Les microsystèmes regroupent sur un même substrat des fonctions électroniques, mécaniques, optiques, chimiques ou biologiques et sont fabriqués par les procédés de la microélectronique. Leurs particularités géométriques les rendent extrêmement sensibles aux forces de surfaces qui peuvent conduire à leur collage définitif, notamment lors de l'étape de libération. Cette thèse porte sur la compréhension de ce phénomène. Pour cela une mesure des forces d'adh´esions entre deux surfaces de silicium en milieu liquide a été entreprise à l'aide d'un appareil de mesure des forces de surface et à l'aide de microstructures. L'impact de la tension de surface de différents liquides sur l'adhésion a été étudié. L'étude de la rugosification du silicium par gravure humide, caractérisée par microscope à force atomique ; et l'impact cette rugosité sur l'adhésion a également été menée. Enfin, un procédé industriel original de libération par voie humide sans démouillage des substrats a été développé.

Ce travail est relatif à la contribution d'un modèle théorique pour représenter un PSTM. L'approche est globale et veut pouvoir prendre en considération des objets de tailles inférieures à la longueur d'onde mis en présence de sondes de tailles réalistes. Le modèle développé est bi-dimensionnel et dans cette thèse son application est limité à la polarisation S (TE) en diffraction normale et à hauteur constante. Nous exposons d'abord les bases du modèle mis en oeuvre qui repose sur la méthode différentielle à laquelle sont combinés des algorithmes matriciels. Pour éviter tout problème numérique lorsque le système sonde-objet a des dimensions réalistes (beaucoup supérieure à la longueur d'onde) nous avons utilisé l'algorithme matriciel S. Après avoir défini les critères à satisfaire strictement pour obtenir des performances sûres nous avons appliqué ce modèle aux différents cas suivant : - Sonde monomodes - Sondes multimodes - Sondes structurées (gaine, coeur et éventuellement revêtement métallique externe sont pris en compte). - Spectroscopie d'un objet absorbant inséré dans un couche diélectrique uniforme en proche IR. Tous nos résultats sont cohérents et ouvrent des voies sûres pour l'interprétation des images puisque nous avons montrés que nos calculs étaient en accord qualitatif correct avec des résultats expérimentaux obtenus antérieurement sur des systèmes tests. Dans tous les cas étudiés nous avons montré que la présence de la sonde, quelle que soit sa nature et sa structure, perturbait la distribution du champ électromagnétique rayonné par l'objet. Ceci nous conduit à définir une nouvelles approche de la fonction de transfert en microscopie de champ proche. L'étude encore limitée aux sondes monomodes, montre que la fonction de transfert n'est pas définie dans le cas général. Ce premier travail ouvre des perspectives intéressantes puisque pour la première fois des sondes de formes réelles (incluant apex et taper) et de grandes tailles (jusqu'à 70µm pour la partie guidante) éventuellement métallisées, ont été prises en compte dans un modèle numérique. Il permet aussi d'aborder de façon nouvelle le problème de la fonction de transfert et des images spectroscopiques, y compris en IR. Il est aussi adaptable à la polarisation P (TM)

Le nano-moteur qui se trouve à la base des flagelles des bactéries est une merveille de part sa structure et son rôle dans la survie des bactéries. Il permet la mise en rotation rapide (300Hz) d'un long filament à l'extérieur de la bactérie, filament qui va jouer un rôle comparable à une hélice de sous marin. Malgré sa taille, 45 nm dans son plus grand diamètre, cette nano-bio-machine est composée de milliers de protéines, briques essentielles à la vie. Ces protéines travaillent de concert afin de faire tourner le flagelle bactérien et permettre à la bactérie de se mouvoir dans son environnement au gré du milieu dans lequel elle évolue. Malgré son importance dans la vie bactérienne, son fonctionnement précis reste encore relativement flou aujourd'hui. Sa découverte il y a plus de 30 ans a permis l'accumulation de données qui permettent d'esquisser la structure de certaines des protéines, leur emplacement ou le rôle joue par certaines parties de ces mêmes protéines. D'autres expériences ont permis de déduire des caractéristiques mécaniques, comme les relations couple/vitesse de ce moteur. Cependant, sa description à l'échelle nanométrique reste a ce jour limité et sujette à précautions. Dans le cadre de ma thèse, deux approches parallèles et complémentaires ont été développé afin de répondre à ce défi : le réassemblage de manière contrôlé in vitro d'une partie du moteur crucial pour le fonctionnement du moteur, l'étude à grande échelle des interactions entre les protéines identifiées comme étant essentielles à la rotation du flagelle. De nombreux outils qui n'avaient jamais été utilisés pour l'étude du moteur ont été mis à profit : le microscope à force atomique, afin de visualiser dans un environnement proche du milieu natif les parties du moteur réassemblées, et la Micro Balance à Quartz pour les études d'interactions. Des nouvelles données ont pu être obtenues et synthétisées dans une nouvelle hypothèse de fonctionnement du Nano-moteur flagellaire des bactéries q ui sera présentée.

Thesis (M.Sc. (Pharmaceutics))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2007.

The main objective for the work described in this PhD thesiswas to formulate a friction model to characterize thefrictional behavior of paper. More specifically, the modelshould explain a phenomenon that is typical for paper grades,viz.: that the level of paper-to-paper friction is dependent onthe direction and the number of previous slides. The modelshould also explain the lubricating effect oflow-molecular-mass lipophilic compounds (LLC) that occur inpaper on paper-to-paper friction. Furthermore, the model shoulddescribe the types of forces that influence paper-to-paperfiction and explain the mechanism by which the LLC decreasepaper-to-paper friction. This thesis consists of a literature review of the basicconcepts of tribology and a summary of the main results andconclusions from four studies on the frictional characteristicsof paper and a study on the friction and adhesion of cellulosesurfaces together with some unpublished material. The purpose of the investigation described in the firstpaper was to explain a phenomenon that is typical for papergrades, viz.: the level of paper-to-paper friction is dependenton the direction and the number of previous slides. Thisbehavior is called“friction hysteresis”by theauthors, and it has its origin in the reorientation of thefibers on the surface of a paper and their alignment relativeto the sliding direction. The second paper describes a study that was aimed atidentifying lubricants that occur natively in paper. Filterpapers were impregnated with model compounds representing woodextractives, i.e. low-molecular-weight lipophilic compounds,which are present in wood, pulp and paper, and thepaper-to-paper friction was determined. The results of thatstudy show that a wood extractive must fulfill severalstructural criteria in order to lubricate a paper surface: Itmust have a hydrophilic group that can attach to the papersurface and a linear hydrocarbon backbone of sufficientlength. Although it is not specifically stated in the second paper,the authors proposed a type of lubrication by which woodextractives decrease paper-to-paper friction that is, ineffect, boundary lubrication. The purpose of the investigationdescribed in the third paper was to clarify whether woodextractives and other low-molecular-mass lipophilic compoundsthat occur in paper can act as boundary lubricants on papersurfaces. The main objective of that study was to investigatethe role of chemical structure of LLC for their orientationrelative to the paper surface, which is an important criterionfor boundary lubrication. Filter papers were impregnated withmagnesium salts of different lipophilic acids, which were usedfor model compounds for the LLC. The deposited layers ofmagnesium salts were characterized by X-ray photoelectronspectroscopy (XPS) and contact angle goniometry and thefriction of the impregnated paper sheets was determined. Theresults show that the degree of lubrication and the resistanceto wear of the layers of a magnesium salt increased withincreasing chain length and increasing degree of linearity ofthe lipophilic acid. Based on the results of that study and ofearlier studies, it is concluded that boundary lubrication isthe type of lubrication by which low-molecular-mass lipophiliccompounds that occur natively in paper decreasepaper-to-paper-friction. In boundary lubrication, surfaces are covered withmonolayers of lubricant molecules that comprise an active headgroup that can attach to the surface, e.g. a carboxyl group,and an inert linear backbone, such as a long saturatedhydrocarbon chain. Such compounds form ordered monolayers onsurfaces, so that the backbone points vertically out of planeof the surface. The friction is then determined by theinteractions between the monolayers, which are weaker than theinteractions between the clean surfaces and this gives a lowerfriction. The fourth paper describes a study on the origin of thedifferences in friction levels between different linerboardsbased on recycled fiber (old corrugated container, OCC). Thesheets were subjected to two extraction stages and analyzedwith respect to surface roughness and their content oflow-molecular-mass lipophilic compounds (LLC). The resultsshowed that a high amount of LLC in the sheets lead to lowfriction, due to lubrication. The fifth paper describes a study that was aimed atdetermining the types of forces that influence the frictionbetween the surfaces of hydrophilic polymers and explaining themechanism by which boundary lubricants decrease the friction.The adhesion and the friction of model systems was measuredwith atomic force microscopy (AFM) using regenerated cellulosefilms and functionalised AFM tips and the effect of fatty acidsand humidity was investigated. The friction significantlyincreased with increasing humidity and that there was a strongcorrelation between the ability of a fatty acid to form ahydrophobic surface and its lubricating performance. Measuredadhesion forces at high humidity were well predicted bytheoretical models that took into account the effect of theLaplace pressure acting in a water meniscus formed aroundcontact regions due to capillary condensation. The resultsindicated that the degree of capillary condensation may beeffectively suppressed by increasing the hydrophobicity of thecontacting surfaces, causing adhesion and friction to decrease.These results suggest that friction between paper surfacesunder ambient conditions is greatly influenced by the degree ofcapillary condensation. Furthermore, lubrication by fatty acidsis achieved by the formation of a vertically oriented,hydrophobic monolayer that can withstand the stresses duringsliding and increase the hydrophobicity of the paper surfaceand thereby suppress capillary condensation. <b>Keywords:</b>Friction, paper-to-paper friction, frictionhysteresis, fibers, orientation, sliding direction, woodextractives, low-molecular-mass lipophilic compounds, boundarylubrication, adhesion, capillary condensation, Laplacepressure, surface forces, JKR theory, gas chromatography-massspectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, contact angle,atomic force microscopy

L'essor des microsystèmes contraint à développer des techniques qui permettent la production de pièces de plus en plus petites. Parmi ces techniques, l'injection de matériaux thermoplastiques dans des micro-moules, nommée microinjection, est un candidat de choix et commence à s'implanter dans le milieu industriel. Mais des verrous techniques et scientifiques empêchent son développement à plus grande échelle. Conscient de ces problèmes, le CEMEF de MinesParisTech, le PIMM de Arts et Métiers ParisTech et la société GETELEC ont déposé un projet ANR Mat&Pro intitulé Micronnect dont le but était à la fois de mettre au point un nouveau concept de machine de microinjection, d'étudier la rhéologie à haut taux de déformation, et pour nous au laboratoire PIMM, de comprendre et déterminer l'influence des hautes vitesses de déformation sur les microstructures et propriétés induites dans les polymères semi-cristallins qui représentent la grande majorité des polymères aujourd'hui utilisés en microinjection. Les études ont été menées sur un PEhD et un PA12 qui ont été injectés dans des plaques de faibles épaisseurs (200, 300 et 500 µm). Les analyses obtenues par la microscopie optique montrent que la morphologie " cœur-peau " n'est constituée que de deux couches visibles, une couche de peau transparente d'épaisseur constante et une couche de cœur assez uniforme. Les analyses combinées de diffusion et de diffraction des rayons X (SAXS et WAXS) avec un microfaisceau synchrotron nous ont permis de déterminer la microstructure induite dans l'épaisseur des pièces. Contrairement à l'injection en plus forte épaisseur, la couche de peau est constituée de shish-kebabs et s'avère la couche la plus orientée. L'épaisseur joue un rôle prépondérant avec des microstructures en shish-kebabs qui se prolongent jusqu'à cœur lorsque l'épaisseur diminue jusqu'à 0,3 ou 0,2 mm. La longueur d'écoulement, le temps d'injection et la température du moule ont également une influence significative. On recherchera des temps d'injection les plus rapides possibles, quelques centièmes de seconde, pour permettre à la fois un bon remplissage des cavités moulantes et une diminution des orientations cristallines, ce qui a pour effet une meilleure relaxation des chaînes de polymères après le remplissage et avant la cristallisation. On comprend alors que les technologies classiques de l'injection doivent évoluer.

Die Anatomie des Holzes stellt eine entscheidende Einflussgröße bei einer Vielzahl holztechnologischer Prozesse dar. Der Beitrag soll mit Hilfe rasterelektronenmikroskopischer Bildtafeln den anatomischen Bau des Holzes der Weiß-Eichen anschaulich vermitteln.

Ions in the soil solution traverse many layers (epidermis, exodermis, central cortex, and endodermis) within the root to reach the stele. The endodermis is present in almost all vascular plants while the exodermis is found only in majority of angiosperm roots tested. The maturation of the exodermis and the death of epidermis alter the plasma membrane surface areas (PMSA) potentially available for ion uptake. Do these changes reduce the ion uptake in proportion to the loss of absorptive surface areas? To answer this question onion (Allium cepa L cv. Wolf) adventitious root segments representing above features: Immature Exodermis Live Epidermis (IEXLEP), Mature Exodermis Live Epidermis (MEXLEP), Mature Exodermis Dead Epidermis (MEXDEP) were excised. Using a compartmental elution technique, radioactive sulphate and phosphate present in various internal compartments were quantified. Quantities of ions moved across the plasma membrane, a summation of quantities in the cytoplasm, ‘vacuole’, and ‘bound’ compartments, indicated that the maturation of the exodermis reduces the uptake of sulphate but not phosphate. In contrast, epidermal death reduced the movement of both ions across the plasma membranes. Although there is a reduction in the available PMSA with the maturation of the exodermis and death of the epidermis, these events do not necessarily reduce the ion movement into the plasma symplast. The endodermal cells of onion roots deposit suberin lamellae as secondary walls. As seen in cross-sections some cells remain without these lamellae and are known as ‘passage cells’. What is the pattern of suberin lamella deposition along the root? Is the suberin lamella a continuous layer? To answer these questions, endodermal layers isolated from onion adventitious roots were used in the present study. These layers were observed using four stains (Sudan Red 7B, Fluorol yellow 088 [Fy], berberine, and Nile red) and three microscopes (compound-white light, compound-epifluorescence and confocal scanning). In differentiating cells with and without suberin lamellae in endodermal layers Sudan Red 7B served the best results for compound-white light microscope, Fy for compound-epifluorescence microscope and Nile for confocal laser scanning microscope (CLSM). Suberin lamellae deposition initiated almost in a random manner; they continued to be deposited resulting in the production of longitudinal files alternating with files with passage cells, and were ultimately deposited in almost all cells at a distance of 255 mm from the tip. The suberin lamellae are perforated with pores, a consistent feature even as far as 285 mm from the tip. These pores may serve as portals for water, ions, and pathogen movement.

Sigtuna’s trade and production has been the subject of an increasing amount of archaeological investigations during the last 30 years. However, most of the research has been conductedregarding the buildings, coin mints and precious metal objects. This thesis will instead research one of the basics of the production, namely the iron. By reviewing the iron objectsand currency bars from house X in the city block Humlegården 3. Through high precision studies with conservation and scanning electron microscope I will be able to come one step closer to identifying what sort of items were produced on the site and discerning what status and function the smithy had. I will also investigate the possibility to track the origin of the iron. / Sigtunas handel och produktion har varit föremål för ett ökande antal arkeologiska undersökningar de senaste 30 åren. De flesta av dessa undersökningar har handlat ombyggnader, mynthus och föremålsstudier. Den här uppsatsen kommer istället att undersöka ett av hantverken som krävs för att kunna utföra många andra hantverk, nämligen järnhantverk. Genom att undersöka järnfynden och ämnesjärnen från hus X i kvarteret Humlegården 3, via detaljerade studier som inkluderar konservering och Svepelektronmikroskop, kommer jag att komma ett steg närmare vilka föremål som producerats på platsen samt utröna vad för status och funktion smedjan hade. Jag kommer även undersöka om det är möjligt att säga någonting om järnets ursprung.

Ions in the soil solution traverse many layers (epidermis, exodermis, central cortex, and endodermis) within the root to reach the stele. The endodermis is present in almost all vascular plants while the exodermis is found only in majority of angiosperm roots tested. The maturation of the exodermis and the death of epidermis alter the plasma membrane surface areas (PMSA) potentially available for ion uptake. Do these changes reduce the ion uptake in proportion to the loss of absorptive surface areas? To answer this question onion (Allium cepa L cv. Wolf) adventitious root segments representing above features: Immature Exodermis Live Epidermis (IEXLEP), Mature Exodermis Live Epidermis (MEXLEP), Mature Exodermis Dead Epidermis (MEXDEP) were excised. Using a compartmental elution technique, radioactive sulphate and phosphate present in various internal compartments were quantified. Quantities of ions moved across the plasma membrane, a summation of quantities in the cytoplasm, ‘vacuole’, and ‘bound’ compartments, indicated that the maturation of the exodermis reduces the uptake of sulphate but not phosphate. In contrast, epidermal death reduced the movement of both ions across the plasma membranes. Although there is a reduction in the available PMSA with the maturation of the exodermis and death of the epidermis, these events do not necessarily reduce the ion movement into the plasma symplast. The endodermal cells of onion roots deposit suberin lamellae as secondary walls. As seen in cross-sections some cells remain without these lamellae and are known as ‘passage cells’. What is the pattern of suberin lamella deposition along the root? Is the suberin lamella a continuous layer? To answer these questions, endodermal layers isolated from onion adventitious roots were used in the present study. These layers were observed using four stains (Sudan Red 7B, Fluorol yellow 088 [Fy], berberine, and Nile red) and three microscopes (compound-white light, compound-epifluorescence and confocal scanning). In differentiating cells with and without suberin lamellae in endodermal layers Sudan Red 7B served the best results for compound-white light microscope, Fy for compound-epifluorescence microscope and Nile for confocal laser scanning microscope (CLSM). Suberin lamellae deposition initiated almost in a random manner; they continued to be deposited resulting in the production of longitudinal files alternating with files with passage cells, and were ultimately deposited in almost all cells at a distance of 255 mm from the tip. The suberin lamellae are perforated with pores, a consistent feature even as far as 285 mm from the tip. These pores may serve as portals for water, ions, and pathogen movement.