Diese Forschung zielte darauf ab, die vorgespannten und versteiften Membranstrukturen unter Verwendung eines experimentellen Ansatzes und einer Computersimulation konzeptionell zu entwickeln. Die physikalische Methode der Formfindung beinhaltete das vorgespannte Gewebe mit dem verleimten Gitter aus den Holzstäben. Die Relaxation der belasteten Membran trug zur Bildung der spezifischen antiklastischen hyparischen Oberfläche durch Energiefreisetzung bei. Der Einfluss der starren Elemente Muster, Intensität und Richtung der Vorspannung auf die Endform wurde untersucht. Auch die Tensegrity-Strukturen wurden nach dem gleichen Formfindungsweg gebaut. Diese Experimente führten zur Modellierung der resultierenden Proben mit parametrischen Entwurfswerkzeugen, nämlich Rhino und Grasshopper. Die Optimierung der endgültigen Form erfolgte durch Änderung von Parametern wie der Versteifungskonfiguration und der Membranfestigkeit. Dieser digitale Ansatz demonstrierte die erfolgreiche Simulation und Rationalisierung der betrachteten Strukturen. Darüber hinaus können die endgültigen Modelle für weitere Statik und BIM verwendet werden. Berücksichtigte Membranstrukturen weisen ein sehr effizientes Tragverhalten auf. Sie zeichnen sich durch geringes Gewicht, hohe Lichtdurchlässigkeit und die Möglichkeit aus, große, säulenfreie Nutzräume zu schaffen. Die gefährlichsten Belastungen für Membrankonstruktionen sind Wind und Seewasser. In der Praxis sind PTFE-beschichtete Glasfasergewebe und PVC-beschichtete Polyestergewebe für vorgespannte und versteifte Membrankonstruktionen am besten geeignet. Die Rolle steifer Elemente können Stahlprofile oder Metallrohre spielen. Die durchschnittliche Zeit für den Bau einer Membrankonstruktion beträgt 6-15 Monate. Die resultierenden vorgespannten und versteiften Membrankonstruktionen können als Pavillons, Dächer und Markisen verwendet werden. Sie zeichnen sich durch eine spektakuläre architektonische Aussicht und ein sehr effektives Struktursystem aus. Darüber hinaus zeichnen sich Membranzugtragwerke durch eine hohe Ökoeffizienz und Nachhaltigkeit im Vergleich zu anderen Bauweisen aus. / This research aimed to develop conceptually the pretensioned and stiffened membrane structures, using an experimental approach and computer simulation. The physical method of form finding included the pretensioned fabric with the glued grid made of the wooden sticks. Relaxation of the stressed membrane contributed to forming the specific anticlastic hyparic surface by energy release. The influence of the rigid elements pattern, intensity and direction of pretensioning on the final shape was investigated. The tensegrity structures were also built applying the same form finding way. These experiments led to the modelling of resulting samples with parametric design tools, namely Rhino and Grasshopper. Optimization of the final shape was carried out by changing parameters such as stiffenings configuration and membrane strength. This digital approach demonstrated successful simulation and rationalization of considered structures. Moreover, the final models can be used for further structural analysis and BIM. Considered membrane structures have very efficient load-bearing behavior. They are characterized by small weight, high light transmission and the ability to create large usable spaces free from columns. The most dangerous loads for membrane structures are wind and ponding. In practice, PTFE coated glass-fibre fabric and PVC coated polyester fabric are most suitable for pretensioned and stiffened membrane structures. The role of stiff elements can be played by steel profiles or metal tubes. The average time for the construction of a membrane structure is 6-15 months. Resulted pretensioned and stiffened membrane structures can be used as pavilions, roofs and awnings. They are distinguished by spectacular architectural view and very effective structural system. In addition, membrane tensile structures are characterized by high eco-efficiency and sustainability compared to other types of construction.

Cette thèse porte sur l'intensification de l'extraction de polyphénols à partir de produits à base de pomme (chair, peau et marc) par ultrasons (US) et sur la purification d'extraits de peau de pomme par adsorption/désorption et technologie membranaire. L'extraction sélective des polyphénols issus des produits de la pomme a été analysée. Les données obtenues ont démontré la possibilité d’une régulation fine de l’extraction sélective de la matière soluble, de la catéchine et des composés polyphénoliques totaux en utilisant différentes températures, protocoles UAE, mélanges éthanol/aqueux. La sélectivité de l'extraction de la catéchine dépendait également du type de tissu (chair, peau ou marc) et de la variété de pomme (verte ou rouge). Le phénomène de cavitation généré par les ultrasons pourrait augmenter l'extraction de composants précieux des pelures de fruits en endommageant les membranes cellulaires des échantillons et en accélérant ainsi le transfert de chaleur et de masse. D’autre part, les solvants eau-gaz pourraient améliorer l'efficacité d'extraction des polyphénols des peaux de pomme en renforçant le phénomène de cavitation généré par les ultrasons. L'efficacité de la purification de polyphénols d'extraits de pelure de pomme par adsorption/désorption assisté par ultrasons (adsorbant polyaromatique Amberlite XAD-16) et par électrofiltration sur membrane a été mise en évidence. Les données obtenues ont démontré que la sonication facilitait significativement la cinétique d’adsorption, la capacité d’adsorption accrue et augmentation de l’énergie d’activation de l’adsorption des polyphénols. En outre, le taux de désorption a été positivement affecté par la sonication au cours de l'étape d'adsorption. Par ailleurs, les résultats ont montré que l’électrofiltration sur membrane permettait de purifier les polyphénols dans l’espace anodique (+) et d’obtenir un volume plus important de filtrats. / This thesis focuses on the intensification of polyphenols extraction from apple products (flesh, peel, and pomace) by ultrasound (US) and the purification of apple peel extracts by adsorption/desorption and membrane technology. The selective extraction of phenolic contents from apple products has been analyzed. The obtained data evidenced the possibility of fine regulation of selective extraction of soluble matter, catechin and total polyphenolic compounds using different temperatures, ultrasound-assisted extraction (UAE) protocols, ethanol/aqueous mixtures. The selectivity of catechin extraction was also depended on the type of the tissue (flesh, peel or pomace) and apple variety (green or red). The cavitation phenomenon generated by ultrasound could increase extraction of valuable components from fruit peels by damaging cell membranes of samples and accelerating heat and mass transfer by disrupted cell walls of samples. Meanwhile, the gas water solvents could enhance the extraction efficiency of polyphenols and antioxidant activity from apple peels by enhancing cavitation phenomenon generated by ultrasound. The efficiency of polyphenols purification from apple peel extracts with adsorption/desorption process by ultrasound treatment with the polyaromatic amberlite adsorbent XAD-16 and with membrane electro-filtration were studied. The obtained data demonstrated that the sonication significantly facilitated adsorption kinetics and increased activation energy of polyphenols adsorption. In addition, the desorption ratio was positively affected by the sonication during the adsorption step. On the other hand, the results demonstrated that the membrane electro-filtration allowed the purification of polyphenols in the anode (+) space and obtaining larger volume of filtrates.

Un certain nombre de facteurs limite aujourd'hui le développement de procédés industriels utilisant la catalyse enzymatique en phase hétérogène. Leur étude a permis la compréhension des systèmes mettant en jeu le transfert de chaleur et de matière en présence d'un champ électrique imposé. Ce travail trouve des applications pratiques et industrielles notamment : (1) La réalisation d'un capteur enzymatique qui utilise la variation d'enthalpie de la réaction enzymatique comme grandeur mesurable. (2) L'optimisation de l'activité catalytique d'une membrane artificielle contenant un enzyme immobilisé, par application d'un gradient de potentiel électrique externe.