UPThèses

Integrated approach has been used to investigate the hydrogeological framework of a complex fractured volcanic aquifer system in the Upper Awash river basin located at the western shoulder of the Ethiopian rift. The groundwater flow system and mechanism of recharge of different aquifers have been studied using conventional hydrogeological field investigations, hydrochemistry, isotope hydrology and numerical groundwater flow modeling techniques. Litho-hydrostratigraphic relationships were constructed from lithologic logs obtained from exploratory drilling of deep boreholes. The result indicates quite complex flow pattern and hydraulic characteristics of the different volcanic aquifers. The litho-hydrostratigraphic correlation indicates that the permeable and porous scoraceous lower basaltic aquifer is extended laterally all the way from the Blue Nile Plateau to the study area. .The analysis of the temporal and spatial variation of water samples from different places revealed clear undwater-surface water interactions. New evidences have also emerged on the inter-basin groundwater transfer. Two distinct regional basaltic aquifers (Upper and lower) are identified showing distinct hydrochemical and isotopic signatures. In the southern part of the study area the upper and lower aquifers form one unconfined regional aquifer system. In the northern and central part of the basin, it appears that the two systems are separated by regional aquiclude forming confined aquifers, in places with artesian wells. The groundwater from the deep exploratory wells (>250m) tapping the lower basaltic aquifer and wells located in the south were found to be moderately mineralized (TDS: 400-600 mg/l), with relatively depleted stable isotope composition and with almost zero tritium. In contrast, the upper shallow aquifer has lesser ionic concentration, more isotopically enriched. Evidences from the different methods clearly indicate inter-basin groundwater transfer from the Blue Nile basin to the Upper Awash basin. The evidences also converge to testify common origin of recharge, presence of hydraulic connectivity for systems tapping the lower basaltic aquifer. This has enormous practical implication in finding large groundwater reserve at a greater depth that can solve the current water supply problems of the community including the capital Addis Ababa. It will also have important role in finding more regional aquifers along the plateau-rift margins in many areas having similar hydrogeological setup as the study area.

Malgré les nombreux progrès réalisés en chimiothérapie anticancéreuses ces dernières décennies, les méthodes conventionnelles de traitement demeurent encore problématiques. En effet, le manque de sélectivité des traitements entraîne très souvent d'importants effets secondaires, empêchant par là même l'utilisation d'une quantité suffisante de drogue nécessaire à éradiquer les cellules tumorales. Afin de contourner ce problème plusieurs systèmes de ciblages thérapeutiques sont actuellement en cours d'évaluation et ont déjà fourni des résultats encourageants in vivo. Bien que certains peptides semblent attirer une particulière attention du fait de leur diversité structurale et de leur haute spécificité, leur utilisation thérapeutique reste précaire. En effet, ces molécules sont très rapidement dégradées in vivo et incapables, pour la plupart, de traverser les membranes cellulaires. De nombreuses alternatives ont été étudiées afin d'améliorer leur bio-disponibilité et leur stabilité métabolique. Dans ce cadre, la dérivatisation de peptide sous forme de rotaxane (molécule " entrelacée " comprenant un ou plusieurs macrocycles piégé autour d'un axe munis de groupements terminaux encombrants) semble être une solution plus qu'intéressante. Le macrocycle permet en effet de modifier de façon très favorable les propriétés physico-chimiques du peptide (solubilité, pénétration à travers les membranes) ainsi que de le protéger totalement contre toute attaque extérieure (peptidases...) ! Le concept que nous développons actuellement vise à associer la stratégie de ciblage thérapeutique développée à Poitiers par le Prof. Gesson, au système d'assemblage supramoléculaire...

Les paliers aérodynamiques sont utilisés dans des machines de grande précision et de petite taille où se trouvent réunis les grandes vitesses de rotations avec les très faibles jeux. Plusieurs études numériques ont été faites pour déterminer les coefficients dynamiques des paliers à air mais les validations expérimentales sont toujours nécessaires. Un dispositif d'essai a été développé pour tester les paliers à air fonctionnant à une vitesse maximale de 60000 tr/min et sous différentes charges statiques. Les essais ont été faits sur des paliers aérodynamiques circulaires mais le dispositif peut tester d'autres types de paliers. Les excitations dynamiques sont appliquées par deux pots vibrants ou par un marteau d'impact et une méthode d'identification des coefficients dynamiques a été développée. Deux paliers aérodynamiques circulaires de 30 mm et 40 mm de diamètre avec L/D = 1 et un jeu radial de 22 µm ont été testés. Les résultats obtenus pour différentes vitesses de rotation et charges statiques ont été comparés avec le calcul théorique.

L'amortisseur à film fluide (Squeeze Film Damper ou SFD) est un composant couramment utilisé dans l'industrie aéronautique permettant d'apporter de l'amortissement aux arbres en rotation supportés par des roulements et fonctionnant en régime surcritique. Le mouvement de l'arbre dû à son excitation extérieure est alors amorti par un film mince confiné entre le roulement et le carter. Une modélisation du comportement fluide du film mince est nécessaire à une bonne estimation des efforts générés par le mouvement de l'arbre. Pour des conditions de fonctionnement industrielles, le SFD est muni de systèmes d'alimentation et d'étanchéité devant être pris en compte dans la modélisation. De plus, les dépressions importantes engendrées dans le film entrainent la vaporisation du fluide, qui doit aussi être modélisée. Cependant, pour des configurations de fonctionnement réelles, l'écoulement est inertiel, ce qui ne permet plus une modélisation simple basée sur l'équation de Reynolds. Le modèle doit alors être basé sur un système d'équations similaire aux équations Navier Stokes de la Mécanique des Fluides.

Cette thèse présente une nouvelle méthode d'animation basée sur la topologie. Elle consiste à animer une partition de l'espace et en assurer sa cohérence. Le système d'animation s'appuie sur un mécanisme événementiel qui détecte les incohérences topologiques. L'animation est générée à partir du traitement séquentiel de tous les événements. Lors du mouvement des entités, l'instant des collisions est calculé et des événements sont générés. Pour prendre en charge ces collisions, ces événements sont traités par rapport à leurs contextes locaux (géométrique, sémantique). Un traitement engendre des changements géométriques et topologiques et assure la cohérence entre le modèle géométrique et le modèle topologique. Cette thèse présente également une application en géologie permettant de générer l'animation de l'évolution du sous-sol à partir de phénomènes naturels décrits dans un scénario. Dans ce cadre, un scénario est composé d'une suite de phénomènes géologiques (sédimentation, érosion, création de failles et glissement) analysée par le système d'animation 2D. Un phénomène est traduit en un ensemble d'événements initiaux. Une fois l'animation générée, le géologue peut l'analyser et la valider grâce aux informations sémantiques et historiques fournies par le modèle.

La reproduction fidèle de la locomotion humaine est une problématique d'actualité concernant les robots humanoïdes. Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif de définir une procédure permettant l'imitation par les robots humanoïdes du mouvement humain. Dans un premier temps les techniques de l'analyse du mouvement humain sont présentées. Le protocole de mesure adopté est exposé, ainsi que le calcul des angles articulaires. La problématique de la détection des évènements de contact est abordée en proposant l'adaptation des méthodes existantes pour des mouvements complexes. Les algorithmes sont validés par une série de mesures effectuées sur une trentaine de sujets sains. La deuxième partie traite de la transposition du mouvement humain aux robots. Une fois la problématique générale et le processus de transposition définis, le critère d'équilibre des robots marcheurs est présenté. A partir des données du mouvement humain capturé, les trajectoires de référence des pieds et du ZMP sont définies. Une modification de ces trajectoires est ensuite effectuée dans le cas de risque de collision entre les pieds notamment dans le cas de l'exécution d'un slalom. Finallement un algorithme de cinématique inverse, développé pour cette problématique est utilisé pour déterminer les angles articulaires du robot associés aux trajectoires de référence des pieds et du ZMP. Plusieurs applications sur les robots HOAP-3 et HPR-2 sont présentées. Les trajectoires sont validées vis-à-vis du maintien de l'équilibre grâce à des simulations dynamiques du mouvement ainsi que vis-à-vis des limites des actionneurs.

Une souche de Staphylococcus warneri, possédant une activité anti-Legionella, a été décrite par notre équipe en 2005. Cette souche produit plusieurs peptides, dont l'un a fait l'objet d'un dépôt de brevet en 2006 pour son activité anti-Legionella, sous le nom de warnéricine RK. Deux autres peptides actifs, nommés δ-hémolysine I et II, sont des hémolysines produites par de nombreuses espèces de Staphylococcus, sans activité connue contre les bactéries. Ces trois peptides possèdent un spectre d'activité antimicrobien restreint au genre Legionella. Afin de comprendre cette spécificité d'action, l'objectif de cette étude a été de déterminer les propriétés biologiques et le mécanisme d'action de la warnéricine RK. Dans la première partie de ce travail, l'étude de l'activité de la warnéricine RK et de la δ-hémolysine I a montré que leur spectre d'activité est restreint au genre Legionella et à Bacillus megaterium. Les deux peptides ont des activités biologiques et des caractéristiques structurales similaires, ce qui laisse penser qu'ils possèdent un mécanisme d'action semblable. La seconde partie de ce travail a consisté en l'étude du mécanisme d'action de la warnéricine RK. L'approche utilisée a été d'analyser l'activité du peptide sur des membranes artificielles et naturelles. Les résultats ont permis de mettre en évidence que la warnéricine RK est capable de perméabiliser ces membranes en formant des canaux de taille variable. L'analyse de la structure tridimensionnelle par résonnance magnétique nucléaire a permis de montrer que la warnéricine RK, à l'image de la δ-hémolysine, adopte une structure en hélice α amphiphile au contact des membranes. L'ensemble des données obtenues sont en accord avec un mode d'action detergent-like, comme proposé dans la littérature pour la δ-hémolysine.Dans la dernière partie de ce travail, une souche de L. pneumophila résistante à l'action de la warnéricine RK a été isolée par pression de sélection. Les travaux menés ont permis d'étudier l'impact des modifications de l'enveloppe de L. pneumophila (sauvage vs résistant) sur l'action de la warnéricine RK et, plus particulièrement, celles des lipides membranaires. Les travaux ont montré que les bactéries résistantes à l'action du peptide sont enrichies en acides gras à chaîne courte et en acides gras branchés. Ces caractéristiques sont corrélées à une fluidité membranaire plus importante. L'ensemble des résultats obtenus a permis de montrer l'action de perméabilisation membranaire de la warnéricine RK sur L. pneumophila. Même si la forte sensibilité de Legionella reste encore mal comprise, il semble que celle-ci soit, en partie, due à une composition particulière de sa membrane.

Ces travaux ont eu pour but de comparer les rendements énergétiques de dégradation de trois composés organiques (le chloro-4 phénol, le nitro-4 phénol et l'acide succinique) par plusieurs procédés d'oxydation avancés ou POAs (décharges électriques, irradiation par UV, ozonation, couplage UV/H2O2, couplage O3/H2O2, ozonation catalytique et photocatalyse) en milieu aqueux, à pH 6. Pour tous les POAs étudiés, le chloro-4 phénol est bien dégradé. L'acide succinique n'est dégradé que par les procédés qui génèrent le radical OH, ainsi que le nitro-4 phénol qui est également oxydé par l'ozone. Dans tous les cas étudiés, une loi cinétique de pseudo-premier ordre s'applique correctement sur une grande partie de la réaction. L'énergie appliquée par mole de composé dégradé (énergie appliqué spécifique ou Eas) a été évaluée. La valeur de Eas, toujours indépendante de la concentration initiale en composé cible, a permis de comparer les expérimentations effectuées. Le couplage UV/H2O2 est le POA le moins consommateur d'énergie et, de plus, le meilleur POA pour minéraliser. L'ozonation seule est également énergétiquement efficace, mais seulement pour l'oxydation des phénols. La dégradation d'acides saturés, comme l'acide succinique peut être réalisée par ozonation catalytique et par photocalyse TiO2 mais avec des rendements énergétiques plus faibles.

Pour mener des recherches en diagnostic de la machine asynchrone sur des défauts essentiellement électriques ou mécaniques, l'outil de simulation est indispensable pour les investiguer. Autant en pratique certains défauts sont quasiment impossibles à réaliser, qu'il est souvent aussi difficile de les reproduire en simulation sans y consacrer un temps de développement très important. C'est pour cela que dans cette thèse, avec l'idée d'utiliser les outils issus du génie logiciel, on s'est donné comme objectif d'automatiser la génération d'un simulateur de la machine asynchrone en défaut. Après un recensement des différentes approches de simulation des machines asynchrones, nous avons développé notre modélisation avec la méthode des Circuits Électriques Magnétiquement Couplés (CEMC). Nous détaillons pas à pas les étapes empruntées par le Méta Modèle, dans un premiers temps, pour modéliser une machine saine, en décrivant les parties élémentaires du modèle jusqu'à la façon de les assembler pour obtenir le modèle de la machine complète. Cela s'est traduit par la génération des mutuelles intrinsèques au stator, intrinsèques au rotor, et des mutuelles stator-rotor, ainsi que la construction des matrices de connexions selon les caractéristiques topologiques du bobinage de la machine. Ensuite, nous avons enrichi ce Méta Modèle par la prise en considération de la présence de défauts de type court-circuit de spires au sein d'une même phase, court-circuit entre phase et terre ou rupture de barres. Nous avons montré comment ce générateur de modèle prend en compte chacune de ces altérations topologiques en faisant les extensions nécessaires aux matrices de connexions et aux matrices du