This study investigated possible solutions to the current wartime problem of junctional hemorrhaging, or massive traumatic hemorrhaging in non-tourinquetable areas such as the neck, groin, or armpit. Junctional hemorrhaging has been identified as a major contributor to potentially survivable deaths seen on the battlefield today and therefore is a priority for the U.S. armed and coalition forces (Kragh et al., 2011a; Bozeman, 2011). Common tourniquets today are standard issue and carried by soldiers in the military, but are limited to distal extremity trauma. As the battlefield has changes however, trauma has transformed from commonly seen gunshot wounds to more extreme trauma such as dismounted complex blast injuries which typically includes loss of one or more appendages. These newly found situations render the traditional tourniquet ineffective. Thus, the development of a new tourniquet to control hemorrhaging from regions such as the neck, armpit, and groin has been deemed necessary. The development of a new tourniquet for hemorrhage control included market research, preliminary testing to determine design restraints, design ideation, finite element analysis, manufacturing a prototype, and prototype testing. Research and comparisons were done of the strengths and weaknesses of tourniquets already approved by the Food and Drug Administration (FDA). Next, design limitations were found using preliminary testing on a blood-flow replicate model developed by Tracey Cheung. The results from this testing provided a framework for designing a new tourniquet. A new approach to control junction hemorrhaging was then designed, built, and tested on the Cheung model. To verify the design, simplified models were analyzed using finite element analysis. The prototype was then tested and compared against the FDA approved tourniquets, listing the advantages and possible shortcomings.

Les fluctuations de point zéro de la charge sur la capacité d'une jonction tunnel connectée à un circuit de polarisation sont, dans quasiment toutes les situations expérimentales, supérieures à la charge de l'électron. De ce fait, les effets de la granularité de l'électricité sont masqués, sauf dans les circuits qui contiennent une «île», électrode connectée au reste du circuit seulement par des jonctions tunnel et des capacités. La charge de l'île étant quantifiée, ses fluctuations sont bloquées. Si la capacité de l'île est suffisamment petite et la température suffisamment basse, aucun électron ne peut pénétrer sur l'île par effet tunnel à cause de l'accroissement d'énergie électrostatique que cela entraînerait. Nous avons observé cet effet, appelé «blocage de Coulomb», dans la «boîte à électrons», où une île est délimitée par une jonction tunnel et une capacité. Une source de tension couplée à l'île à travers la capacité permet d'y contrôler le nombre d'électrons. Nous avons conçu et fait fonctionner deux dispositifs à jonctions tunnel nanométriques basés sur ce principe, le «tourniquet» et la «pompe», à travers lesquels le courant est contrôlé électron par électron. Dans nos expériences, la précision du transfert est de l'ordre du pourcent. Elle devrait être un million de fois plus grande dans des versions de ces dispositifs comportant plus de jonctions. On pourrait alors les utiliser pour une nouvelle mesure de la constante de structure fine alpha.

Tourniquet Mirage, a piece for orchestra and processed sound, is based on the recitation of a poem of the same name. Recitations are recorded and altered electronically through granulation and phase vocoding. Granular synthesis cuts audio up into "short sound grains" and combines them into a sequence of grains to form a longer final output. Phase vocoding uses Fourier analysis to analyze audio and represent it as a series of amplitudes, phases, and frequencies. The phase vocoder then uses this information to manipulate the audio without altering the overall structure of the waveform. / The processed sound part is closely linked to the music in the orchestra. This is as a result of developing the pitch-material of the orchestra by spectrally analyzing the processed audio. At certain times, the relationship between the electronics part and the sound of the orchestra is blurred. To accomplish this, the related formal sections of the orchestra are situated in a canonic relationship with respect to the processed-sound part. The thesis is in two parts: an analysis and an orchestral score.

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Les travaux décrits dans ce manuscrit s’intéressent au contrôle du mouvement moléculaire. Après une introduction dédiée à l’état de l’art des machines moléculaires, le premier chapitre s’intéresse à la conception de tourniquets moléculaires à base de complexes porphyriniques de P(V). Le mouvement moléculaire a pu être contrôlé de manière réversible soit par l’utilisation des sites de coordination présents à la périphérie du système soit par des variations de pH. Le deuxième chapitre s’intéresse aux propriétés photophysiques des porphyrines de P(V) obtenues et plus particulièrement à leur capacité à générer de l’oxygène singulet avec une application potentielle en Thérapie Photodynamique (PDT).Le troisième chapitre concerne l’élaboration d’un complexe contenant deux porphyrines de Zn(II) dont le mouvement relatif a pu être bloqué réversiblement par l’utilisation des positions axiales des cations métalliques. / The manuscript focuses on molecular machines and the control of their movement. Two different devices have been designed, synthetized and characterized. Moreover, a series of new potential photosensitizer was obtained.The introduction gives a general overview on molecular machines, reported during the past 20 years. The first chapter describes the synthesis of molecular turnstiles based on P(V) porphyrins. The molecular motion was controlled reversibly using either coordination chemistry or by changing the pH. The second part is dedicated to the study of the photophysical properties of P(V) porphyrins and especially their capacity to generate singlet oxygen under irradiation., making them potential photosensitizers that can be use in Photodynamic Therapy (PDT) or as catalyst. The third chapter is devoted to the study of a molecular break based on a Zn (II) porphyrin dimer. The control of the movement was performed using the coordination of a bidentate ligand in the axial position of the metal cations.