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Modélisation et suivi du procédé par infusion de résine sur une nouvelle génération de renforts structuraux pour l’aéronautique / Modeling and in situ monitoring of the resin infusion process, using a new generation of reinforcement, for aeronautic primary parts applicationsBlais, Maxime 16 March 2016 (has links)
Cette étude porte sur la mise en œuvre par infusion d'une nouvelle génération de renfort spécialement dédiée aux procédés LCM (Liquid Composite Molding) pour la réalisation de pièces composites. Par l’expérimentation et la simulation numérique, l’objectif de ces travaux est de comprendre et maîtriser les paramètres de fabrication afin de définir des outils de modélisation et de simulation représentatifs voir prédictifs du procédé. La caractérisation des paramètres du procédé et de la santé matière finale des pièces ont ainsi permis de définir l'échelle de modélisation et les phénomènes physiques devant être simulés. La stratégie numérique adoptée repose sur un couplage fort entre les équations de Stokes et de Darcy dans un cadre de grandes transformations et où les interfaces sont représentées par des Level-Set. Ce couplage modélise l'écoulement dans la préforme fibreuse assimilée à un milieu poreux homogène équivalent (modèle de Darcy) et l'écoulement dans les drainants (modèle de Stokes). Un modèle de Terzaghi réalise le couplage fluide-solide en représentant l'action du fluide sur le renfort via sa pression hydrostatique. L’évolution du taux volumique de fibres et de la perméabilité du milieu sont ainsi actualisés dans les différents problèmes. La confrontation des simulations numériques aux caractérisations expérimentales mettent en évidence qu'un effort important doit être réalisé dans la compréhension, la définition et la caractérisation de la perméabilité. Sur les renforts de l'étude, la question même de la représentation et de l'homogénéisation d'écoulements locaux complexes à travers la seule notion de perméabilité est à poser. / This study deals with the manufacturing by infusion of a new high performance fibrous reinforcement solution developed for LCM (Liquid Composite Molding) composite materials manufacturing processes. Combining simulations with experimentations, the aim of this work is to understand and control the process parameters in order to develop accurate simulation tools. Involving specific experimental plan and protocols combined with in-situ monitoring technologies this study points out the physics and length scales challenging the process simulation. The numerical strategy considered in this works is based on a strong coupling between a Stokes and Darcy model undergoing large strains and where interfaces are represented and managed by a Level-Set method. At the process scale, the fluid mechanics problem describes the resin flow through the distribution medium and then through fibrous preforms assimilated to porous medium. A key feature of our approach is the fluid-solid interaction leading to couple a fluid/porous flow with a non-linear solid mechanic problem. The interaction phenomenon due to the resin flow in the orthotropic highly compressible preform is based on both Terzaghi’s law and explicit relations expressing permeability as function of porosity. Some numerical simulations are presented and compared to the experimental characterizations. The results point out the the first necessity to work on the permeability comprehension, definition and characterization. Applied to the specific reinforcements of the study, the representation of the complex local flows and their homogenization through this single permeability notion can also be questionable.
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Contribution à la modélisation Bayésienne de l'état de santé d'un système complexe : application à l'industrie du semi-conducteur / Towards Bayesian Network Methodology for Predicting the equipment Health Factor of Complex Semiconductor SystemsBouaziz, Mohammed Farouk 27 November 2012 (has links)
Pour maintenir leur compétitivité, les industries du semi-conducteur doivent être en mesure de produire des circuits intégrés en technologies avancées, avec des temps de cycle de plus en plus courts et à des coûts raisonnables. Un des axes d’amélioration réside dans le traitement des défaillances des équipements de production tenus responsables de plus de 50%des rejets produits. Cette thèse se fixe comme objectif de contribuer au développement d’une boucle réactive partant d’une dérive produit à la mise en place d’une solution appropriée tout en assurant un meilleur compromis entre disponibilité des équipements, coûts d’exploitation, qualité et compétitivité du produit. Joignant l’expertise humaine et les événements réels, nous nous sommes proposé ici de développer une méthodologie générique permettant de construire un modèle d’estimation du comportement des équipements de production (Equipment Health Factor EHF) à partir d’un raisonnement mathématique centré sur un formalisme probabiliste. L’approche a été amenée à sa validation expérimentale sur des outils, à base de réseaux Bayésiens, que nous avons développés. Les résultats obtenus amènent des éléments de décision permettant à l’industriel d’intervenir au plus tôt pour envisager par exemple de maintenir l’équipement avant qu’il n’ait dérivé. Cette thèse a été préparée dans le cadre du projet européen IMPROVE en collaboration avec STMicroelectronics, Lfoundry et Probayes / Today, the semiconductor industry must be able to produce Integrated Circuit (IC) withreduced cycle time, improved yield and enhanced equipment effectiveness. Besides thesechallenges IC manufacturers are required to address the products scrap and equipment driftsin a complex and uncertain environment which otherwise shall severely hamper the maximumproduction capacity planned. The objective of this thesis is to propose a generic methodologyto develop a model to predict the Equipment Health Factor (EHF) which will define decisionsupport strategies on maintenance tasks to increase the semiconductor industry performance.So, we are interested here to the problem of equipment failures and drift. We propose apredictive approach based on Bayesian technique allowing intervene early to maintain, forexample, the equipment before its drift. The study presented in this thesis is supported by theIMPROVE European project
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Scheduling and Advanced Process Control in semiconductor Manufacturing / Ordonnancement et contrôle avancé des procédés en fabrication de semi-conducteurs.Obeid, Ali 29 March 2012 (has links)
Dans cette thèse, nous avons examiné différentes possibilités d'intégration des décisions d'ordonnancement avec des informations provenant de systèmes avancés des contrôles des procédés dans la fabrication de semi-conducteurs. Nous avons développé des idées d'intégration et défini des nouveaux problèmes d'ordonnancement originales : Problème d'ordonnancement avec des contraintes de temps (PTC) et problème d'ordonnancement avec l'état de santé des équipement (PEHF). PTC et PEHF ont des fonctions objectives multicritères.PTC est un problème d'ordonnancement des familles de jobs sur des machines parallèles non identiques en tenant compte des temps de setup et des contraintes de temps. Les machines non identiques signifient que toutes les machines ne peuvent pas traités (qualifiés) tous les types de familles d'emplois. Les contraintes de temps nommés aussi Thresholds sont inspirées des besoins de l'APC. Elle est liée à l'alimentation régulière des boucles de contrôle de l'APC. L'objectif est de minimiser la somme des dates de fin et les pertes de qualification des machines lorsqu'une famille de jobs n'est pas ordonnancée sur la machine donnée avant un seuil de temps donné.D'autre part, PEHF est une extension de PTC. Il consiste d'intégrer les indices de santé des équipements (EHF). EHF est un indicateur associé à l'équipement qui donne l'état de la. L'objectif est d'ordonnancer des tâches de familles de jobs différents sur les machines tout en minimisant la somme des temps d'achèvement, les pertes de qualification de la machine et d'optimiser un rendement attendu. Ce rendement est défini comme une fonction d'EDH et de la criticité de jobs considérés. / In this thesis, we discussed various possibilities of integrating scheduling decisions with information and constraints from Advanced Process Control (APC) systems in semiconductor Manufacturing. In this context, important questions were opened regarding the benefits of integrating scheduling and APC. An overview on processes, scheduling and Advanced Process Control in semiconductor manufacturing was done, where a description of semiconductor manufacturing processes is given. Two of the proposed problems that result from integrating bith systems were studied and analyzed, they are :Problem of Scheduling with Time Constraints (PTC) and Problem of Scheduling with Equipement health Factor (PEHF). PTC and PEHF have multicriteria objective functions.PTC aims at scheduling job in families on non-identical parallel machines with setup times and time constraints.Non-identical machines mean that not all miachines can (are qualified to) process all types of job families. Time constraints are inspired from APC needs, for which APC control loops must be regularly fed with information from metrology operations (inspection) within a time interval (threshold). The objective is to schedule job families on machines while minimizing the sum of completion times and the losses in machine qualifications.Moreover, PEHF was defined which is an extension of PTC where scheduling takes into account the equipement Health Factors (EHF). EHF is an indicator on the state of a machine. Scheduling is now done by considering a yield resulting from an assignment of a job to a machine and this yield is defined as a function of machine state and job state.
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Le bonheur dans les écrits romanesques et non romanesques de Jacques Chardonne / Happiness in fictional and non fictional writings of Jacques ChardonneHasson, Muna 18 June 2010 (has links)
Au XXème siècle, marqué par une sensibilité particulière au tragique et à l’absurdité du monde, un puissant rameau d’écrits au fond desquels résonne le désir du bonheur qu’on trouve ici et là, dans des éléments variés, se trouve grandi et fleuri. Le but de certains écrivains est d’exposer leur propre conception. Parmi ces écrits, les œuvres de Jacques Chardonne. A partir de sa propre expérience et de son regard sur les autres, Chardonne traite du bonheur dans deux types d’écrits : romanesques et non romanesques. Dans le premier il parle spécialement du bonheur dans la vie à deux. Il attache une grande importance à chercher les figures de ce bonheur : ce qui fait le bonheur conjugal, comment l’atteindre et quels sont les facteurs qui peuvent le perpétuer. La femme et ses caractéristiques sont le pôle principal de ce bonheur. L’amour est essentiel, il « est beaucoup plus que l’amour ». Pourtant c’est la satisfaction du personnage qui rend ce bonheur accompli. Des obstacles peuvent empêcher le personnage d’atteindre ce bonheur, mais l’adoption de certains procédés narratifs aide Chardonne à sauvegarder dans ses écrits les traits du bonheur.Une série des œuvres non romanesques, œuvre autobiographique et essais parlent de ce qui fait le bonheur dans la vie de Chardonne : son enfance dans sa ville natale, Barbezieux, au milieu de gens toujours heureux, l’amour partagé, l’amitié, le métier et les beaux paysages découverts pendant ses voyages dans sa vie d’adulte, ainsi que son petit jardin à la vieillesse. Un peu de regret et les souvenirs de son séjour dans la prison de Cognac à la Libération troublent la vie paisible de Chardonne. La philosophie qui traduit un acte de volonté intérieure, « Cela m’a suffi » dont s’est réclamé Chardonne pendant toute sa vie, rend le bonheur un état permanent dans tous ses écrits comme dans sa vie. / During the 20th century era, when the tragedy and the absurdity were dominant; a series of writings which were interested in happiness and pleasure, that here and there, in varied elements, flourished. The aim of most authors was to demonstrate their personal ideas and perceptions of happiness. One of these compositions was the collection of Jacques Chardonne. From his personal experience and his vision at the others, Chardonne discusses happiness in two types of writings: fictional and non fictional. In the first category he speaks specifically of happiness in life to two. He attaches great importance to find the figures of this happiness: the strategies which help to achieve it, and the factors which can perpetuate it. From his view, the woman and her characteristics are the pole essential of this happiness. Also the love is essential. It "is much more than love". Yet, it is the author's satisfaction that restores this happiness perfect. In his writings, although there are some obstacles which may prevent full achievement of happiness, yet Chardonne was able to overcome most of them by adapting a special narrative strategy to keep the sense of happiness in the general atmosphere.A series of non fictional writings, autobiographic story and trials, talk about the elements of the happiness in Chardonne’s life. Some are related to the happy childhood, in his mother country, Barbezieux, where he lived and brought up with happy people; as well as the mutual love, the good friendship, his career, and the enormously beautiful views in the trips during his youth, and the small garden during his senility. However, there are some regrets and his memories about the time that he spent in the prison of Cognac during the Liberation disturb the quiet life of Chardonne."This satisfied me" was the philosophy that had been adapted by Chardonne throughout his life, which can be translated as the interior will and desire which built up the persistent feeling of happiness reflected in all of his writings.
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Etude du contrôle de procédé de projection laser pour la fabrication additive : Instrumentation, Identification et Commande. / Instrumentation, Identification and Control of laser direct metal deposition for additive manufacturingMezari, Rezak 17 December 2014 (has links)
Les applications utilisant les procédés de fabrication directe par laser et projection de poudre sont en pleine expansion, en particulier, dans l'aéronautique. Néanmoins, cette technologie prometteuse fait état de quelques points durs et est confrontée aux problèmes d'instabilités du procédé. Lorsque ces phénomènes ne sont pas maîtrisés, cela conduit à des défauts (résistances mécaniques insuffisantes, porosités trop importantes, mauvais états de surface,….etc), qui, selon leur répartition et leur taille, risquent d'engendrer des non conformités, de détériorer les caractéristiques mécaniques des pièces et qui peuvent représenter un coût de post-traitement non négligeable. Par conséquent, il est primordial de maîtriser le procédé d'élaboration, afin de rendre le procédé de fabrication robuste et préserver l'intégrité structurelle de la pièce. Cela requiert la mise en place de système d'instrumentation du procède de projection laser, et par l'intermédiaire du contrôle procédé, d'avoir un système de commande temps réel permettant d'adapter les paramètres procédés en cours d'élaboration, afin de de maintenir une haute qualité de la pièce fabriquée. Dans cette perspective, nous avons développé une solution technologique (matérielle et algorithmique) à base de caméras (vision) permettant de suivre des paramètres clefs lors de la fabrication. L'application de ce système de vision a permis la mise en œuvre de méthodes innovantes, utilisant des outils de l'automatique moderne, pour surveiller l'état de pièces projetées, voire même corriger leurs défauts lors de la fabrication, en ayant un suivi et un contrôle du procédé en temps réel. De plus ce système de vision a permis à partir de mesures effectuées sur les entrées et les sorties du procédé, d'identifié un modèle dynamique qui ont conduit à la réalisation du système de contrôle procédé. / Applications using the direct metal deposition laser process have been expanded rapidly, particularly in aeronautics. However, this promising technology reported some difficult points and faced several problems, mainly the process instability. When these phenomena are not controlled, several defects was obtained (lack of mechanical strength, excessive porosity, poor surface, ... etc.). According to their distribution and size, non-conformity, deteriorate the mechanical characteristics of the parts was recorded and result in a significant cost of post-processing. Therefore, it is important to control the process, to make the process both robust and preserve the structural integrity of the piece. This requires the development of instrumentation through the control process, in order to have a real-time system able to adjust the process parameters to keep a high quality of the manufactured part. In this perspective, the studied thesis developed a technological solution (hardware and algorithms) based on cameras (vision) to monitor key parameters during manufacture. The application of this vision system has been allowed for the implementation of innovative methods by using modern automatic tools to monitor the status of the built part or even correct their defects during the manufacture parts, having a monitoring and process control in real time. Furthermore this vision system performed measurements for the inputs and outputs of the process, matched to a dynamic model that lead to the realization of the process control system.
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Études de systèmes thermo-fluidiques auto-oscillants pour des applications de récupération d'énergie thermiqueMonin, Thomas January 2017 (has links)
Les progrès technologiques considérables menés depuis ces dernières décennies
nous permettent aujourd’hui de disséminer dans notre environnement une nuée de
noeuds de capteurs communicants combinant la taille micrométrique et la consommation
dérisoire caractéristiques des MEMS avec la puissance des protocoles de
communications Internet. L’Internet des Objets, formé par ce réseau de capteurs,
possède le potentiel d‘optimiser un grand panel d’applications industrielles et domotiques.
Le nouveau défi, que la communauté du Energy Harvesting tente de relever
depuis une décennie maintenant, est de rendre ces noeuds de capteurs autonomes
en les alimentant grâce à l’énergie perdue dans leur environnement.
Dans ces travaux de recherche, nous explorons le potentiel d’un principe thermo-fluidique
auto-oscillant pour la génération d’énergie utile à partir d’une source thermique
de faible qualité. L’implémentation de cette technologie en tant que machine
thermique est étudiée et mène à la caractérisation d’un nouveau cycle thermodynamique
caractéristique du SOFHE (Self Oscillating Fluidic Heat Engine).
Nous montrons, par une approche phénoménologique, que notre machine thermique
se comporte comme un oscillateur mécanique, excité par les évaporations
et condensations successives du fluide de travail. Ces changements de phase alternatifs
mettent en mouvement une colonne d’eau, jouant le rôle de masse, couplée
à une zone de vapeur, jouant le rôle d’un ressort.
Une étude de l’influence du couplage du SOFHE avec un transducteur électromécanique,
représenté par un oscillateur, mène à la conception et la fabrication d’une spirale
piézoélectrique. L’intégration de cette spirale à notre machine thermique forme
un générateur thermo-électrique dont les capacités de conversion sont démontrées
par la charge d’une capacité.
Finalement, la miniaturisation du principe thermo-fluidique SOFHE est rendue possible
par la réalisation d’un procédé de fabrication utilisant les techniques MEMS.
Des dispositifs miniatures parviennent à exhiber un comportement oscillatoire montrant
le potentiel d’intégration de cette technologie. / Abstract : The tremendous technological progresses realized in the last decades allow us to
swarm our environment with Wireless Sensors Networks. These WSNs combine the
MEMS’ miniature size and low energy consumption, and the powerful Internet communication
protocols. This Internet of Things shows great potential in many applications
such as industry or housing. For a decade now, the Energy Harvesting community
wants to build autonomous WSNs by enabling them to feed off energy wastes.
In this work, we study the electricity generation capabilities of a Self-Oscillating Fluidic
Heat Engine (SOFHE) and present its characteristic thermodynamic cycle. Our
model shows that the SOFHE acts as a mechanical resonator excited by the successive
evaporation and condensation processes underwent by the working fluid.
These phase changes put a liquid mass in motion, coupled with a vapor spring. The
coupling of our heat engine with an electromechanical transducer is studied and
leads to a piezoelectric spiral conception and fabrication. Their association forms a
thermo-electrical generator able to power and charge an electrical capacitor. Eventually,
we demonstrate the miniaturization prospects and integration potential of this
SOFHE technology. A micro-fabrication process enables a SOFHE MEMS implementation.
Our process includes a deep glass wet etching step as well as a Au-Si
eutectic wafer bonding.
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Transfert de chaleur en proche paroi en dispersion dans un milieu poreux granulaire. Application aux réacteurs en lits parcourus par un fluide gazeux / Heat transfer in the near-wall region of a granular porous media through thermal dispersion. Application to fixed-bed reactors using a gazeous fluidFiers, Benoît 19 October 2009 (has links)
Le contrôle thermique des réactions dans les réacteurs à lits fixes nécessite la maîtrise du transfert thermique en proche paroi. Afin d’optimiser leur conception et en particulier de maintenir un chemin réactionnel le plus proche possible de l’isothermicité, un modèle de transfert thermique pertinent dans un tel milieu est indispensable. Deux premières thèses au Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée ont permis de mettre au point un modèle dispersif utilisable à cœur de réacteur. La présente thèse met en évidence un effet de paroi non négligeable causé par la variation de porosité du lit à l’approche de la paroi. Ce travail propose un raccordement du cœur, où le modèle thermique précédent est légitime, à la paroi, par une couche homogénéisée. Cette approche est validée par une caractérisation expérimentale des paramètres du modèle sur un dispositif de laboratoire en utilisant une méthode d’inversion originale reposant sur une approche Bayesienne. Une validation de cette caractérisation dans une géométrie plus proche d’un réacteur industriel est également effectuée / Thermal control for chemical reactions conducted in fixed-bed reactors requires a fine knowledge about heat transfer in the near-wall region of the bed. In order to optimize the process design, to minimize the mass of catalyst that is needed, one must attempt to maintain the operational path of the reactor the closest of the isotherm functioning. A pertinent and reliable heat transfer model is then required. Two thesis were realized in the Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée in order to construct a corresponding dispersive model. This model can be used at the core of the reactor, where the porous medium can be homogenized. This thesis shows a wall effect that cannot be neglected. This wall effect is directly caused by the important variation of the porosity distribution near the wall of the bed. This work proposes a junction between a core layer, where the previous model is still valid, and the wall through an homogenized near-wall layer. This approach is validated by the mean of an experimental characterization of the model parameters, using an original inversion technique based on a Bayesian approach. A validation of this characterization in another geometry is also done. This geometry is closer to an industrial reactor
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Elaboration of nanocomposites based on Ag nanoparticles embedded in dielectrics for controlled bactericide properties / Elaboration of thin nanocomposite layers based on Ag nanopartiles embedded in silica for controlled biocide propertiesPugliara, Alessandro 27 September 2016 (has links)
Les nanoparticules (NPs) d'Ag sont très utilisées dans le secteur de la santé, dans l'industrie alimentaire et dans les produits de consommation pour leurs propriétés antimicrobiennes. Le grand rapport surface sur volume des NPs d'Ag permet une augmentation importante du relargage d'Ag comparé au matériau massif et donc une toxicité accrue vis à vis des micro-organismes sensibles à cet élément. Ce travail de thèse présente une évaluation des propriétés antimicrobiennes de petites NPs d'Ag (<20 nm) enrobées dans des matrices de silice sur la photosynthèse d'algues vertes. Deux techniques d'élaboration par voie physique ont été utilisées pour fabriquer ces nanocomposites: (i) l'implantation ionique à basse énergie et (ii) la pulvérisation d'Ag couplée avec la polymérisation plasma. Les propriétés structurales et optiques de ces nanostructures ont été étudiées par microscopie électronique à transmission, réflectivité et ellipsométrie. Cette dernière technique, couplée à un modèle basé sur l'approximation quasi-statique de type Maxwell-Garnett, a permis la détection de petites variations dans la taille et la densité des NPs d'Ag. Le relargage d'argent de ces NPs d'Ag enrobées dans des diélectriques a été mesuré par spectrométrie de masse après immersion dans de l'eau tamponnée. La toxicité à court terme de l'Ag sur la photosynthèse d'algues vertes, Chlamydomonas reinhardtii, a été évaluée par fluorométrie. L'enrobage des nanoparticules dans un diélectrique réduit leur interaction avec l'environnement, et les protège d'une oxydation rapide. La libération d'Ag bio-disponible (impactant sur la photosynthèse des algues) est contrôlée par la profondeur à laquelle se trouvent les NPs d'Ag dans la matrice hôte de silice. Cette étude permet d'envisager le design de revêtements à effet biocide contrôlé. En couplant les propriétés antimicrobiennes de ces NPs d'Ag enrobées à leur qualité d'antenne plasmonique, ces nanocomposites peuvent être utilisés pour détecter et prévenir les premières étapes de la formation de biofilms sur des surfaces. Ainsi, une dernière partie de ce travail est dédiée à l'étude de la stabilité et de l'adsorption de protéines fluorescentes Discosoma rouges recombinantes (DsRed) sur ces surfaces diélectriques avec la perspective du développement de dispositifs SERS. / Silver nanoparticles (AgNPs) because of their strong biocide activity are widely used in health-care sector, food industry and various consumer products. Their huge surface-volume ratio enhances the silver release compared to the bulk material, leading to an increased toxicity for microorganisms sensitive to this element. This work presents an assessment of the biocide properties on algal photosynthesis of small (<20 nm) AgNPs embedded in silica layers. Two physical approaches were used to elaborate these nanocomposites: (i) low energy ion beam synthesis and (ii) combined silver sputtering and plasma polymerization. These techniques allow elaboration of a single layer of AgNPs embedded in silica films at defined nanometer distances (from 0 to 7 nm) beneath the free surface. The structural and optical properties of the nanocomposites were studied by transmission electron microscopy, reflectance spectroscopy and ellipsometry. This last technique, coupled to modelling based on the quasi-static approximation of the classical Maxwell-Garnett formalism, allowed detection of small variations over the size and density of the embedded AgNPs. The silver release from the nanostructures after immersion in buffered water was measured by inductively coupled plasma mass spectrometry. The short-term toxicity of Ag to the photosynthesis of green algae, Chlamydomonas reinhardtii, was assessed by fluorometry. Embedding AgNPs reduces their interactions with the buffered water, protecting the AgNPs from fast oxidation. The release of bio-available silver (impacting on the algal photosynthesis) is controlled by the depth at which AgNPs are located for the given host silica matrix. This provides a procedure to tailor the biocide effect of nanocomposites containing AgNPs. By coupling the controlled antimicrobial properties of the embedded AgNPs and their quality as plasmonic antenna, these coatings can be used to detect and prevent the first stages of biofilm formation. Hence, the last part of this work is dedicated to a study of the structural stability and adsorption properties of Discosoma recombinant red (DsRed) fluorescent proteins deposited on these dielectric surfaces with perspectives of development of SERS devices.
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Intensification et passage en continu d’une synthèse pharmaceutique en réacteur-échangeur / Intensification and transposition to continuous of a pharmaceutical synthesis in a heat exchanger-reactorDespènes, Laurène 18 November 2010 (has links)
Dans le domaine de l'intensification des procédés, la technologie des réacteurs-échangeurs occupe une place de choix. De tels équipements combinent opération en continu et efficacités en termes de transfert de chaleur, d'hydrodynamique, de mélange, de transfert de matière et de réaction. Ce travail porte sur l'étude du passage en continu d'une synthèse pharmaceutique dans un réacteur-échangeur innovant en carbure de silicium. La méthodologie suivie est fondée sur des méthodes expérimentales et théoriques, visant à caractériser à la fois l'équipement et l'application chimique. L'objectif a été d'aboutir à un procédé optimal permettant d'augmenter productivité et sélectivité tout en assurant des niveaux de sécurité élevés. Raman. / In the field of Process Intensification, manufacturers offer many technologies of heat exchanger reactors in terms of design, material and operating conditions range which make the choice of the optimal solution difficult to be performed. Such apparatuses combine a continuous operating with strongly coupled features of heat transfer, hydrodynamics, mixing, mass transfer and reaction. To assess the feasibility and potentialities of applications carried out in this kind of apparatus, a methodology has been developed and could be divided in three parts: the equipment characterisation, the considered application (physical properties of components, reaction kinetics, heat generated), the suitable intensified process (optimal design) and the associated operating conditions (optimal control). Related to this methodology, the present study aims to transpose to continuous and to intensify a Pierre Fabre’s pharmaceutical application. In fact, this application currently carried out in batch offers productivity limitations that could be get round using a continuous intensified reactor. In this way, a complete reaction characterisation based on calorimetric experiments has been performed and provided to the optimisation tool. The results highlight the need to control the pH level and the necessity to use an on-line analytic method, spectroscopy Raman. This technique leads to an easy transfer of the reaction in continuous in order to intensify it. Optimal conditions have been underlined in order to obtain a productivity of 100%.
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Synthèse de naphtalimides et dicétopyrrolopyrroles originaux pour les photopolymérisations radicalaire et cationique dans des conditions d'irradiation douces / Synthesis of new naphthalimides and diketopyrrolopyrroles for radical and cationic polymerizations under soft irradiation conditionsZivic, Nicolas 13 March 2017 (has links)
La photopolymérisation joue un rôle prééminent dans l'industrie comme en témoigne son nombre d'applications croissant dans des domaines classiques tels que les revêtements, les encres et les adhésifs mais aussi dans des domaines de haute technologie comme l’optoélectronique, l’imagerie laser, la stéréolithographie et la nanotechnologie. En effet, la photopolymérisation présente de nombreux avantages. C’est un processus rapide. Elle peut être réalisée à température ambiante et/ou sans solvant, permettant ainsi de limiter la formation de COV. Enfin, la photopolymérisation permet de réticuler dans des zones spatialement bien définies puisqu’elle se fait uniquement dans les zones exposées au rayonnement lumineux. Depuis 2011, le système photoamorçant fait l’objet d’intenses recherches pour développer des systèmes capables d’amorcer des réactions de polymérisation dans des conditions d’irradiation douces de manière à limiter les risques de toxicité et les coûts relatifs à l’utilisation de sources UV. Néanmoins, les systèmes reportés sont caractérisés par des réactivités modérées et peuvent difficilement rivaliser avec les systèmes UV actuels. Dans ce contexte, nous avons synthétisé une large librairie de molécules photosensibles construites à partir de chromophores naphtalimides ou dicétopyrrolopyrroles et capables d’amorcer une réaction de polymérisation dans des conditions d’irradiation douces. La fonctionnalisation ad hoc des chromophores et les propriétés photochimiques qui en découlent ont été exploitées pour développer des systèmes photoamorçants très performants capables d’absorber la lumière dans le domaine du proche UV ou du visible, émise par les LEDs. / Photoinitiated polymerization has gained significant importance in industry as illustrated by the large number of applications of this technique in conventional areas such as coatings, inks, and adhesives but also high-tech domains, like optoelectronics, laser imaging, stereolithography, and nanotechnology. Indeed, photopolymerization presents several advantages such as decreasing the time of reaction, the possibility to be performed at room temperature or without solvents limiting the formation of volatile organic compounds. Moreover, the possibility to irradiate with high precision specific zones allows the spatial-control of the polymerization. Since 2011, photoinitiating systems able to initiate polymerization under soft light irradiation sources have been the subject of intense efforts to minimize the risks and the cost related to UV irradiation. However, even if some results are promising, the reported systems still present moderate reactivity and can hardly compete with actual UV systems. In this context, we have synthesized a large library of photosensitive molecules based on naphthalimide and dicetopyrrolopyrrole derivatives are able to initiate the polymerization under soft irradiation sources. The ad hoc functionalization of the chromophore and the consequent tuning of the photochemical properties have been used to develop highly efficient photoinitiating systems able to absorb into the near UV and visible spectra emitted by LED.
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