Submitted by Etelvina Domingos (etelvina.domingos@ufpe.br) on 2015-03-10T19:50:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Versão final banca com anexo.pdf: 9105887 bytes, checksum: d1247198ce45985bacd2738e197a7f8d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Versão final banca com anexo.pdf: 9105887 bytes, checksum: d1247198ce45985bacd2738e197a7f8d (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq CAPES RENAMI Merck-Southampton / Uma nova classe de surfatantes, chamados fotorreativos (PRS) é apresentada aqui. Estes são anfifilos que podem atuar como precursores em reações fotoquímicas para a síntese de nanopartículas metálicas e de óxidos. Nesta tese foram estudados os seguintes PRSs: 2- etilhexanoato de cobalto (II), Co(EH)2; 2-etilhexanoato de bismuto (III), Bi(EH)3; 2- etilhexanoato de ferro (III), Fe(EH)3 e o 2-etilhexanoato de Manganês (II), Mn(EH)2. As micelas invertidas destes PRSs foram estudadas por viscosidade e espalhamento de nêutrons a baixo ângulo, SANS. Foi verificado que, quando dispersos em hidrocarbonetos como o heptano, estes PRSs formam agregados pequenos com números de agregação entre 3 e 7. Da mesma forma, micelas invertidas mistas de PRS e aerosol-OT (AOT) foram estudadas por viscosimetria, condutividade e SANS. A adição do PRS no sistema misto em heptano não levou a consideráveis mudanças na estrutura micelar, mas em ciclohexano há um aumento na curvatura das micelas, fato atribuído à baixa penetração das moléculas do solvente no filme interfacial e ao efeito de blindagem das repulsões eletrostáticas entre os grupos polares. O efeito da quantidade de PRS em relação a AOT foi estudado por SANS, e observou-se que o aumento da curvatura está diretamente ligada à valência do contra-íon do PRS. Nestes sistemas, a excitação da banda de transferência de carga metal-ligante, LMCT, leva a uma transferência de elétrons do PRS para seu respectivo contra-íon, promovendo a geração de nanopartículas metálicas e de óxidos metálicos nas micelas invertidas. Neste trabalho, é apresentada a prova do conceito do uso de PRS como precursor na síntese fotoquímica de nanopartículas inorgânicas aproximadamente monodispersas. Foram obtidas nanopartículas de Co3O4 e Bi em altas concentrações (10-2 M) pela irradiação das micelas invertidas com luz UV sem a presença de agentes redox ou outras moléculas. O método também se mostrou eficaz para a síntese de óxido de ferro, óxido de cério e óxido de manganês. Estes resultados demonstram que estes sistemas são uma nova abordagem na síntese de nanomateriais em sistemas auto-ordenados fotossensíveis, representando uma rota limpa, direta e simples para síntese de materiais.

Le problème de la synchronisation en temps et en fréquence dans un système de transmission OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sans fil de type IEEE 802.11a est étudié. Afin d'améliorer la synchronisation de trame entre les stations mobiles, bien que des solutions aient déjà été proposées pour compenser les décalages en temps et en fréquence, nous avons développé une nouvelle approche conforme à la norme IEEE 802.11a. Cette approche exploite non seulement les informations habituellement spécifiées par la norme à savoir les séquences d’apprentissage mais également d’autres sources d’informations disponibles au niveau de la couche physique et par ailleurs connues par l'émetteur et le récepteur qui les exploitera. Tenant compte des informations fournies par les protocoles réseaux, nous avons montré que les différents sous-champs du champ SIGINAL de la trame physique, identifié comme séquence de référence, sont connus ou prédictibles à partir des deux trames de contrôle RTS (Request to Send) et CtS (Clear to Send) lorsque le mécanisme de réservation de support CSMA/CA (Transporteur Sense Multiple Access avec évitement de collision) est activé conjointement à des algorithmes d'adaptation de débit binaire sur le canal. De plus, la trame RTS reçue permet au récepteur d'estimer le canal avant d’entamer l'étape de synchronisation. Tenant compte de la connaissance sur le champ SIGNAL et de l'information sur le canal de transmission, nous avons développé plusieurs algorithmes conjoints de synchronisation temporelle et fréquentielle et d’estimation de canal compatible avec la norme 802.11a. Les résultats de simulation montrent une amélioration conséquente des performances en termes de probabilité d’échec de synchronisation en comparaison avec les algorithmes existants. / Time and frequency synchronization problem in the IEEE 802.11a OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) wireless communication system is investigated. To enhance the frame synchronization between mobile stations, although solutions to compensate time and frequency offsets have already been proposed, we developed a new approach conform to the IEEE 802.11a standard. This approach exploits not only the reference information usually specified by the standard such as training sequences but also additional sources of information available at the physical layer further known by both the transmitter and receiver to be then exploited. According to the knowledge protocol, we showed that the parts of the identified SIGNAL field considered as a reference sequence of the physical frame are either known or predictable from the RtS (Request to Send) and CtS (Clear to Send) control frames when the CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) mechanism is triggered jointly to bit-rate adaptation algorithms to the channel. Moreover the received RtS control frame allows the receiver to estimate the channel before synchronization stage. According to the knowledge of the SIGNAL field and the channel information, we developed multistage joint time/frequency synchronization and channel estimation algorithms conform to the standard. Simulation results showed a strongly improved performance in terms of synchronization failure probability in comparison with the existing algorithms.

Spacecraft are vulnerable to hypervelocity impacts (HVIs) from micrometeoroid/orbital debris (MMOD) while in space and must mitigate these using shielding. In this research aluminum honeycomb core sandwich panels filled with a shear thickening fluid (STF) were developed as a novel MMOD shielding concept. STFs display a marked rise in viscosity with increasing shear rate above a critical shear rate. The results of HVI experiments with impact velocities of ~4.8 km/s or ~6.8 km/s at 80oC or 21oC showed that incorporating a STF into shielding, as opposed to the STF’s liquid phase alone, can reduce damage to the core and the likelihood of back-side facesheet perforation in the event of HVI. STFs can be subjected to a significant temperature variation in many applications such as the HVI experiments in this research or when deployed on the surface of a spacecraft. The effect of temperature on the shear-thickening behavior was investigated using four low molecular weight polymeric glycols/fumed-silica suspensions. The dispersed phase volumeraction, its surface chemistry, and the chemical compositions of the suspending media were varied in a series of steady shear rheological characterizations over a range of temperatures. It was thought that hydroclustering mechanism initiated the onset of shear thickening, and this onset was shown to be more closely correlated to a critical shear rate rather than a critical shear stress. Evidence of the hydroclustering mechanism was sought using small angle neutron scattering (SANS) experiments. SANS steady state rheological characterization experiments were carried out on five low molecular weight polymeric glycols/fumed-silica STFs at the NIST Center for Neutron Research. The SANS experiments were conducted at shear rates below the critical shear rates, at the critical shear rates, and during shear thickening. In all the SANS experiments, the results showed an increase in scattering intensity with increasing shear rates indicating an evolution of the suspension microstructure consistent with the formation of hydroclusters.

Au cours des dernières années, le progrès des dispositifs électroniques implantables alimentés par des technologies sans fil a évolué continuellement et le besoin d'une alimentation sans fil et durable devient nécessaire pour le développement de ces appareils. La transmission d'énergie sans fil est l'une des technologies clés ayant été utilisée dernièrement pour alimenter les implants biomédicaux. Elle a été en effet l'objet des recherches scientifiques pour le traitement des maladies chroniques. La recherche en neuroscience est l'une des applications où le transfert d'énergie sans fil a amélioré la performance des implants neuronaux et a participé à la réduction de la taille, la complexité et à la consommation d'énergie de ces dispositifs. Ces implants ne peuvent pas utiliser de grosses batteries en raison de l'espace limité et pour éviter le risque associé à la chirurgie invasive pouvant également changer les résultats des expériences. Cette thèse présente le développement d'un système de transmission d'énergie sans fil par couplage inductif pour l'alimentation d'une interface d'enregistrement neuronal. Le système réalisé évite d'utiliser des grosses batteries ou câbles pour fournir l'énergie à ces interfaces et augmente la durée de vie des batteries implantables afin d'effectuer des opérations électrophysiologiques sur les animaux vivants à long terme. Cette base aidera les médecins et neuroscientifiques à suivre le comportement de ces animaux en mouvement libre et pendant une longue période de temps et en tout sécurité. La plateforme sans fil développée utilise une cage énergétique afin d'effectuer ces opérations et dans le but de distribuer la puissance dans plusieurs positions en fonction des déplacements et les mouvements effectués par des animaux des tests à l'intérieur de la cage. Le travail réalisé dans ce mémoire fournit de nouvelles stratégies pour la conception optimale des systèmes d'alimentations sans fil avec des améliorations et de forts résultats expérimentaux. Il comprend en outre le développement de quatre systèmes. Tout d'abord, l'architecture de chaque système sera présentée d'une manière ingénieuse. Par la suite, les performances du système pour des tests expérimentaux seront expliqués. Les résultats de ces tests seront bien sûr interprétés tout en comparant avec des systèmes existants. Une validation de ces résultats sera finalement effectuée avec des animaux vivants pour tester la fonctionnalité de la plateforme dans un cadre réel. / In recent years, the progress of implantable electronic devices powered by wireless technologies has evolved continuously and the need for wireless and sustainable power becomes necessary for the development of these devices. The transmission of energy without wire is one of the key technologies used lately to power biomedical implants and which has been the subject of scientific research for the treatment of several diseases such as chronic diseases. Research in neuroscience is indeed one of the applications where wireless energy transfer has improved the performance of neural implants and participated in reducing the size, complexity, and power consumption of these devices. Since these implants cannot use large batteries due to the limited space of these implants and to avoid the risk associated with the surgery, the change of the folds which can also change the results of experiment. In this thesis, a wireless energy transmission system by inductive coupling is presented, this system is used to power a neural interface. Which has made it possible to avoid the use of large batteries or cables to provide energy to these interfaces and which has increase the lifespan of implantable batteries in order to perform electrophysiological operations on living animals and in the long term, this will help physicians and neuroscientists to follow the behavior of these animals in free movement and during a long period of time and in complete safety. The developed wireless platform uses an energy cage to perform these operations and to distribute the power in several positions according to the displacements and the movements carried out by the animals of the tests inside the cage. The work carried out in this thesis provides new strategies for the optimal design of wireless power systems, with innovations and strong experimental results. It also includes the development of four systems with innovations. Firstly, the architecture of each system will be genuinely presented. Furthermore, the performance of the system for testing of the experimental will be explained. The results of these tests will be indeed interpreted in comparison with existing systems. A validation of these results will be finally performed with live animals to test the functionality of the platform in a real setting.

Titre de l'écran-titre (visionné le 26 juin 2023) / L'étude du cerveau est cruciale à la compréhension de son fonctionnement et pour l'avancement en médecine. Il existe une multitude de techniques pour visualiser ou mesurer l'activité du cerveau afin d'étudier ses mécanismes. Pour étudier une population spécifique de neurones, la photométrie par fibre optique est souvent préférée puisqu'elle permet de mesurer l'activité de seulement un groupe de neurones spécifiquement marqué par des indicateurs calciques au choix. La photométrie par fibre optique est une technique d'imagerie souvent utilisée chez les rongeurs (habituellement des souris) pour mesurer l'activité neuronale d'un groupe spécifique de neurones lors d'expérimentations in vivo en attachant une fibre optique directement à la région du cerveau à l'étude. Le désavantage de la photométrie par fibre optique conventionnelle est que la fibre optique qui est branchée directement à la tête de la souris doit être acheminée à l'extérieur de l'environnement de test, ce qui limite les déplacements de la souris et lui cause un certain stress. Ce travail propose une preuve de concept d'un système de photométrie par fibre optique sans fil ayant des performances à la hauteur des systèmes commerciaux existants avec fibre reliée à l'extérieur de l'environnement de test. Le design de cette preuve de concept repose sur la conception de circuits analogiques ainsi que le développement d'algorithmes de traitement de signal. Le système conçu dans ce travail offre une lecture de signal avec une référence au point isosbestique avec une puissance équivalent de bruit de 5.39fW/√ Hz, un niveau de bruit équivalent, ou même plus bas que les systèmes commerciaux disponibles. Ce système est sans fil, rechargeable et peut prendre des mesures pendant une durée de 210 minutes (3 heures et 30 minutes). Il contient aussi un lock-in amplifier numérique permettant de réduire le poids et la dimension du système tout en augmentant de 30dB le SNR du signal de photométrie. Les éléments du système de photométrie de ce travail ont été testés sur des souris in vivo lors d'une expérimentation sur l'activité neuronale de l'hypothalamus latéral (LHA) en réponse à un stimulus aversif. / The study of the brain is crucial to its understanding and the pursuit of medical research. There exists a multitude of techniques used to visualize or measure brain activity in order to study its working mechanisms. To study a specific group of neurons, the preferred method is fiber photometry because it allows to monitor a specific group of neurons that have been marked by a chosen calcium indicator. Fiber photometry is an imaging technique often used on rodents (usually mice) to monitor neural activity in a specific type of neuron while performing in vivo experimentation by directly implanting a probing optical fiber to the brain region under study. The drawback of conventional fiber photometry is that the optical fiber implanted in the subject's head needs to be connected outside the test environment, which limits its movements and creates unnecessary stress on the mouse. This work proposes a proof of concept of a wireless fiber photometry system with performance worthy of current existing cabled commercial systems. The design of this proof of concept rests on the conception of analog circuits and the development of signal processing algorithms. The system designed in this work offers a reading with an isosbestic point reference with a noise equivalent power of 5.39fW/√ Hz, a noise level equivalent, or even lower than available commercial products. This system is wireless, rechargeable and can make measurements for a period of 210 minutes (3 hours and 30 minutes). It also contains a digital lock-in amplifier, allowing to reduce the size and weight of the system while still gaining a 30dB increase in SNR in the photometry reading. The various elements of this system have been tested in live mice during in vivo testing of the neural activity of the lateral hypothalamus (LHA) in response to an aversive stimulus.

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

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

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

Selon plusieurs études et documents internationaux bénéficier d’un logement convenable est un droit fondamental et un déterminant important de la santé. Le fait qu’une habitation est plus qu’un abri fait consensus. Le terme Chez-soi, tel qu'est employé, désigne, à la fois, l’abri et la manière de l’habiter. La présente thèse fait état du processus par lequel un lieu de vie devient un Chez-soi, met en évidence les éléments et analyse leur dualité facilitante et contraignante dans la constitution d’un Chez-soi pour et par les personnes itinérantes et ex-itinérantes présentant un problème de santé mentale. Cette étude qualitative inclut des entrevues semi-dirigées, des observations et une analyse documentaire. Les résultats sont présentés sous forme d’articles scientifiques. Un premier article présente la pertinence du concept du Chez-soi afin de mener une réflexion sur la question de l’habitation des personnes itinérantes présentant un problème de santé mentale. Le deuxième examine, d’une part, les pratiques, les politiques et les services offerts aux personnes itinérantes et ex-itinérantes présentant un problème de santé mentale au Brésil. D’autre part, il pointe du doigt les effets contraignants et habilitants de ces services sur la constitution d’un Chez-soi. Enfin, le troisième article traite de la constitution du Chez-soi des personnes ex-itinérantes exclusivement et c’est à partir de leur interaction avec leur habitat et leurs réseaux social et institutionnel. / According to several studies and many official international documents the right to adequate housing is an important social determinant of health. There is even general consensus that the notion of home encompasses more than shelter. We use the term “home” throughout this study to refer both to the shelter provided and the way we inhabit it. This thesis demonstrates the process by which a house becomes a home. The important elements for building a home are highlighted as well as their duality. We analyze the role that enabling/constraining forces have in the process of building a home for and by current and former street dwellers suffering from mental disorders. This qualitative study includes semi-structured in-depth interviews, observations and document analysis. The results are presented in articles. In the first paper we examine the concept of Home/Chez-soi and explore its relevance when applied to street dwellers suffering from mental disorders. The second paper examines the practices, policies and services available for street dwellers and former street dwellers in Brazil; as well as enabling and constraining effects they have home dwellers. Finally, the third article focuses principally on the relationship between the past and the present social conditions and social networks of former street dwellers suffering from mental disorders and their process of building home.

Le travail de cette thèse s'est porté sur certains problèmes de coloration d'hypergraphes, dont certains sont en lien avec les graphes parfaits.<br /><br />Dans un premier temps, la coloration des hypergraphes est abordée de manière générale, et nous y démontrons une conjecture de Sterboul (généralisant un précédent résultat de Fournier et Las Vergnas) affirmant que si un hypergraphe ne contient pas un type particulier de cycle impair, alors il est 2-coloriable.<br /><br />Par la suite nous étudions plus précisément le problème de clique-coloration : une clique maximale d'un graphe est un sous-graphe complet, maximal par inclusion. Le problème consiste à colorier les sommets du graphe de sorte que chaque clique maximale contienne aux moins deux sommets de couleurs distinctes. Le point de départ de cette thèse était de savoir s'il existe une constante k telle que tous les graphes parfaits sont k-clique-coloriables. Cette question n'est toujours pas résolue, bien qu'on ne connaisse aucun graphe sans trou impair qui n'est pas 3-clique-coloriable. Cependant, une telle constante existe dans de nombreux cas particuliers, dont certains (tels que les graphes sans diamant ou sans taureau) sont étudiés ici.<br /><br />La complexité du problème de clique-coloration est également abordée, en essayant de déterminer la la classe de complexité exacte selon les cas particuliers. Plusieurs résultats sont établis, concernant notamment la difficulté de décider si un graphe parfait est 2-clique-coloriable : ce problème est Sigma_2 P-complet, et est NP-complet pour les graphes parfaits sans K_4.