enzymatiques peuvent être clivées, ce qui entraîne une dégradation de la matrice polymérique. Le polymère perdra alors sa capacité de reconnaissance et de liaison à la molécule cible et permettra la libération de celle-ci. Nous pensons donc, que les nouveaux MIP dégradables pourraient avoir un énorme potentiel comme vecteurs "intelligents" dans des applications médicales tels que les systèmes de libération contrôlée de médicament. Finalement, nous avons étudié la dégradation par des microorganismes de la structure de base de ce type de polymères, en utilisant comme modèles des chaines linéaires et réticulées. / Molecularly imprinted polymers (MIPs) are biomimetic synthetic receptors that possess two of the most important features of biological antibodies – the ability to recognize and bind specific target molecules. Owing to their easier preparation, lower cost, higher specifity and stability compared to antibodies, they have the potential to be widely applied for environemental and food analysis. Recently, MIPs also emerged in the biochemical field as diagnostic tools, chemicals traps to remove undesirable substance from the body, or drug delivery systems, where usually the combination of biocompatibility and degradability after its use is desirable. Here, we developed biochemically or enzymatically degradable MIPs, which have potential applications as activation-modulated drug delivery systems. In general, MIPs are prepared by radical polymerization of functional monomers and cross-linkers in the presence of a target molecule acting as template. Degradable MIPs were synthesized using cleavable cross-linkers containing a degradable group (disulfide bond or phosphate ester bond) or derived from a natural disaccharide. In the presence of a cleaving reagent (reducing agent or enzyme), the chemo or enzyme-sensitive bond could be cleaved, resulting in the degradation of the polymer matrix. The degraded polymers looses the binding sites structure resulting in the loss of recognition and binding capacity towards the target molecules, and thus in the release of bound molecules. These degradable MIPs provide new opportunities as “smart” vectors for controlled delivery of active molecules in biomedical applications. Finally, the biodegradation of the polymer backbone by bacteria was investigated.

The interest of drug delivery via the skin is progressively increasing due to its convenience and affordability. However, the skin has an effective barrier function which hinders drugs to penetrate. This can be overcome, using topical formulations, which contain vehicles optimized for penetration into skin or permeation through skin into underlying tissues or blood stream. In development of transdermal drugs, ex-vivo skin models are frequently used for permeability studies. However, these models may suffer from limited reproducibility, due to their biological variability, and are related to ethical issues. This has led to development of in-vitro skin models. These new skin models need to be verified by comparison to the existing models before applied in drug studies. In this project, penetration and permeation of proteins and small molecules was studied using an ex-vivo pig skin model. The effect of topical formulations and penetration enhancers was also investigated. The results showed a significant increase in penetration and permeation in the absence of stratum corneum, proving its barrier effect. While no significant differences could be seen regarding molecule size in the presence of stratum corneum (intact skin model), there was significantly less permeation measured for large protein molecules tested than for smaller tested compounds in the absence of the stratum corneum (damaged skin model). The permeation and penetration were slightly increased in presence of the penetration enhancing limonene oil. / Intresset för läkemedel som tas upp genom huden ökar ständigt eftersom administreringen är både bekväm och lättillgänglig. Däremot har huden en effektiv barriärfunktion, vilket hindrar penetration av läkemedlen. För att lösa detta problem kan läkemedlen presenteras i olika formuleringar, vilka innehåller transportmedel anpassade för att öka penetrationen in i huden eller permeationen genom huden, till underliggande vävnad samt blodomloppet. Vid utvecklandet av läkemedel som ska tas upp genom huden används ofta ex-vivo hudmodeller i penetrations- och permeationsstudier. Dessa modeller kan emellertid ha otillräcklig reproducerbarhet, på grund av biologisk variation, samt är kopplade till etiska problem. Detta har lett till utvecklandet av hudmodeller av in-vitro typ. Dessa nya hudmodeller måste verifieras genom jämförelse med existerande modeller, innan de används i läkemedelsstudier. I det här projektet studerades penetration och permeation av proteiner och små molekyler i en ex-vivo hudmodell från gris. Effekten av olika formuleringar och penetrationsförstärkare undersöktes också. Resultaten visade en signifikant ökning av penetration och permeation vid avsaknad av stratum corneum, vilket påvisar dess barriärfunktion. Samtidigt som ingen märkbar skillnad gällande molekylstorlek kunde urskiljas vid närvaro av stratum corneum (intakt hudmodell), var permeationen av större molekyler tydligt minskad i jämförelse med små molekyler vid avsaknad av stratum corneum (skadad hudmodell). Både penetrationen och permeationen var svagt förhöjda vid närvaro av penetrationsförstärkaren limonen.

Les enfants issus de familles à faible revenu sont à risque de présenter des retards dans le développement des préalables scolaires. Le rôle de l'ergothérapeute pour améliorer leur préparation scolaire demeure peu exploré. Après une recension des écrits scientifiques portant sur les préalables scolaires et les programmes préscolaires existants, le programme Passerelle a été élaboré. Il vise à offrir aux familles des outils pour soutenir l'enfant dans sa préparation scolaire. Les activités ciblent le développement des préalables scolaires cognitifs et perceptivo-moteurs. Passerelle a été expérimenté auprès de huit familles, selon un devis quasi-expérimental pré-test/post-test. Les résultats indiquent une amélioration significative de la perception visuelle des enfants. Des changements positifs sont observés pour leurs habiletés cognitives et perceptivo-motrices. Une augmentation de l'utilisation du jeu dans les interactions parent/enfant et une amélioration des connaissances parentales sont notées. L'étude met en lumière la pertinence de l'implication de l'ergothérapeute auprès des familles vulnérables. Passerelle peut être intégré à certains services existants.

En cherchant à comprendre le monde qui l’entoure et en s’appuyant sur le développement de son langage, l’enfant élabore sa pensée et construit ses connaissances, ce qui viendra un jour servir ses apprentissages scolaires au regard de la lecture et de l’écriture. Or, l’enfant ayant un trouble primaire du langage, n’ayant pas un discours syntaxique suffisamment complexe, éprouvera très souvent des difficultés en compréhension de lecture et en écriture, deux prédicteurs de la réussite scolaire chez les élèves. Dès lors, si en plus du développement de la représentation du système alphabétique et de la structuration du récit, la production d’une syntaxe complexe est essentielle aux apprentissages, il convient de mettre en relief la question suivante : quels sont les contextes pédagogiques permettant de propulser l’extension syntaxique des élèves ayant un trouble primaire du langage? À l’école, l’enfant se retrouve dans plusieurs contextes d’apprentissage différents au cours de sa journée où l’expression orale est mise à contribution. Dans le cadre de cette étude, des interventions prônant la discussion ont été déployées dans une approche développementale à partir de la littérature d’enfance auprès d’une enfant d’âge préscolaire ayant un trouble primaire du langage. Quatre contextes ont été réalisés au quotidien sur 12 semaines : lecture interactive, jeu de règles, jeu symbolique et dictée à l’adulte. Parmi un total de 160 vidéoscopies tirées de ces interventions, une vidéo de chacun de ces contextes a été sélectionnée. Après la transcription intégrale de ces vidéos, une sélection de 841 énoncés spontanés et naturels de l’enfant a été tirée des verbatims. Le but de cette démarche était d’identifier les contextes pédagogiques favorisant la complexification syntaxique chez l’enfant ayant un trouble primaire du langage. C’est par l’analyse de la complexité syntaxique orale d’un enfant ayant un trouble primaire du langage, en considérant à la fois la structuration spontanée et les méprises syntaxiques, qu’une comparaison des productions syntaxiques en fonction des divers contextes pédagogiques a été faite. Les résultats obtenus démontrent que c’est lors de la lecture interactive et de la dictée à l’adulte que l’enfant a le plus complexifié sa syntaxe, ce qui tend à prouver que la narration décontextualisée est l’un des meilleurs contextes pour permettre l’extension et la complexification syntaxique chez l’enfant présentant un trouble primaire du langage. Les résultats de la présente étude confirment aussi que la zone proximale de développement au regard des capacités d’extension syntaxique de l’enfant est extrêmement large, les phrases complexes s’amorçant sous une multitude de formes alors que les phrases simples ne sont ni encore stabilisées, ni exemptes de méprises. Le pédagogue est donc invité à prendre en compte cette zone pour offrir des interventions complexes et adaptées qui viendront soutenir l’enfant dans sa propre structuration du langage. Enfin, cette recherche a permis de corroborer une évolution développementale dans la complexification des structures de phrases complexes. / By trying to understand the world around them, children develop their thinking and build their knowledge based on the development of their language; which will one day serve their reading and writing acquisition. However, a child with a primary language disorder, who does not have a sufficiently complex syntax, will very often experience difficulties in reading and writing comprehension, two predictors of academic success. In addition to the development of the representation of the alphabetical system and the structuring of the narrative, the production of a complex syntax is essential for school learning, the following question should be highlighted: what are the learning contexts promoting syntactic extension of children with a primary language disorder? At school, children undergo several different learning everyday contexts where oral expression is used. In this study, interventions with complex discussions were realized in a developmental approach promoting children’s literature with a preschooler who has a primary language disorder. Four contexts were carried out on a daily basis over 12 weeks: interactive reading, gameboard, symbolic play and invented storytelling dictated to an adult. Among a total of 160 videos taken from these interventions, a video of each of these contexts was selected. After the integral transcription of these videos, a selection of 841 spontaneous and natural phrases uttered by the child was taken from the verbatims. The goal was to identify the educational contexts promoting syntactic complexity in children with a primary language disorder. It is through the analysis of the oral syntactic complexity of a child with a primary language disorder across different educational contexts that a comparison of syntactic productions according to the various educational contexts was drawn. The results show that it is during interactive reading that the child has complexified the most of his syntactic structures, which demonstrates that decontextualized narration is one of the best contexts to allow syntactic extension and complexity in children with a primary language disorder. The results of the present study also confirm that the child demonstrates a large zone of proximal development with regard to his syntactic capacities. Teachers are thus invited to offer complex and adapted interventions that will support the child in his language structure. Finally, this research has corroborated a developmental evolution in the complexity of complex sentence structures.

Depuis quelques années, de nombreuses études se sont intéressées à la musique, particulièrement à l’influence que celle-ci peut apporter dans certains domaines. Ainsi, de récents travaux scientifiques menés en éducation et en psychologie démontrent l’importance de l’apprentissage de la musique pour le développement des jeunes enfants (McPherson, 2005; Hallam, Cross et Haut, 2008). La musique engage l’ensemble du cerveau à travers un nombre diversifié d’opérations perceptives et cognitives (Altenmuller, 2003). En outre, quelques études empiriques relèvent que de nombreuses habiletés musicales émergent et se consolident au cours des premières années de vie, particulièrement entre l’âge de quatre et six ans (Gordon, 2003 ; Ilari, 2002 ; Radocy et Boyle, 2003). L’écoute musicale semble faciliter le développement cognitif et plus particulièrement langagier (Kraus et al., 2014). Cette étude qualitative tisse les liens entre la musique et le langage. Elle a pour but d’explorer dans quelle mesure l’écoute de la musique chez des enfants d’âge préscolaire peut aider leur expression orale. Elle porte sur l’analyse de l’écoute de la musique classique pendant des moments de jeux de dix enfants de quatre et cinq ans et plus particulièrement pendant des causeries, afin d’examiner si la musique influence l’expression orale chez ces enfants. L’analyse des résultats soulignent que la majorité des participants sont devenus plus sensibles à l’écoute de la musique et que certains de leurs comportements et gestes suivaient le rythme des chansons. Par ailleurs, les résultats relèvent également que plusieurs participants du groupe ont amélioré leur expression orale et que celle-ci semblait influencée par l’écoute musicale. / In recent years, many studies have focused on music, especially the influence that it can bring in some areas. Thus, recent scientific work in education and psychology show the importance of learning music in the development of young children (McPherson, 2005; Hallam, Cross and Thaut, 2008). Music engages the whole brain across a variety of perceptual and cognitive operations. (Altenmuller, 2003). Moreover, according to the latest research, studies indicate that many musical skills emerge and consolidate during the first years of life, particularly between the ages of four to six (Gordon, 2003; Ilari, 2002; Radocy et Boyle, 2003). Musical listening seems to favor cognitive and more specifically language development (Kraus et al., 2014). This qualitative study forges the links between music and language. It aims to explore the extent to which listening to music in preschool children can promote their oral expression. It focuses on the analysis of listening to classical music during playful moments of ten children aged four and five, and more particularly on talks, to examine whether music influences oral expression in these children. The analysis of the results highlights that most participants became more sensitive to listening to music and that some of their behaviors and gestures followed the rhythm of the songs. In addition, the results also indicate that several of the group's participants improved their speaking skills and that this seemed to be influenced by musical listening.