Theses POLYTECH 2006 Polytech/Rapports... · • Qualité des eaux et des effluents et étude des...

E C O L E P O L Y T E C H N I Q U E U N I V E R S I T A I R E D E M O N T P E L L I E R

Thèses

2006

ECOLE POLYTECHNIQUE UNIVERSITAIRE DE MONTPELLIER PLACE EUGENE BATAILLON – 34095 MONTPELLIER CEDEX 5

Service Relations Industrielles Tel. +33 (0)4 67 14 31 64 Fax. +33 (0)4 67 14 45 14

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TABLE DES MATIERES

La recherche à Polytech’Montpellier...................................................................................................... p. 3

Pôles de recherche .................................................................................................................................... p. 4

Ecoles doctorales de l’Université Montpellier II.................................................................................... p. 5

Thèses soutenues en 2006 ........................................................................................................................ p. 6

Résumé des thèses soutenues en 2006

Pôle « Electronique & Automatique » ............................................................................................ p. 8

Pôle « Eau & Environnement » ...................................................................................................... p. 22

Pôle « Agro-Alimentaire & Bioprocédés »..................................................................................... p. 30

Pôle « Matériaux » ........................................................................................................................... p. 38

Pôle « Sciences et Technologies de l’Information »....................................................................... p. 46

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La Recherche à Polytech’Montpellier

Les enseignants de Polytech’Montpellier exercent des activités de recherche dans les domaines relatifs aux axes de formation de l’école. C’est d’ailleurs, de ces activités de recherche, qu’ont émergé, au cours des années, les différentes filières de formation. La recherche à l’école Polytechnique Universitaire de Montpellier s’articule autour de 5 pôles thématiques s’appuyant sur 19 laboratoires de recherche et sur les écoles doctorales de l’Université Montpellier II.

• Pôle « Electronique & Automatique » • Pôle « Eau & Environnement » • Pôle « Agro-Alimentaire & Bioprocédés » • Pôle « Matériaux » • Pôle « Sciences et Technologies de l’Information »

36 thèses soutenues en 2006 ont été encadrées par les enseignants-chercheurs de Polytech’Montpellier.

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Pôles de Recherche de Polytech’Montpellier

Thématiques de recherche • Conception de circuits et systèmes microélectroniques intégrés • Test de circuits intégrés • Robotique & Systèmes complexes • Micro-capteurs & Nanocaractérisations • Electronique de puissance et production de l’énergie électrique

Laboratoires associés • LIRMM (UMR 5506) : Laboratoire d’Informatique de Robotique et de

Microélectronique de Montpellier • CEM2 (UMR 5507) : Centre d’électronique et de Micro-

optoélectronique de Montpellier • LAIN (UMR 5011) : Laboratoire d’analyse des interfaces et de

nanophysique • LEM (EA 2015) : Laboratoire d’électrotechnique de Montpellier

Thématiques de recherche

• Ecologie quantitative des écosystèmes côtiers et étude de la biodiversité aquatique

• Impacts climatiques et anthropiques sur les ressources en eau en milieux méditerranéen et tropical

• Qualité des eaux et des effluents et étude des procédés de traitement pour un usage défini des eaux et des sous-produits.

Pôle Electronique & Automatique

Pôle Eau & Environnement

Laboratoires associés

• HSM (UMR 5569) : HydroSciences Montpellier • LGPEB (UMR 016) : Laboratoire de Génie des Procédés et Elaboration

des Bioproduits • LEL (UMR 5119) : Laboratoire des écosystèmes lagunaires


• Réactions biologiques et bioproductions • Agropolymères et technologies émergeantes • Procédés d'élaboration de bioproduits et de solides divisés à structure

et fonctionnalités définies • Nutrition • Procédés de séparation à membrane pour le traitement des fluides

biologique et alimentaire

Pôle Agro-Alimentaire & Bioprocédés


• IR2B (UMR 1212) : Ingénierie de la Réaction Biologique, Bioproduction

• IATE (UMR 1208) : Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentres

• NAS : Nutrition, Alimentation, Société • LGPEB (UMR 016) : Laboratoire de Génie des Procédés et Elaboration

des Bioproduits • IEM (UMR 5635) : Institut Européen des Membranes


• Verres : synthèse, structure, relaxations, propriétés optiques, électriques et mécaniques

• Polymères : synthèse, structure, composites, recyclage, propriétés mécaniques, propriétés optiques

• Matière molle/fluides complexes : polymères associatifs, suspensions, cristaux liquides,

• Matériaux multifonctionnels : matériaux piézoélectriques, matériaux à mémoire de forme, nanotubes, cristaux liquides, films minces, matériaux de structure

Pôle Matériaux


• OMEMF (UMR 5073) : Organisations Moléculaires Evolution Matériaux Fluorés

• LPMC (UMR 5617) : Laboratoire de Physico-chimie de la Matière Condensée

• LMGC (UMR 5508) : Laboratoire de Mécanique et de Génie Civil • GDPC (UMR 5581) : Groupe de Dynamique de Phases Condensées • LCVN (UMR 5587) : Laboratoire des Coloïdes, Verres et

Nanomatériaux • CMOS (UMR 5637) : Chimie Moléculaire et Organisation du Solide • LEMP / MAO : Laboratoire des Matériaux Polymères / Matériaux

Avancés Organiques • I3M (UMR 5149) : Institut de Modélisation Mathématique de

Montpellier


• Informatique • Mathématiques • Sciences de gestion

Pôle Sciences et Technologies de l’InformationLaboratoires associés

• LIRMM (UMR 5506) : Laboratoire d’Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier

• CREGO (EA 731) : Centre de Recherche En Gestion de Organisation • I3M (UMR 5149) : Institut de Modélisation Mathématique de

Montpellier

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Ecoles doctorales de l’Université Montpellier II

ED 166 École doctorale I2S : "Information, Structures et Systèmes "

• Informatique • Mathématiques • Biostatistique • Mécanique et ingénierie • Electronique, Nanotechnologies, Composants et Systèmes • Systèmes automatiques et électroniques intégrés

ED 167 École doctorale BSIAE : " Biologie des Systèmes Intégrés Agronomie Environnement "

• Ecologie, biodiversité et évolution • Paléontologie, paléobiologie, phylogénie • Biologie fonctionnelle des plantes • Biodiversité et interactions microbiennes et parasitaires • Fonctionnement des écosystèmes naturels et cultivés

ED 306 École doctorale SPBI : "Science et procédé biologiques et industriels"

• Bio-produits et maîtrise des procédés de transformation

ED 459 École doctorale SCP : "Sciences Chimiques et Physiques"

• Physique • Chimie et Physico-chimie des matériaux • Ingénierie moléculaire

ED 148 École doctorale TEE : "Terre, Eau, Espace"

• Terre, eau, environnement

ED 168 École doctorale CBS2 : "Sciences Chimiques et biologiques pour la Santé (UM1/UM2)"

• Biologie-santé

ED 231 École doctorale EG : "Économie et Gestion (UM1/UM2/UM3)"

• Sciences de gestion

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Thèses soutenues en 2006

1. Pôle Electronique & Automatique

Nom du Doctorant Sujet Labo Ecole

Doctorale Date de

soutenanceDir de Thèse

V. Sacco Miniaturized Fluxgate magnetometers based on a residence time readout LIRMM / U. Catania I2S 21/03/2006 S. Baglio

P. Nouet

R. Passama Conception et développement de contrôleurs de robots : Une méthodologie basée sur les composants logiciels LIRMM I2S 30/06/2006

D. Andreu C. Dony

T. Libourel

B. Lasbouygues Analyse Statique Temporelle des Performances en Présence de Variations de Tension d'Alimentation et de Température LIRMM I2S 10/07/2006 N. Azemard

N. Badereddine Réduction de puissance durant le test par SCAN des circuits LIRMM I2S 15/09/2006 P. Girard S. Pravo.

F. Gensolen Architecture et conception de rétines CMOS: intégration de la mesure du mouvement global dans un imageur LIRMM I2S 25/09/2006 GCathebras

M. Robert

D. Mesquita Architectures Reconfigurables et Cryptographie: Une Analyse de Robustesse et Contremesures Face aux Attaques par Canaux Cachés LIRMM I2S 06/11/2006 M. Robert

A. Razafindraibe Analyse et Amélioration de la Logique Double Rail pour la Conception de Circuits Sécurisés LIRMM I2S 27/11/2006 M. Robert

MRenaudin

C. Entringer Conception de Circuits de Protection Contre les Décharges Electrostatiques en technologies Silicium Sur Isolant LIRMM I2S 06/12/2006 P. Nouet

G. Pages Estimation de la posture d’un sujet paraplégique en vue d’une rééducation des membres inférieurs sous stimulation électrique fonctionnelle. LIRMM I2S 08/12/2006 P. Fraisse

R. Elbaz Mécanismes Matèriels pour des Transferts Processeur Mémoire Sécurisés dans les Systèmes Embarqués LIRMM I2S 12/12/2006 L. Torres

L. Joussemet Approche évolutionniste pour la détection de collisions au sein d'environnements virtuels denses LIRMM I2S 14/12/2006 A. Crosnier

C. Fasolo Instrumentation acoustique de mesure vectorielle haute fréquence : Application à la signature acoustique des matériaux par microscopie. LAIN-IES I2S 21/12/2006 J. Attal

2. Pôle Eau & Environnement


Doctorale Date de


C. Suksaroj Nanofiltration et oxydation avancée de solutions de colorants. Application au traitement d’effluents de l’industrie textiles LGPEB SPBI 30/05/2006 F. Persin

J. Lobos Dynamique de populations épuratives en réacteur fermé et en bioréacteur à membranes continu et sequence : Influence du critère « Substrat/Biomasse » LGPEB SPBI 03/10/2006 A.Grasmick

Y. Chu Flux de polluants en crue sur des petits bassins versants côtiers méditerranéens sources, estimation et modélisation HSM TEE 03/10/2006 F. Brissaud

T. Andrianarison Traitement d’effluents urbains dans un système de 11 lagunes. Décontamination microbienne et élimination de l’azote HSM TEE 20/10/2006 B. Picot

F. Brissaud

J. Lhomme Modélisation des inondations en milieu urbain : approches unidimensionnelle, bidimensionnelle et macroscopique HSM TEE 05/12/2006 V. Guinot

C. Grillot Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments dans une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crue : analyse spatiale et temporelle.

HSM TEE 20/12/2006 F. Brissaud

3. Pôle Agro-Alimentaire & Bioprocédés


Doctorale Date de


W. Chinpa Etude des relations entre transferts de matière et structuration lors de l’élaboration de membranes de poly(ether-imide) par séparation de phase induite par absorption de vapeur d’eau

LGPEB SPBI 30/3/2006 C. Dupuy

S. Wisunthorp Pansook

Etude de l’élaboration par séchage contrôle et des propriétés fonctionnelles de films a base de latex naturel d’hevea brasiliensis LGPEB SPBI 20/4/2006 C. Dupuy

T. Tachapattaworakul

Optimisation de la culture et de la traçabilité de Trichoderma atroviride destiné à la lutte biologique IR2B SPBI 02/06/2006 JP. Guiraud

E. Portillo Caractérisation de l’arôme de cacao de type Criollo : influence des conditions de traitement post récolte IR2B SPBI 20/06/2006 JM.Navarro

A. Ben Arfa Emballages biodégradables actifs : libération contrôlée d’agents antimicrobiens par inclusion de composés d’arôme dans une matrice d’enduction du papier IATE SPBI 04/07/2006 N. Gontard

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C. Dury Brun Transferts de molécules volatiles entre une matrice solide alimentaire et un emballage souple

IMSAPS Dijon SA. Dijon 06/10/2006 A. Voilley

A. Perez Silva Contribution à l’étude de la genèse des composés d’arôme au cours du procédé mexicain de transformation de la vanille (Vanilla planifolia G. Jackson). IR2B SPBI 09/10/2006 Z. Gunata

4. Pôle Matériaux


Doctorale Date de


G. Danger Des N-carboxyanhydrides d'acides [alpha]-aminés aux peptides: nouvelles réactions d'intérêt prébiotique et applications ; préconcentration et contrôle du flux électroosmotique pour l’analyse de peptides en électrophorèse capillaire.

OMEMF SCP 18/05/2006 J.Taillades

A. Diby Etude de la Photoréactivité de Systèmes Photosensibles. Application aux Résines Dentaires et aux Photoresists. Formulation et Etude Cinétique LEMP/MAO SCP 27/05/2006 M. Abadie

G. Colomines Contribution au recyclage chimique du polyéthylène téréphtalate par glycolyse - Etude de la cristallinité des glycolysats et de leurs applications. CMOS SCP 12/07/2006 JJ. Robin

S. Fan Réticulation du Bis-maléimide par UV à Basse Température. Formulation et Etude Cinétique LEMP/MAO SCP 23/10/2006 M. Abadie

D. Sapozhnikov Synthèse et Etude de Copolymères à Base de Polyhétéroarylènes et de Monomères Vinyles LEMP/MAO SCP 30/10/2006 M. Abadie

N. Alibaud Etude de quelques équations aux dérivées partielles avec des termes non-locaux I3M I2S 08/12/2006 Droniou C. Imbert

R. Auvergne Synthèses de résines photoréticulables à partir de déchets de polyéthylène téréphtalate (PET) post-consommation CMOS SCP 22/12/2006 JJ. Robin

5. Pôle Sciences et Technologies de l’Information


Doctorale Date de


L. Artal Modélisation des flux de chaleur stationnaires pour un mélange multi-espècesavec transfert de masse à paroi. Thèse confidentielle jusqu’à novembre 2015. I3M I2S 21/02/2006 F. Nicoud

J. Rodiguez Transfert sécurisé d’images par combinaison de techniques de compression, cryptage et marquage. LIRMM I2S 31/10/2006 JC Bajard

G. Brunetto Intégration des systèmes d’information et fusion d’entreprises CREGO EDED 14/11/2006 B. Fallery

C. Vitari Les systèmes de recommandation pour localiser les experts compétents : L’influence des communautés de connaissance CREGO EDED 27/11/2006 B. Fallery

L. Abrouk Annotation de documents basés par le contexte basée sur une ontologie LIRMM I2S 27/11/2006 D. Herin P.Pompidor

A. Devesa Modélisation de paroi pour la simulation d'écoulements instationnaires non-isothermes I3M I2S 05/12/2006 F. Nicoud

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Fiches de présentation des

Thèses

Polytech’Montpellier

Pôle

Microélectronique & Automatique

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Fiche de présentation de thèse Année 2006

Nom du Doctorant : Vincenzo SACCO

Date de soutenance : 21 Mars 2006

Laboratoire : Université Catania (I) / LIRMM

Ecole Doctorale : I2S

Directeur de thèse : S. Baglio

Encadrants Polytech : P. Nouet

Titre de la thèse :

Miniaturized Fluxgate magnetometers based on a residence time readout

Résumé de la thèse :

Les magnétomètres Fluxgates ont toujours attiré l'attention de la communauté scientifique. Ces capteurs conviennent à la mesure de champ magnétique dans la gamme du micro-tesla avec une résolution de quelques centaines de pico-teslas à température ambiante. On les retrouve dans les domaines d'applications tels que le spatial, l'exploration géophysique et la cartographie, le test non destructif, ainsi que les applications militaires.

Le principe le plus fréquemment utilisé dans les magnétomètres Fluxgates est la détection du second harmonique de la tension de sortie. Ce procédé de mesure occupe la plus grande partie de la littérature concernant les magnétomètres Fluxgates, il est couramment implémenté en mesurant l'amplitude de la seconde harmonique de la tension de sortie du capteur ; la tension de sortie est démodulée par un détecteur de phase et ainsi ramenée à un signal continu. Le circuit analogique de lecture du signal opère normalement en contre-réaction pour augmenter la plage de fonctionnement, ce circuit fonctionne à une fréquence comprise entre 500 Hz et 100 kHz.

Récemment, la possibilité offerte par de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux pour la réalisation de structures miniatures et performantes a conduit à un regain d'intérêt dans la recherche de solution pour l'optimisation des capteurs Fluxgates et dans la réduction des coûts et de la taille. La miniaturisation du capteur est délicate à cause de l'augmentation rapide du bruit magnétique (entraînant une faible résolution), de plus les règles générales pour atteindre de grandes sensibilités sont en contradiction avec la miniaturisation ou la diminution de la puissance consommée (nombre élevé d'enroulements, section importante du capteur, fort courant d'excitation).

Des méthodes digitales pour la lecture existent aussi mais uniquement comme quantification de la tension de sortie analogique du procédé classique. Certains magnétomètres Fluxgates sont constitués du conventionnel circuit d'asservissement suivi d'un convertisseur analogique-digital pour la mesure digitale du champ magnétique.

Le magnétomètre Fluxgate RTD (Résidence Times Différence) présenté dans cette thèse est un exemple qui illustre comment à partir d'une idée ancienne on arrive, grâce à la technologie disponible (nouveaux matériaux et électronique), a obtenir un capteur qui fonctionne bien, avec une structure simple. Les principaux avantages apportés sont une alimentation simple et la forme du signal digital de sortie, les capteurs Fluxgates nécessitent une excitation plus importante pour améliorer la qualité du signal de sortie. Le principe de fonctionnement est basé sur une lecture du temps, l'information sur le champ magnétique est portée par la position dans le temps de pics de courants du signal de sortie. Cette façon d'utiliser le capteur présente d'intéressantes particularités notamment lors de l'approche de miniaturisation. Le modèle du capteur nous montre que la sensibilité est légèrement corrélée à sa dimension et que le régime de haute sensibilité correspond à une puissance de consommation faible, de plus la méthode de lecture basée sur la mesure du temps peut être naturellement implémentée en utilisant les caractéristiques des circuits digitaux.

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Dans cette thèse est présenté le travail de recherche sur le magnétomètre Fluxgate RTD, le développement de modèles, des prototypes ainsi que des structures de caractérisations. Une nouvelle technologie pour réaliser le Fluxgate est présentée dans cette thèse. La conception, le développement et la caractérisation d'un circuit intégré mixte (analogique et numérique) spécialement dédié à l'estimation du RTD (Résidence Times Différence) ainsi que différentes stratégies de mesures ont été exposés.

Les résultats montrent qu'il est possible de réaliser des dispositifs hybrides utilisant le PCB et la technologie de circuits intégrés pour des applications nécessitant de grandes résolutions dans des plages de fonctionnement étroites tels que la sécurité où les performances requises doivent permettre de détecter la présence ou le transit d'objets métalliques grâce à leurs interactions avec le champ magnétique terrestre.

De plus, notre intérêt dans l'exploitation des propriétés non linéaire des structures à cycles d'hystérésis pour la mesure du champ magnétique nous a conduit à investiguer des configurations alternatives de capteurs. En particulier il a été montré que le couplage soigneux d'un nombre impair de noyaux ferromagnétiques fait apparaître des oscillations sensibles aux champ magnétique, ce qui peut être exploité avec des avantages.

Des travaux plus récents ont aussi démontré que la configuration du système couplé peut être utilisée pour détecter le champ magnétique périodique de très faible fréquence en synchronisant la fréquence interne des oscillations par le signal à mesurer (détection synchrone). Cette application peut être réalisée en mode "économie d'énergie" dans lequel la configuration de couplage peut être initialement en veille (pas d'oscillations) et mise en oscillation lors de la présence du signal périodique à mesurer.

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Nom du Doctorant : Robin PASSAMA

Date de soutenance : 30 juin 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeurs de thèse : D. Andreu, C. Dony, T. Libourel

Encadrants Polytech : D. Andreu


Conception et développement de contrôleurs de robots : Une méthodologie basée sur les composants logiciels


L'un des problèmes majeurs rencontrés par la robotique est celui du développement d'architectures logicielles de contrôle des robots. Ceci s'explique par la complexité sans cesse croissante de ces architectures, qui doivent intégrer toujours plus de fonctionnalités de divers niveaux d'abstraction (de planification, d'asservissement, de perception, de gestion des modes de fonctionnement, etc.) et qui nécessitent la prise en compte du caractère temps-réel du contrôle. Par ailleurs, les fonctionnalités s'appuyant, directement ou non, sur un ensemble d'éléments matériels embarqués sur le robot, une architecture doit pouvoir être adaptée en fonction de l'évolution technologique (nouveaux capteurs et actionneurs, remplacement d'éléments de la partie opérative, etc.). L'enjeu actuel est donc de définir et intégrer des fonctionnalités sous forme de briques logicielles réutilisables au sein d'architectures de contrôle évolutives, de manière à simplifier le développement.

Après avoir fait un tour d'horizon des propositions actuelles, le manuel présente CoSARC, une méthodologie originale couvrant l'intégralité du processus de développement d'un contrôleur de robot. La méthodologie est basée sur un modèle d'architecture et sur un langage à composants. Inspiré des propositions historiques d'architectures hybrides, le modèle d'architecture constitue la base du processus de développement. Il définit une organisation générique intégrant une vision hiérarchique du contrôle et il s'appuie sur des concepts abstraits indépendants de tout domaine d'application, tel que celui de ressource. La construction d'une architecture est réalisée en fonction du modèle et à l'aide des éléments d'un langage à composants. Ces éléments correspondent à différentes catégories de composants : composants de représentation dédiés à la description des connaissances sur le monde du robot, composants de contrôle dédiés à la description des activités du robot, composants connecteurs dédiés à la description des protocoles régissant les interactions entre composants de contrôle, composants de configuration dédiés à la description d'une architecture et de son déploiement. Un des aspects essentiels de certains de ces composants réside dans le fait que leur comportement est exprimé sous la forme d'un réseau de Petri à Objets.

L'expressivité et la pertinence de la méthodologie sont démontrés sur un exemple traitant du développement d'un robot manipulateur mobile.

Mots clés :

Robotique, Composants logiciels, Architectures de contrôle, Méthodologie de développement, Réseaux de Petri à Objets.

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Nom du Doctorant : B. LASBOUYGUES

Date de soutenance : 10 juillet 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : N. Azemard

Encadrants Polytech : P. Maurine


Analyse Statique Temporelle des Performances en Présence de Variations de Tension d'Alimentation et de Température


In the nanometer era, the physical verification of CMOS digital circuit becomes a complex task. Designers must account of numerous new factors that impose a drastic change in validation and physical verification methods. One of these major changes in timing verification to handle process variation lies in the progressive development of statistical timing engine. However the statistical approach cannot capture accurately the deterministic variations of both the voltage and temperature variations. Therefore our work proposes a novel method, based on non-linear derating coefficients, to account of these environmental variations. This method allows computing the delay of logical paths considering specifics conditions for each cell. The combined use of reduced supply voltage with high threshold voltage values may reverse the temperature dependence of designs, the worst case timing conditions becomes less predictable and can occur at different temperatures. This effect, called temperature inversion phenomenon is particularly critical for low power applications. The characterization, at each level (from device to critical paths) allowed us to define some techniques to take into account this effect into the design flow.

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Nom du Doctorant : Nabil BADEREDDINE

Date de soutenance : 15 septembre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : P. Girard / S. Pravossoudovitch

Encadrants Polytech : S. Pravossoudovitch


Réduction de puissance durant le test par SCAN des circuits


Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la réduction de la consommation de puissance durant le test par scan des circuits intégrés. Le test par scan est une technique de conception en vue du test qui est largement utilisée, mais qui pose quelques problèmes. Elle nécessite en effet un nombre important de cycles d'horloge pour permettre le chargement, l'application, et le déchargement des données de test. Ces opérations engendrent une activité de commutation dans le circuit largement plus importante que celle rencontrée lors du fonctionnement normal. Cette forte activité lors du test peut avoir des conséquences graves sur le circuit telles qu'une baisse de sa fiabilité ou sa destruction pure et simple. L'objectif de cette thèse est de proposer des techniques permettant de réduire cette suractivité, en particulier durant la période comprise entre l'application d'un vecteur de test et la récupération de la réponse du circuit.

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Nom du Doctorant : Fabrice GENSOLEN

Date de soutenance : 25 septembre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeurs de thèse : G. Cathébras / M. Robert

Encadrants Polytech : G. Cathébras / M. Robert


Architecture et conception de rétines CMOS: intégration de la mesure du mouvement global dans un imageur


Les capteurs d’images CMOS n’étaient envisagés au début des années 90s que dans le cadre de recherches. La technologie CCD dominait alors. Puis l’évolution extraordinaire des procédés de fabrication de circuits intégrés CMOS a fait qu’aujourd’hui nous avons atteint une égalité en termes de parts du marché. Cette forte croissance est étroitement liée à l’avènement des dispositifs portables grand public tels que les téléphones mobiles, qui embarquent pour la majorité les fonctions photo ou vidéo. En effet, les contraintes d’intégration et de coût favorisent la technologie CMOS. Cependant la prise de vue à l’aide de ces dispositifs portables, très sujets aux tremblements, nécessite une stabilisation de la vidéo qui implique d’estimer le mouvement global inter images. Aussi, l’objectif de ce travail est d’intégrer cette fonction aux imageurs fabriqués par la société STMicroelectronics.

Pour ce faire, une technique novatrice pour estimer ce mouvement global est présentée dans ce mémoire. Cette méthode consiste à extraire un modèle du mouvement global à partir de mesures de déplacements locaux en périphérie des images. Elle a tout d’abord été validée de façon algorithmique, avant d’être intégrée sur silicium. L’architecture finale du capteur se caractérise par une zone photosensible partitionnée en une zone centrale et une zone périphérique. La chaîne de traitement du signal comporte quant à elle un traitement au niveau pixel afin de mesurer les mouvements locaux périphériques. Elle comprend aussi un posttraitement dédié aux tâches d’estimation du modèle du mouvement global ainsi qu’à la compensation du mouvement indésiré.

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Nom du Doctorant : D. MESQUITA

Date de soutenance : 06 novembre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : M. Robert

Encadrants Polytech : M. Robert / L. Torres


Architectures Reconfigurables et Cryptographie: Une Analyse de Robustesse et Contremesures Face aux Attaques par Canaux Cachés


This work addresses the reconfigurable architectures for cryptographic applications theme, emphasizing the robustness issue. Some mathematical background is reviewed, as well some side channel attacks are studied, specially the DPA and SPA attacks. To counteract these attacks, an architectural countermeasure is shown. A new parallel reconfigurable architecture is proposed to implement the Leak Resistant Arithmetic. This new architecture outperforms most of state of art circuits for modular exponentiation, but the main feature of this architecture is the robustness against DPA attacks.

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Nom du Doctorant : A. RAZAFINDRAIBE

Date de soutenance : 27 novembre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : M. Robert / M. Renaudin

Encadrants Polytech : M. Robert / P. Maurine


Analyse et Amélioration de la Logique Double Rail pour la Conception de Circuits Sécurisés


Dans le domaine de la conception de circuits sécurisés (cartes à puce) et plus particulièrement des circuits robustes aux attaques par canaux cachés, la logique double rail apparaît comme une alternative intéressante à la logique statique CMOS. En effet, le codage associé à ce style de logique offre la possibilité d'équilibrer la consommation rendant ainsi impossible les attaques différentielles en consommation (DPA). Partant de ce constat, dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur l'analyse des atouts et faiblesses de la logique double rail et surtout à son amélioration.

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Nom du Doctorant : Christophe ENTRINGER

Date de soutenance : 6 décembre 2006

Laboratoire : LIRMM / ST Microelectronics


Directeur de thèse : P. Nouet

Encadrants Polytech : P. Nouet


Conception de Circuits de Protection Contre les Décharges Electrostatiques en technologies Silicium Sur Isolant


La technologie silicium sur isolant (SOI) présente de nombreux avantages comparativement aux technologies sur silicium massif (BULK) du fait de la réduction des jonctions parasites et de son immunité au latch-up. Cette technologie semble toutefois être moins robuste face aux décharges électrostatiques (ESD) du fait de la limitation du volume de conduction. Dans un premier temps, les différentes structures existantes en technologies BULK et SOI sont passées en revue. Le second chapitre traite des phénomènes électriques et thermiques propres aux diodes SOI en vue d'optimiser leurs performances, de fournir des critères de choix et de comprendre l'évolution de leur robustesse avec la technologie. Le troisième chapitre présente le développement d'une structure de thyristor innovante, robuste et commandable. Finalement, le dernier chapitre présente des solutions d'implémentation de protection ESD dans des librairies d'entrée/sortie SOI ainsi qu'une comparaison de ces différentes solutions selon les applications. Cette thèse démontre la faisabilité des protections ESD sur les technologies actuelles 130nm à 65nm SOI partiellement désertées, quelle que soit l'application considérée via des solutions à base de diodes ou de thyristors. Néanmoins l'étude montre que pour les technologies SOI futures, la surface des protections est vouée à augmenter, et il sera alors nécessaire de trouver des solutions plus en amont et d'intégrer la problématique ESD dans le processus technologique.

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Nom du Doctorant : Gaël PAGES


Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : P.Fraisse

Encadrants Polytech : P. Fraisse


Estimation de la posture d’un sujet paraplégique en vue d’une rééducation des membres inférieurs sous stimulation électrique fonctionnelle.


Cette thèse contribue aux recherches menées dans le cadre de la restauration du mouvement sous stimulation électrique fonctionnelle (SEF) chez les paraplégiques. L’étude porte sur l’estimation de la posture à partir d’efforts volontairement exercés sur les poignées d’un cadre de support. Ceci est posé comme un problème de satisfaction de contraintes et résolu au travers d’algorithmes basés sur l’analyse par intervalles. Les contraintes sont définies à partir d’un modèle cinématique du corps humain. La méthodologie est capable de prendre en compte les incertitudes relatives aux quantités mesurées ou connues a priori. Des ensembles de postures solutions sont calculés et l’incertitude qui leur est associée est rigoureusement caractérisée. La méthode à été d’abord validée expérimentalement avec des sujets valides, utilisant deux capteurs d’efforts six-axes équipés sur les poignées d’un cadre de support, et fut finalement mise en œuvre lors d’expérimentations avec des patients paraplégiques.

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Nom du Doctorant : R. ELBAZ

Date de soutenance : 12 décembre2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : L. Torres

Encadrants Polytech : L. Torres


Mécanismes Matèriels pour des Transferts Processeur Mémoire Sécurisés dans les Systèmes Embarqués


Les systèmes embarqués actuels (téléphone portable, assistant personnel) ne sont pas considérés comme des hôtes de confiance car le propriétaire ou toutes personnes y ayant accès, sont des attaquants potentiels. Les données contenues dans ces systèmes peuvent être sensibles (données privées du propriétaire, mot de passe, code d'un logiciel...) et sont généralement échangées en clair entre le Système sur Puces (SsP) et la mémoire dans laquelle elles sont stockées. Le bus qui relie ces deux entités constitue donc un point faible : un attaquant peut observer ce bus et récupérer le contenu de la mémoire, ou bien a la possibilité d'insérer du code afin d'altérer le fonctionnement d'une application s'exécutant sur le système. Afin de prévenir ce type d'attaque, des mécanismes matériels doivent être mis en place afin d'assurer la confidentialité et l'intégrité des données. Dans ce contexte, garantir la confidentialité consiste à rendre incompréhensibles les données circulant sur le bus, et la vérification de leur intégrité a pour but de détecter toute insertion ou altération de code ou de données. Les travaux menés au cours de cette thèse ont consisté à proposer des mécanismes matériels performants permettant d'assurer ces services de sécurité (confidentialité et intégrité) aux données contenues dans les mémoires externes des systèmes embarqués.

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Nom du Doctorant : Lionnel JOUSSEMET

Date de soutenance : 14 Décembre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : A. Crosnier

Encadrants Polytech : A. Crosnier


Approche évolutionniste pour la détection de collisions au sein d'environnements virtuels denses


Au travers de cette thèse, nous nous intéressons à la problématique de la détection des collisions au sein d'environnements virtuels, notamment dans le cadre de simulations interactives consistant en la manipulation de scènes complexes. Nos recherches se sont particulièrement orientées vers la mise en oeuvre de techniques d'optimisation dans ce contexte. Aussi, la principale contribution issue des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse réside dans l'élaboration d'un algorithme fondé sur une approche évolutionniste. Baptisé ESPIONS, cet algorithme peut se voir utilisé de différentes manières. On peut cependant le définir comme un processus visant à identifier des champs de distances minimum locales entre des objets virtuels de natures diverses. Nous proposons également une étude expérimentale visant à caractériser l'influence des paramètres d'ESPIONS sur son comportement général, ceci dans le but d'identifier différents critères destinés à faciliter l'établissement de jeux de paramètres pertinents en fonction des problèmes considérés. Enfin, plusieurs implémentations de l'algorithme sont présentées en vu d'illustrer les différents modes opératoires introduits et d'évaluer les apports et limites de l'approche proposée.

Mots clés :

Détection de collisions, approches évolutionnistes, déformation, retour d’effort, réalité virtuelle

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Nom du Doctorant : Christian FASOLO


Laboratoire : LAIN-IES


Directeur de thèse : J. Attal

Encadrants Polytech : J. Attal


Instrumentation acoustique de mesure vectorielle haute fréquence : Application à la signature acoustique des matériaux par microscopie.


En contrôle non destructif, le microscope acoustique est un outil puissant pour l’étude des propriétés volumiques et surfaciques des matériaux. L’analyse des ondes de surface sur une interface liquide/solide exploite le principe de la micro-caractérisation. Cette méthode utilise un capteur focalisé pour mesurer l’interférence entre le faisceau émis normalement à la surface de l’échantillon et les ondes de surface. La mesure des périodes des oscillations de l’interférence, appelée signature acoustique ou V(z), permet de calculer les vitesses de ces ondes et de déterminer les propriétés élastiques de l’échantillon. La méthode classique d’analyse de l’interférence n’utilise que le module du V(z) ce qui nécessite d’insonifier une surface importante de l’échantillon pour obtenir des mesures précises. Les travaux présentés dans ce mémoire exploitent la phase du V(z) pour augmenter la précision des mesures de vitesses et réduire jusqu’à 36 fois la surface traditionnellement insonifiée.

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Thèses


Pôle

Eau & Environnement

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Nom du Doctorant : Chaisri SUKSAROJ

Date de soutenance : 30 Mai 2006

Laboratoire : LGPEB

Ecole Doctorale : SPBI

Directeur de thèse : F. Persin

Encadrants Polytech : F. Persin / M. Heran


Nanofiltration et oxydation avancée de solutions de colorants. Application au traitement d’effluents de l’industrie textiles


La protection de l’environnement et les économies d’eau sont deux raisons qui conduisent à appliquer les procédés membranaires (nanofiltration) au traitement d’effluents de teinturerie, et le procédé de photo-Fenton au traitement des concentrats. Le colmatage des membranes est souvent le phénomène qui limite les performances du procédé (flux de transfert, taux de rétention). Ces grandeurs sont déterminées lors de la filtration en mode frontal et en mode tangentiel, sur membrane en polyamide de solutions synthétiques de plus en plus complexes. La filtration en mode frontal met en évidence le caractère colmatant des solutions salines de colorants réactifs peu concentrées, celui-ci est moins apparent en mode tangentiel. Les résultats montrent que la perméabilité augmente lorsque le pH baisse 9.5 à 7.5 comme en mode frontal ainsi que la rétention des deux colorants est totale. La présence de colorant qui s’adsorbe sur la membrane, augmente le taux de rétention des ions monovalents. La qualité du perméat obtenue est excellente vis-à-vis des colorants mais variable vis-à-vis des sels. L’oxydation avancée par le réactif de Fenton ( à 254 nm) des solutions précédentes de colorants à pH 3 est étudiée en terme de décoloration et de dégradation de la matière organique. La décoloration des colorants apparaît comme une réaction ayant une cinétique du premier ordre par rapport à la concentration en colorant, la constante de vitesse dépendant du rapport [H2O2]0 / [colorant]0 et de la présence de substances auxiliaires. La dégradation se produit après la décoloration et sa cinétique est du second ordre. En outre, le traitement tertiaire des effluents après traitement biologique par combinaison de traitement physico-chimique avec NF et / ou de osmose inverse pour la réutilisation de l’eau est également réalisé. A la même pression transmembranaire 18,5 bar le taux de conversion en NF est plus élevé qu’en OI mais la qualité physicochimique du perméat moins bonne. Néanmoins la réutilisation de l’eau dépend de la qualité exigée par le process.

Mots clés :

Textile, traitement d’effluent, séparation, membrane, oxydation

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Nom du Doctorant : Jorge LOBOS

Date de soutenance : 3 Octobre 2006

Laboratoire : LGPEB


Directeur de thèse : A. Grasmick

Encadrants Polytech : A. Grasmick / C. Wisniewski / M. Heran


Dynamique de populations épuratives en réacteur fermé et en bioréacteur à membranes continu et sequence : Influence du critère « Substrat/Biomasse »


L’objectif principal de ce mémoire a été ciblé sur la compréhension des voies métaboliques et processus bactériens en bioréacteur à membranes (BAM), travaillant avec des ages de boues élevés, et sur leur possible action et influence sur la perméabilité membranaire. L’étude expérimentale a tout d’abord consistait à étudier voie métaboliques et processus bactériens en réacteur fermé afin d’accéder à des paramètres cinétiques et à des informations utiles à la gestion du BAM. L’étude en batch a montré l’importance du ratio S0/X0 (substrat/biomasse) sur les voies de métabolisation suivies par le substrat.

Suivant la destination du substrat, synthèse cellulaire ou stockage de produits de réserve, les paramètres cinétiques en phase exogène et le comportement de la culture en phase endogène sont différents. Les essais en bioréacteur à membranes en fonctionnement continu ont été menés sans aucune extraction de biomasse, assurant ainsi des ages de boues élevés, et à partir d’un effluent synthétique à base d’acétate et de Viandox®. Les performances obtenues sont très satisfaisantes en terme de dépollution et de séparation. Un faible taux de conversion, 0.058 gDCOP.gDCOT-1, a été obtenu et supposé associé à une intensification des processus de maintenance cellulaire, lyse de la biomasse et prédation. Dans l’objectif de favoriser spécifiquement ces processus, identifiés en réacteur fermé, les performances d’un BAM alimenté séquentiellement, mais dans des conditions de charge et age de boues identiques, ont été étudiées. Les performances ont été moins satisfaisantes en terme de dépollution et de filtration que pour le BAM en continu et un taux de conversion plus élevé, 0.092 gDCOP.gDCOT-1, a été obtenu. La très forte charge volumique et le très fort ratio substrat/biomasse pendant la phase d’alimentation en substrat semblent favoriser une multiplication cellulaire et des processus particuliers (découplage métabolique, par exemple), non favorables à un abaissement du taux de conversion. Les hypothèses du comportement biologique ont été validées avec les modèles classiques de Pirt et ASM3. La modélisation du système montre une stabilisation de la concentration en biomasse active et une accumulation continue de matériels inertes (issus de la respiration endogène de la biomasse). L’intérêt de pouvoir estimer cette fraction de biomasse active, inférieure à 20% dans nos systèmes, est souligné.

Mots clés :

Bioréacteur à membranes, Rétention complète de biomasse, Processus métaboliques, Production de biomasse, Colmatage membranaire

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Nom du Doctorant : Yin CHU

Date de soutenance : 3 octobre 2006

Laboratoire : Hydrosciences

Ecole Doctorale : Terre, Eau, Espace

Directeur de thèse : F. Brissaud

Encadrants Polytech : F. Brissaud / M.G. Tournoud / C. Salles


Flux de polluants en crue sur des petits bassins versants côtiers méditerranéens sources, estimation et modélisation


Parmi les sources d'azote (N), de phosphore (P) et de bactéries témoins de contamination fécale (BTCF) sur trois bassins versants côtiers méditerranéens, les rejets anthropiques forment une grande part des flux de polluants à l'exutoire ; les activité sagricoles et les sources karstiques contribuent beaucoup aux flux de N mais très peu aux flux de P et de BTCF. Sur les longues périodes d'étiage, un réservoir de polluants, en particulier P et BTCF, se constitue dans les sédiments de la rivière. Durant lescrues intenses et brèves de fin d'été, les flux de polluants mesurés à l'exutoire proviennent pour partie de ce réservoir sédiments. La masse de polluants exportés en crue peut être estimée simplement, avec une précision correcte, en multipliant le volume de la crue par la moyenne des concentrations observées, quelle que soit la qualité de l'échantillonnage de crue. Après avoir calculé les masses de N, P (et leurs différentes formes) et BTCF pour 40 crues, une analyse de corrélation simple, réalisée sur les caractéristiques des bassins et des crues, a montré que les flux de N, P et BTCF sont bien expliqués par les conditions climatiques. Mais les modèles régressifs déduits à l'aide d'une méthode de type stepwise n'ont pu être que partiellement validés. Un modèle mathématique conceptuel a été développé pour simuler les flux de N et P dissous durant les crues. Le modèle est basé sur une formulation simple de type modèle à réservoirs à trois paramètres. Les évolutions temporelles des flux durant les crues sont bien reproduites par le modèle, sauf dans le cas de crues longues et complexes. Cependant, en reprenant la démarche méthodologique de Payraudeau (2002), il a été possible de relier les paramètres du modèle à des facteurs caractérisant les épisodes pluvieux et les bassins versants. L'outil opérationnel obtenu fournit des résultats acceptables sur deux crues non utilisées en calibration.

Mots clés :

azote, phosphore, bactéries témoins de contamination fécale, flux, crue, modèle statistique, modèle

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Nom du Doctorant : Tahina ANDRIANARISON


Laboratoire : HYDROSCIENCES

Ecole Doctorale : Terre Eau Espace

Directeur de thèse : B. Picot et F. Brissaud

Encadrants Polytech : F. Brissaud


Traitement d’effluents urbains dans un système de 11 lagunes. Décontamination microbienne et élimination de l’azote


Le lagunage des eaux usées de Mèze (France), construit en 1980, a été restructuré entre 1996 et 2001 et sa capacité de traitement portée de 8.000 à 19.000 équivalents habitants. L’étude s’appuie sur les suivis des caractéristiques physico-chimiques et bactériologiques des eaux traitées effectués entre juillet 2003 et août 2004 et d’avril à juillet 2005, ainsi que sur plusieurs études antérieures à la restructuration, pour évaluer l’effet de cette dernière en quantifiant, au moyen d’un modèle hydraulique, la contribution de chaque étage de traitement aux performances globales. Un effort particulier a été consacré au devenir de l’azote et des bactéries témoins de contamination fécale. La tentative de lier les cinétiques de décontamination à la température de l’eau, au rayonnement solaire et à la teneur en MES ne permet pas de mieux simuler l’élimination des bactéries qu’un modèle prenant en compte la géométrie, la profondeur des lagunes et la température de l’eau. Malgré leurs imperfections, ces modèles ouvrent à des réflexions sur l’amélioration de la gestion du système de lagunage. On a modélisé le devenir de l’azote et montré que la dénitrification est, au contraire de la volatilisation de l’ammoniac, le mécanisme principal d’élimination de l’azote.

Mots clés :

Azote, décontamination microbienne, eaux usées, lagunage, modélisation

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Nom du Doctorant : Julien LHOMME


Laboratoire : HydroSciences Montpellier

Ecole Doctorale : TEE (ED148

Directeur de thèse : V. Guinot

Encadrants Polytech : V. Guinot / M. Desbordes


Modélisation des inondations en milieu urbain : approches unidimensionnelle, bidimensionnelle et macroscopique


Les deux principales approches de modélisation des inondations en milieu urbain sont l’approche unidimensionnelle et l’approche bidimensionnelle. La modélisation bidimensionnelle fournit à priori une représentation plus réaliste des phénomènes que la modélisation unidimensionnelle, mais reste difficilement utilisable en pratique sur des secteurs de grande superficie. En effet, la variabilité de la géométrie urbaine implique des coûts de maillage et des temps de calcul prohibitifs, ainsi que des besoins en données considérables. Cette thèse de doctorat a pour objet l’étude d'approches alternatives à la modélisation bidimensionnelle classique.

Dans une première partie, on cherche à représenter un carrefour par une relation de répartition des débits, destinée à être intégrée dans un modèle unidimensionnel. Une relation conceptuelle a été couplée avec un modèle unidimensionnel utilisant l’approximation de l’onde cinématique pour simuler l'inondation du quartier Richelieu à Nîmes. Une relation empirique de répartition a été développée pour des carrefours à quatre branches à partir de simulations numériques bidimensionnelles.

La deuxième partie de la thèse porte sur la modélisation bidimensionnelle macroscopique. Cette approche consiste à décrire la zone urbaine à grande échelle par des propriétés statistiques telles que la porosité. Des zones urbaines de grande étendue peuvent ainsi être maillées de façon relativement grossière, ce qui contribue à réduire considérablement les temps de calcul. Un tenseur de pertes de charge singulières a été introduit pour représenter l'influence des singularités urbaines. Sa formulation a été développée à partir de simulations bidimensionnelles sur des réseaux de rues synthétiques. La modélisation macroscopique a été validée sur des cas-tests expérimentaux faisant appel à des modèles réduits et donne des résultats satisfaisants.

En parallèle, un solveur de Riemann d’état approché a été développé pour la résolution des équations de propagation classiques. Les invariants de Riemann sont exprimés en fonction des flux en tenant compte des termes source, ce qui permet un calcul direct des flux aux interfaces entre cellules. Divers cas-tests numériques montrent une nette amélioration du calcul de la cote de surface libre ou du débit par rapport aux solveurs classiques tel que le solveur HLL/HLLC.

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Nom du Doctorant : Christine GRILLOT


Laboratoire : HydroSciences Montpellier

Ecole Doctorale : TEE : Terre, Eau, Espace

Directeur de thèse : F. Brissaud

Encadrants Polytech : F. Brissaud / M.G. Tournoud


Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments dans une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crue : analyse spatiale et temporelle. Résumé de la thèse :

La thèse, inscrit dans le programme européen tempQsim, a pour objectif d’identifier des périodes critiques pour la qualité de l’eau des rivières intermittentes. L’étude a été menée sur la Vène, qui se jette dans l’Etang de Thau. Quatre composantes participent principalement à l'écoulement : les zones urbaines, les zones agricoles, les sources karstiques et les rejets des stations d'épuration. Quatre modes hydrologiques ont été identifiés. (1) A l’étiage, la rivière s’assèche et seuls les rejets des STEPs alimentent la rivière. (2) A la reprise de l’écoulement, des crues rapides se succèdent, liées soit au ruissellement sur les zones urbaines, voire agricoles, soit aux sources karstiques. (3) Les crues de hautes eaux sont provoquées par la mise en charge du karst. (4) Le tarissement commence quand les sources karstiques s'arrêtent. D'une année à l'autre la durée et l'intensité des modes hydrologiques sont très variables. La mise en œuvre d'une modélisation conceptuelle, axée sur les événements de crues rapides a permis de reproduire convenablement les crues de reprise d'écoulement. Le niveau de contamination de la rivière est faible et les variations de flux sont liées aux crues. Trois modes de dynamique des nutriments ont été distingués. (1) Lors des périodes d'étiage et de tarissement, les nutriments issus des rejets des STEPs sont stockés dans le lit de la rivière; le phosphore est précipité, l'azote est dénitrifié. (2) Lors des crues de reprise d'étiage, les nutriments et surtout le phosphore sont remobilisés essentiellement dans le lit de la rivière et transférés vers l'aval. (3) Lors des crues de hautes eaux les nutriments proviennent du bassin versant et des sources karstiques. La dynamique des nutriments est donc en liaison étroite avec le fonctionnement hydrologique: l'étiage est la période critique du point de vue du niveau de contamination et de l'accumulation des nutriments, et les crues rapides provoquent leur remobilisation.

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Thèses


Pôle

Agro-Alimentaire & Bioprocédés

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Nom du Doctorant : Watchanida CHINPA

Date de soutenance : 30 mars 2006

Laboratoire : UMR CIRAD/UMII 016 Laboratoire de Génie des Procédés et d’Elaboration de Bioproduits

Ecole Doctorale : Science et Procédé Biologiques et Industriels

Directeur de thèse : C. Dupuy de Crescenzo

Encadrants Polytech : C. Dupuy de Crescenzo / C. Pochat-Bohatier


Etude des relations entre transferts de matière et structuration lors de l’élaboration de membranes de poly(ether-imide) par séparation de phase induite par absorption de vapeur d’eau


La structuration de membranes par séparation de phase (SP) induite par absorption de vapeur d’eau a été étudiée avec le système poly(éther-imide)(PEI)/N-méthyl-2-pyrrolidinone (NMP). La relation entre les transferts de matière et la morphologie des membranes a été abordée par une analyse « in-situ » globale et locale multi-échelle. Les profils de concentration montrent la formation au niveau de l’interface film/air humide d’une couche liquide de surface après SP, composée essentiellement de NMP et d’eau avec une faible fraction de PEI. Ce phénomène de synérèse s’explique par l’expulsion de solution de polymère liée au retrait (convection) et par la diffusion de NMP vers l’interface. Cette couche contrôle les transferts de matière entre l’atmosphère et le film et influence la morphologie des films obtenus, après séchage. La structuration dépend de la concentration en PEI : des structures cellulaires asymétriques avec des macrovides sous la surface sont observées pour des concentrations de 12 à 16 wt% alors qu’elles deviennent homogènes à 25 wt%. L’analyse de l’entrée d’eau avant la SP montre que l’étape limitante est l’absorption de l’eau dans le premier cas et la diffusion dans la solution dans le second. Une modélisation basée sur la théorie de Flory Huggins avant SP et sur l’équilibre liquide vapeur eau-NMP après, a permis de simuler ces résultats expérimentaux. Les chemins de composition suivis sur le diagramme ternaire par le film en formation nous ont permis de formuler l’hypothèse d’une décomposition spinodale en surface suivie après formation de la couche liquide d’une séparation de phase par nucléation-croissance.

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Nom du Doctorant : Suwaluk WISUNTHORP PANSOOK

Date de soutenance : 20 avril 2006

Laboratoire : UMR CIRAD/UMII 016 Laboratoire de Génie des Procédés et d’Elaboration de Bioproduits

Ecole Doctorale : SPBI Science et Procédé Biologiques et Industriels

Directeur de thèse : C. Dupuy de Crescenzo

Encadrants Polytech : C. Dupuy de Crescenzo / C. Pochat-Bohatier


Etude de l’élaboration par séchage contrôle et des propriétés fonctionnelles de films a base de latex naturel d’hevea brasiliensis


Ce travail concerne l’étude de l’élaboration de films minces à partir de latex naturel et de ses fractions produites par centrifugation : la crème de latex, fraction majoritaire, est utilisée industriellement alors que le latex de skim, minoritaire, est souvent considéré comme un déchet mais peut aussi être valorisé sous forme de caoutchouc sec. La caractérisation des différentes fractions (phases non caoutchouc et caoutchouc) a été réalisée en terme de composition chimique, ainsi qu’en terme de distribution granulométrique par des méthodes de diffusion dynamique de la lumière. L’élaboration des films a ensuite été réalisée par séchage dans un séchoir aux conditions opératoires contrôlées (température, humidité relative, vitesse de l’air) ; il a été montré que la fraction possédait très peu d’influence sur les cinétiques de séchage. Par ailleurs, une modélisation des transferts couplés de matière et d’énergie a permis de proposer un mécanisme d’élaboration. La limitation au transfert de matière se situe en phase gazeuse pendant la majeure partie du séchage et la densité de flux d’évaporation peut être reliée à la teneur en eau résiduelle dans le film. En fin de procédé, la formation d’un film dense réduit brusquement le taux d’évaporation. Les films élaborés ont été analysés, tant du point de vue de leurs caractéristiques physiques (état de surface par analyse AFM) et chimiques (composition chimique à la surface par analyse XPS) que de leur propriétés fonctionnelles (perméabilité et élasticité). L’ensemble des résultats montre clairement que le fractionnement du latex naturel possède très peu d’influence sur ses propriétés de filmification ainsi que sur les propriétés fonctionnelles des films obtenus, ce qui permet de considérer le latex de skim comme un co-produit valorisable sous forme de films minces, à l’instar de la crème de latex.

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Nom du Doctorant : TACHAPATTAWORAKUL Thunwadee


Laboratoire : UMR IR2B


Directeur de thèse : J.P. Guiraud

Encadrants Polytech : J.P. Guiraud / A. Fontana Tachon / J.C. Baccou


Optimisation de la culture et de la traçabilité de Trichoderma atroviride destiné à la lutte biologique


Le but de cette étude a été d’optimiser la production de biomasse et de conidies de souches industrielles de Trichoderma atroviride compétentes pour la lutte biologique. Dans l’optique d’une production bio-industrielle de ces souches, les objectifs étaient également de mettre au point des méthodes d’identification et de détection pour assurer leur traçabilité dans le sol et d’étudier la production fongique de composés biologiquement actifs en lutte biologique, comme notamment la 6-pentyl-α-pyrone. Les essais de culture en milieu solide avec des sous-produits agro-industriels (pulpe de betterave et résidus de distillerie) en tant que substrats nutritifs ont donné des résultats intéressants en vue d’une production industrielle, sous réserve d’une bonne qualité de la matière première. L'influence de la composition du milieu et des paramètres culturaux sur la croissance et la conidiogénèse de Trichoderma atroviride a été étudiée en milieu liquide. La température et le pH sont apparus comme les paramètres-clés pour concilier des productions optimales de biomasse et de conidies en milieu synthétique. Les fermentations en réacteurs ont mis l’accent sur l’influence de la nature de la source d’azote et du procédé utilisé (système d’aération-agitation air-lift). La recherche de métabolites secondaires, et plus particulièrement de la 6-pentyl-α-pyrone, a été réalisée sur les filtrats des milieux de culture. Une méthode de microextraction en phase solide dans l’espace de tête des échantillons (HS-SPME) a été développée et comparée à la méthode d'extraction par solvants pour analyser ces composés qui, outre la 6-pentyl-α-pyrone, ont ainsi pu être identifiés. Le traitement de plants de melons avec des filtrats de milieux a mis en évidence leur activité élicitrice des défenses de la plante. L’utilisation de techniques de biologie moléculaire comme la RAPD-PCR, couplée à l’obtention de mutants résistants, a permis de mettre au point un moyen simple d’assurer la traçabilité des souches lors de leur application dans le sol.

Mots clés :

T.atroviride, lutte biologique, 6-pentyl-α-pyrone, traçabilité

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Nom du Doctorant : Elvis PORTILLO


Laboratoire : Unité Mixte de Recherche INGENIERIE DES REACTIONS BIOLOGIQUES - BIOPRODUCTIONS

Ecole Doctorale : Science et Procédés Biologiques et Industriels

Directeur de thèse : J.M. Navarro

Encadrants Polytech : J.M. Navarro


Caractérisation de l’arôme de cacao de type Criollo : influence des conditions de traitement post récolte


Le Vénézuéla a pour objectif de doubler sa production nationale de cacao d’ici 2012 par la production de cacao Criollo ou d’espèces présentant des qualités aromatiques comparables.

Les travaux menés avaient pour objectif une caractérisation de cet arôme et une évaluation de l’influence des conditions de traitement post récolte sur son développement.

Les composés volatils, constituants de l’arôme cacao, ont été extraits de 90 échantillons provenant de 18 essais et analysés par GC-MS.

Les principales conclusions sont :

la date de récolte et surtout la durée de fermentation sont les principaux facteurs responsables de différences de teneurs en composés volatils,

le développement de l’arôme Crillo est significativement différent du développemnt de l’arôme des autres types de cacao,

la fermentation n’apporte aucun nouveau constituant de l’arôme, le séchage est l’étape déterminante dans le développement de l’arôme,

L’ensemble des résultats permet de proposer une amélioration du schéma général de production de cacao.

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Nom du Doctorant : Afef BEN ARFA


Laboratoire : UMR IATE 1208

Ecole Doctorale : SPBI (ED 306)

Directeur de thèse : N. Gontard

Encadrants Polytech : P. Chalier / L. Belloy


Emballages biodégradables actifs : libération contrôlée d’agents antimicrobiens par inclusion de composés d’arôme dans une matrice d’enduction du papier


Ce travail a pour objectif l’étude et la mise au point d’emballages antimicrobiens biodégradables à base de papier, en incluant des composés d’arôme en tant qu’agents antimicrobiens naturels dans des matrices d’enductions aptes à libérer de façon contrôlée ces composés. Dans un premier temps, l’activité antimicrobienne en phase liquide et vapeur de différents composés d’arôme a été testée envers sept souches de microorganismes appartenant à la flore d’altération et technologique des aliments. Le carvacrol, le cinnamaldéhyde et l’allyl-isothiocyanate se sont révélés être les plus efficaces en inhibant la croissance d’un large spectre de microorganismes. Il a été démontré que l’activité antimicrobienne est liée à l’hydrophobicité des composés mais aussi à leur nature chimique : ainsi l’effet marqué du carvacrol est attribué à la présence d’un groupement hydroxyle libre et d’un système électronique délocalisé.

Deux composés d’arôme parmi les plus efficaces, le cinnamaldéhyde et le carvacrol, ont été retenus pour la suite de l’étude et introduits dans deux matrices d’enduction : isolat de protéines de soja (SPI) et amidon modifié (amidon de maïs greffé avec un octenyl succinate).

L’effet de la température, de la nature et de la concentration en composé d’arôme sur les caractéristiques des solutions d’enduction a été étudié. La conformation des protéines de soja au moment de l’ajout du carvacrol joue un rôle important sur le comportement de la solution au cours de l’enduction et du séchage. La préparation d’une solution d’enduction à 25°C (10% p/v de IPS et 30%p/p IPS de carvacrol) entraîne la formation d’agrégats carvacrol/SPI, mis en évidence par granulométrie et microscopie optique, une diminution de la viscosité de la solution et par la suite des pertes réduites en carvacrol au cours du procédé d’enduction et du séchage. Un traitement thermique à 50, 70 ou 90°C, des solutions de SPI avant ajout de carvacrol, permet d’obtenir des solutions d’enduction plus homogènes, plus stables mais plus visqueuses avec des pertes en carvacrol plus élevées au cours du procédé.

L’amidon modifié présente une aptitude à la rétention du carvacrol et du cinnamaldéhyde au cours du procédé, plus faible que l’IPS. Le cinnamaldéhyde, composé le plus polaire, est plus faiblement retenu que le carvacrol quelque soit la matrice d’inclusion.

Les conditions de séchage (couples temps/température) influencent les pertes en composés d’arôme au cours du procédé mais aussi les cinétiques d’émission au cours du stockage. Par exemple, un séchage à 150°C/45 secondes entraîne la plus forte perte en carvacrol (55%) par formation d’une structure poreuse de la couche d’enduction observée par microscopie électronique à balayage. Ces pertes sont réduites à 25% pour des conditions de séchage « extrêmes » : température élevée/temps court (250°C/20 sec) ou température basse/temps long (25°C/3h).

Les cinétiques d’émission des composés d’arômes à partir des papiers obtenus, étudiées sous flux d’air, augmentent considérablement avec la température et l’humidité relative. A 100% d’humidité relative et 30°C, conditions simulant la mise en contact avec un produit humide, 95% du carvacrol contenu dans la matrice de soja sont libérés en 1 jour. Les papiers ainsi développés sont capables d’inhiber la croissance de moisissures et de bactéries grâce à la libération des composés d’arôme déclenchée dans des conditions d’humidités relatives élevées.

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Nom du Doctorant : Cécile Dury BRUN


Laboratoire : IMSAPS, ENSBANA , DIJON

Ecole Doctorale : Sciences de l’alimentation Université de Bourgogne Dijon

Directeur de thèse : A. Voilley

Encadrants Polytech : P. Chalier


Transferts de molécules volatiles entre une matrice solide alimentaire et un emballage souple


Ces travaux portent sur l’étude du transfert de molécules volatiles (oxygène, vapeur d’eau et composes d’arôme essentiellement) dans et au travers d’emballages (plastique et papiers traités), dans des conditions contrôlées de stockage(température et humidité relative) ; les composés d’arôme étant libérés par une matrice solide alimentaire (génoise). Différentes méthodes de détermination des paramètres de transfert des composés d’arôme dans les emballages sont comparées ente elles. Le transfert de molécules volatiles dans les emballages est essentiellement gouvernée par leur diffusion , qui est diminué suite à la compression des papiers. Le couchage des papiers modifie leur affinité pour les composés d’arôme. L’augmentation de température et d’humidité relative de stockage augmente les transferts et modifie les interactions entre composés d’arôme et papiers traités. Suite aux transferts de molécules volatiles dans les papiers traités, l’odeur et la texture de la génoise sont modifiées après stockage.

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Nom du doctorant : PEREZ SILVA Aracely


Laboratoire : UMR IR2B

Ecole Doctorale : SPBI Directeur de thèse : Z.Gunata

Encadrants Polytech : Z.Gunata

Titre de la these/Title of the PhD thesis:

Contribution à l’étude de la genèse des composes d’arôme au cours du procédé mexicain de transformation de la vanille (Vanilla planifolia G. Jackson).

Contribution to the study of the aroma compounds formation during (Vanilla planifolia G. Jackson) curing process in Mexico


Le procédé traditionnel de transformation de la gousse du vanillier (Vanilla planifolia G. Jackson) consiste principalement en un traitement thermique des fruits verts, suivis d'un séchage lent et finalement d'un affinage. L'évolution des fractions libres et liées (glycosylées) de l'arôme de vanille a été suivie pendant les différentes étapes du procédé traditionnel au Mexique. A cet effet des méthodes analytiques ont été mises au point. Des analyses en HPLC, CPG-FID et CPG-SM ont montré que les phénols volatils étaient les composés majoritaires formés au cours du procédé. Une étude par CPG-Olfactométrie réalisée sur un extrait organique représentatif de l'arôme de vanille a révélé que plusieurs phénols volatils étaient parmi les composés contribuant à l'arôme de vanille. Ils sont très probablement formés par l'hydrolyse de leurs précurseurs glycosidiques par la (les) β-glucosidase (s) de vanille au cours du procédé. Cette hydrolyse est très significative lors du traitement thermique. Le produit final ne représentait qu'environ 50% du potentiel en vanilline. Cette perte pourrait s'expliquer par des dégradations thermiques, des oxydations enzymatiques ou non enzymatiques et des réactions de Maillard.

Abstract

The traditional vanilla (Vanilla planifolia G. Jackson) fruit curing process consists of a heat treatment followed by slow drying and conditioning. Changes in free and glycosylated vanilla aroma compounds were monitored during different steps of traditional vanilla curing process in Mexico. For this purpose, analytical methods have been established. HPLC, GC-FID and GC-MS analyses have shown that volatile phenols were main volatiles formed during curing process. GC-Olfactometry study of an organic extract resembling the flavour of cured vanilla beans revealed that several volatile phenols were possible contributors to vanilla flavour. They are very probably formed by hydrolysis of glycosidic precursors by β-glucosidase or β-glucosidases of vanilla during curing process. A significant hydrolysis of glycosidic precursors occurred during heat treatment. The final product contained only 50% of the vanillin potential. The loss in vanillin could be due to thermal degradation, ebzymatic and non enzymatic oxidations and Maillard reaction.

Mots clés :

Vanilla planifolia G. Jackson, β-glucosidase, procédé de transformation, arôme, vanilline

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Thèses


Pôle

Matériaux

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Nom du Doctorant : Grégoire DANGER

Date de soutenance : 18 mai 2006

Laboratoire : OMEMF

Ecole Doctorale : SCP - Sciences Chimiques et Physiques

Directeur de thèse : J. Taillades

Encadrants Polytech : H. Cottet


Des N-carboxyanhydrides d'acides [alpha]-aminés aux peptides: nouvelles réactions d'intérêt prébiotique et applications ; préconcentration et contrôle du flux électroosmotique pour l’analyse de peptides en électrophorèse capillaire.


La première partie de ce mémoire est dédiée à des réactions ressortissant le la chimie prébiotique. Pour des fins applicatives, nous avons optimisé la préparation de N-carboxyanhydrides d'acides aminés (NCA) par nitrosation d'acides aminés N-carbamoylés (CAA) avec un mélange NO+O2. Nous avons mis en évidence une nouvelle voie potentiellement prébiotique de formation de NCA et de peptides en milieu aqueux, comme conséquence de la décomposition des CAA. Cette voie est globalement équivalente à une activation des acides aminés par le cyanate, et se produit aussi à partir de l’urée. Concernant la chiralité prébiotique, nous avons examiné plusieurs réactions impliquées dans un modèle théorique d'émergence d'homochiralité (qui rend l'état racémique dynamiquement instable) : l'épimérisation de CAA et d'extrémités N-terminales de peptides, la réactivité de NCA sur un acide aminé [alpha]-alkylé. Nos résultats soulignent la complexité du problème, et nous mènent à reconsidérer l’activation prébiotique des acides aminés en proposant plusieurs possibilités basées sur les réactions du cyanate.

La seconde partie de ce mémoire présente les développements analytiques en électrophorèse capillaire (EC) de méthodes de préconcentration de peptides dans des matrices de force ionique élevée, et de nouvelles méthodes de contrôle du flux électroosmotique (FEO) par greffage non covalent de polymères et/ou de polyélectrolytes dans le capillaire. L'application des méthodes de préconcentration par amplification de champ électrique, et par isotachophorèse transitoire, à un échantillon modèle, a permis d'obtenir des facteurs de préconcentration de 30 à 80. Dans certaines conditions, le couplage de la préconcentration et de la modulation du FEO permet de doubler la sensibilité des méthodes de préconcentration classiques.

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Nom du Doctorant : Ambroise DIBY

Date de soutenance : 27 mai 2006

Laboratoire : LEMP/MAO


Directeur de thèse : Marc JM. Abadie

Encadrants Polytech : Marc JM. Abadie


Etude de la Photoréactivité de Systèmes Photosensibles. Application aux Résines Dentaires et aux Photoresists. Formulation et Etude Cinétique


La première partie de ce travail traite des composites dentaires photopolymérisables et des verres ionomères. Les études cinétiques sont conduites en fonction des paramètres suivants :

- la nature de la résine

- influence du taux de charges

- influence de la nature des charges et leur granulométrie

- influence de la composition et la nature du système photoamorceur

sur la réactivité des résines, en optimisant chacun de ces paramètres pour proposer une formulation odontologique performante.

La deuxième partie de la thèse est consacrée à l’étude de photoresists négatifs qui sont responsables de la formation, par procédé lithographique, de circuits imprimés et/ou intégrés. Cette étude a été conduite sur des produits industriels dénommés Riston®, fabriqués par la société DuPont et fournis par ISOTOPE. L’étude est basée sur la photoréactivité, par études cinétiques DPC, de différentes formulations en considérant les paramètes essentiels en photolithographie comme :

- l’intensité de la source

- la longueur d’onde

- la température

- l’environnement

Ainsi il a été montré que deux photoresists peuvent être considérés comme performants, le Riston® 4115 pour l’ancienne génération (déloppables par solvants organiques) et le Riston® PM 215 pour la nouvelle génération (développables en milieu aqueux).

Les résultats scientifiques sont discutés sur la base des énergies d’activation des différentes couches sensibles, aussi bien dans le cas des résines utilisées en odontologie conservatrice et restauratrice que dans le cas des photoresists appliqués en micro et nanoélectronique.

Mots clés :

Couches photosensibles, Résines odontologigues, Photoresists, Cinétique, Formulation

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Nom du Doctorant : Gael COLOMINES


Laboratoire Chimie Macromoléculaire UMR C.N.R.S. 5076

Ecole Doctorale : SCP : E.D. 459

Directeur de thèse : J.J. Robin

Encadrants Polytech : J.J. Robin


Contribution au recyclage chimique du polyéthylène téréphtalate par glycolyse - Etude de la cristallinité des glycolysats et de leurs applications.


La dépolymérisation du polyéthylène téréphthalate (PET) par un diol, appelée aussi glycolyse, est l’une des méthodes de recyclage chimique du PET qui tend à se développer pour répondre à

l’augmentation de la quantité de déchets de PET provenant de bouteilles et autre flaconnage.

Le but de ce travail de thèse était de développer une nouvelle méthode de glycolyse permettant de contrôler la cristallinité des glycolysats qui nuit au développement de débouchés industriels et d’explorer des applications possibles pour valoriser ces composés. Dans un premier temps, de nouveaux glycolysats de PET ont été synthétisés à partir d’oligoesters afin d’obtenir les composés les moins cristallins possibles. Dans un second temps, la cristallinité de différents glycolysats a été étudiée par microscopie optique sous lumière polarisée, DSC, rhéologie et quantifiée par rayons X. Par la suite, les nouveaux glycolysats amorphes ont été appliqués dans l’élaboration de résines polyuréthanes. Des élastomères thermoplastiques ont également été synthétisés à partir de glycolysats cristallins et d’un polyéther aliphatique et leurs propriétés diélectriques ont été évaluées. Finalement, l’utilisation de glycolysats comme macroamorceurs a été explorée dans la synthèse de copolymères triblocs par polymérisation radicalaire par transfert d’atomes ou A.T.R.P..

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Nom du Doctorant : Shiliang FAN




Directeur de thèse : Marc JM. Abadie



Réticulation du Bis-maléimide par UV à Basse Température. Formulation et Etude Cinétique


Nous avons développé une nouvelle méthode de mise en oeuvre du bis-maléimide (BMI) en considérant trois types de formulations différentes pour utilisation sous UV : mélange thiol-BMI et solvant organique ; époxy-BMI et réseaux interpénétrés (IPNs); copolymères N-acryloylmorpholine-BMI. Tous ces sytèmes pésentent l’avantage de pouvoir être mis en oeuvre à température ordinaire ou à basse température (< 100°C) sous irradiation UV.

Un des points importants traité par cette recherche est la mise en solution du BMI dans des solvants réactifs permettant une mise en oeuvre facile et un bon contrôle des copolymères formés. Nombreux solvants ont été testés avec succès comme le diallyl phthalate (DAP), l’acide isocyanurique du triallyl éther (IATE) ou encore la N-acryloylmorpholine (jusqu’a 35% en poids de BMI à 110°C) dans la copolymérisation du BMI. Les paramètres cinétiques ont été déterminés in situ par DPC.

On a étudié les relations structures–propriétés de ces nouveaux matériaux. La stabilité thermique a été étudiée en détail par DSC, MDSC, TGA et DEA. Les matériaux réticulés montrent des propriétés thermiques élevées dues à l’influence du BMI.

Mots clés :

Bismaleimide, UV curing, Résistance thermique, Réseau polymère interpénétré IPN, Réaction thiol-ène

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Nom du Doctorant : Dmitri A. SAPOZHNIKOV




Directeur de thèse : Marc JM. Abadie / Y. S. Vygodskii



Synthèse et Etude de Copolymères à Base de Polyhétéroarylènes et de Monomères Vinyles


La polymérisation radicalaire thermo- et photo- amorçée de monomères vinyles [(méth) acrylates, styrène, etc.], en présence de polymères thermostables dilués de type polyhétéroarylènes (polyimides, polyamides, polyarylates) a été étudiée. Ces nouveaux matériaux polymères se distinguent selon leurs propriétés (solubilité, caractéristiques des masses molaires, propriétés thermiques, etc.) des composés correspondants polymères. Par la méthode de la calorimétrie différentielle isotherme, la photocalorimétrie à compensation de puissance et la spectroscopie infrarouge, nous avons étudié la cinétique de la polymérisation des monomères insaturés en présence de polyhétéroarylènes et des composés modèles correspondants.

Les études cinétiques et la structure des polymères obtenus par infrarouge FTIR, chromatographie par exclusion de taille SEC, par analyse thermogravimétrique TGA, par analyse élémentaire, etc. ont permis de montrer que la polymérisation radicalaire des monomères vinyles en présence de polymères aromatiques conduit à la formation de copolymères greffés. L'étude par résonance paramagnétique électronique et des mesures cinétiques ont permis d'élaborer un mécanisme de la formation des copolymères par l'intermédiaire de réactions de transfert de chaîne au polymère de condensation correspondant.

Mots clés :

Photopolymérisation, Polymérisation thermique, Monomères vinyles, Polyhétéro-arylènes, Copolyméres greffés

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Nom du Doctorant : Nathaël ALIBAUD


Laboratoire : I3M


Directeur de thèse : Droniou / C. Imbert (co-directeur)

Encadrants Polytech : C. Imbert


Etude de quelques équations aux dérivées partielles avec des termes non-locaux


Cette thèse regroupe différents travaux ayant en commun l'étude d'équations aux dérivées partielles contenant des termes non-locaux. Dans chacunes des situations, nous cherchons à savoir si le problème est bien posé et à étudier la régularité des solutions. On répond d'abord à ces questions

pour des équations non-monotones en fournissant un cadre général pour la topologie de la convergence uniforme. Ensuite, nous montrons que, pour des Laplaciens fractionnaires à faible dispersion, une bonne

notion de solution entropique pour des lois de conservations fractionnaires peut être définie ; nous motivons d'ailleurs l'introduction de cette notion en exhibant des situations d'apparition de chocs en temps fini. Nous établissons aussi un résultat de contrôle de la vitesse de propagation. Enfin nous discutons différents jeux d'hypothèses qui permettent de traiter des équations de Hamilton-Jacobi d'ordre 1 perturbées par un opérateur de Lévy.

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Nom du Doctorant : Rémi AUVERGNE


Laboratoire Chimie Macromoléculaire UMR C.N.R.S. 5076

Ecole Doctorale : SCP : E.D. 459

Directeur de thèse : J.J. Robin

Encadrants Polytech : J.J. Robin


Synthèses de résines photoréticulables à partir de déchets de polyéthylène téréphtalate (PET) post-consommation. Résumé de la thèse :

L’objectif de cette thèse est la synthèse de résines photoréticulables à partir de déchets de PET. Cette thèse s’inscrit donc dans le cadre de la valorisation des déchets de PET post-consommation par recyclage chimique et de la recherche de nouveaux débouchés dans des domaines à plus haute valeur ajoutée que ceux connus à ce jour. L’application retenue est la réalisation de revêtements en couches minces à partir d’oligomères α,ω fonctionnels. Les déchets de PET ont été transformés en diols aromatiques très peu cristallins par réaction de glycolyse avec le diéthylène glycol. La synthèse d’oligomères α,ω maléate a été étudiée et transposée au niveau industriel dans un procédé continu : l’extrusion réactive. Une fois fonctionnalisés et caractérisés, les oligomères α,ω maléate ont été étudiés en photochimie en présence d’un diluant-réactif de type donneur d’électron : le diéther vinylique du triéthylène glycol (DVE-3). Le couple maléate/éther vinylique forme un système accepteur/donneur connu pour sa bonne réactivité en photochimie. Dans la dernière partie de ce travail, les procédés de fonctionnalisation et de photopolymérisation ont été généralisés à de nouveaux glycolysats amorphes. Ainsi, cette thèse a permis d’ouvrir une nouvelle voie de valorisation chimique du PET en utilisant les glycolysats transformés en oligomères α,ω maléate appliqués à une technologie dite « propre » : la photochimie.

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Thèses


Pôle

Sciences & Technologies de l ’ Information

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Nom du Doctorant : Léa ARTAL

Date de soutenance : 21 février 2006

Laboratoire : I3M CNRS 5149


Directeur de thèse : F. Nicoud

Encadrants Polytech : F. Nicoud


Modélisation des flux de chaleur stationnaires pour un mélange multi-espèces avec transfert de masse à paroi.


Afin d’assurer l’intégrité des tuyères des moteurs-fusées à propergol solide, des calculs précis de flux thermiques pariétaux s’avèrent nécessaires. Ils permettent d’optimiser le dimensionnement thermo-ablatif des matériaux isolants et protecteurs dont sont revêtues les parois des tuyères. Cette étude vise à améliorer la prédiction des flux pariétaux au niveau de telles tuyères, par l’approche de type haut-Reynolds. Cela nécessite la définition de nouvelles lois de paroi intégrant les spécificités de ces écoulements : forts gradients de température, nombre de Mach potentiellement élevé, composition chimique variable et transfert de masse à la paroi dû à l’ablation. Cette thèse est consacrée aux deux derniers points. Des simulations numériques directes d’écoulements turbulents, gazeux, multi-espèces, réactifs, compressibles, en canal plan tridimensionnel avec parois inertes, puis parois ablatées, sont effectuées. Des bases de données précises et détaillées, non accessibles par des mesures expérimentales du fait de l’extrême minceur de la couche limite et des niveaux élevés de pression et température, sont ainsi générées. Elles permettent de développer des

lois de paroi tenant compte de tous les phénomènes importants se produisant dans la zone pariétale. Il s’agit de lois de paroi couplées vitesse-température à bas Mach, qui intègrent les effets de l’hétérogénéité du mélange gazeux et des variations du nombre de Prandtl moléculaire. Une extension de ces modèles à des nombres de Mach élevés est également proposée.

Remarque :

Thèse confidentielle jusqu’à novembre 2015.

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Nom du Doctorant : José RODRIGUEZ

Date de soutenance : 31 Octobre 2006

Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : JC. Bajard

Encadrants Polytech : C. Fiorio


Transfert sécurisé d’images par combinaison de techniques de compression, cryptage et marquage.


Les réseaux numériques ont fortement évolué ces dernières années et sont devenus inévitables pour la communication moderne. Les images transmises sur ces réseaux sont des données particulières du fait de leur quantité importante d'information. La transmission des images soulève donc un nombre important de problèmes qui ne sont pas encore tous résolus. Nous citons, par exemple, la sécurité, la confidentialité, l'intégrité et l'authenticité des images pendant leur transmission. Certaines applications médicales exigent une association stricte entre l'image et des données contextuelles. La protection des informations haute résolution (hautes fréquences des images, détails, visualisation réglable) connaît actuellement une demande forte. Durant cette thèse, nos travaux de recherche ont conduit à la création de trois nouvelles approches permettant de sécuriser le transfert d'images. Les deux premières méthodes s'appuient sur des codages hybrides : emploi conjoint de cryptage, insertion de données cachées et compression. La troisième approche s'appuie sur le travail de Droogenbroeck et Benedett. Nous proposons un cryptage sélectif pour protéger la transmission d'images. Il permet de crypter de manière sélective l'image en protégeant les informations des détails tout en restant compatible aux standards de compression d'images.

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Nom du Doctorant : Gérald BRUNETTO

Date de soutenance : 14 Novembre 2006

Laboratoire : CREGO

Ecole Doctorale : EDEG

Directeur de thèse : B. Fallery

Encadrants Polytech : B. Fallery


Intégration des systèmes d’information et fusion d’entreprises


Problématique de la thèse : Lors de fusions d’entreprises, quels sont les différents modes d’intégration possibles des systèmes d’information ? Comment comprendre la dynamique d’intégration des S.I. dans les entreprises fusionnées ?

Une étude de la littérature sur l’intégration des systèmes d’information dans le contexte particulier des fusions montre d’abord que celle-ci est principalement axée sur une approche technologique et informatique du phénomène.

Une étude qualitative approfondie (étude documentaire et analyse de trente entretiens) a ensuite été réalisée sur dix cas d’intégration des systèmes d’information, lors de dix opérations de fusion conduites en France entre 1989 et 2005 dans le secteur de la maison individuelle.

La recherche identifie deux résultats majeurs :

Une typologie de quatre modes d’intégration possibles a été proposée et validée, en accord avec le modèle des configurations S.I. du M.I.T. (Scott-Morton 1991). En analysant les « chemins d’intégration » réellement suivis à travers ces différents modes, on montre que les technologies de l’information constituent un déterminant mineur de l’intégration et que l’importance doit être accordée au « fit » (stratégique, organisationnelle et technologique) entre les deux entreprises fusionnées

2. Deux dynamiques du processus d’intégration des systèmes d’information ont été identifiées et validées, en accord avec le modèle de l’adaptation de Burgelman (1991) : une intégration planifiée (objectifs clairs, futur SI imposé…) et une intégration émergente (peu de prévision, large autonomie…). Dans chacune de ces deux dynamiques ont peut alors analyser les difficultés de réalisation du mode d’intégration retenu.

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Nom du Doctorant : Claudio VITARI


Laboratoire : CREGO

Ecole Doctorale : EDEG

Directeur de thèse : B. Fallery

Encadrants Polytech : B. Fallery


Les systèmes de recommandation pour localiser les experts compétents : L’influence des communautés de connaissance


Problématique de la thèse : Des organisations mettent en place des systèmes d’information pour localiser et recommander les experts compétents dans la résolution un problème. Quels sont les facteurs explicatifs qui influencent le succès de ces systèmes ERS?

A l’intersection des communautés de connaissances et de l’évaluation des systèmes d’information, une revue de la littérature montre d’abord le rôle central joué par le transfert de connaissance pour créer des avantages concurrentiels. Ce transfert des connaissances rares passe par la localisation des experts compétents, et les organisations investissent donc beaucoup dans les nouveaux outils dits « systèmes de recommandation d’experts» ERS.

Une étude qualitative de trois cas permet ensuite de justifier toutes les variables qui vont être prises en compte dans un modèle d’équations structurelles conforme à l’esprit du modèle de DeLone et McLean sur les facteurs de succès des systèmes d’information.

Le test du modèle s’appuie alors sur le traitement de 258 questionnaires dans trois organisations. La présentation des résultats confirme huit hypothèses sur les neufs testées, notamment une relation originale qui n’avait encore jamais été validée : le rôle particulier de la connaissance des autres dans le succès des systèmes de localisation des experts mis en place. Les limites et les perspectives sont ensuite discutées.

Success of the ERS

Knowledge of the Others

Use (volitional)

User Satisfaction

Perceived Usefulness Individual

Perceived Usefulness Organization

ERS Quality

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Nom du Doctorant : L. ABROUK


Laboratoire : LIRMM


Directeur de thèse : D. Herin / P. Pompidor

Encadrants Polytech : D. Herin


Annotation de documents basés par le contexte basée sur une ontologie


Cette thèse présente une approche et des outils pour l'annotation de documents en se basant sur des ontologies. Elle s'inscrit dans le contexte du Système Euro-Méditerranéen d'information sur les savoir-faire dans le Domaine de l'Eau (SEMIDE). La diffusion d'informations au niveau de ce système international engendre le besoin de décrire une ontologie indépendante de la langue.

La recherche d'informations dans le Web actuel se base essentiellement sur la structure des documents, ce qui rend l'information difficile à exploiter. Les Technologies du Web sémantique tentent d'Apporter une solution à ce problème, en vue de faciliter l'exploitation des ressources par les utilisateurs et les agents logiciels en décrivant les documents à l'aide d'informations structurées appelées métadonnées. Dans notre contexte, ceci se traduit par des documents annotés par un ensemble de concepts clés issus de l'ontologie du domaine.

Dans cette thèse, nous traitons le problème de l'annotation en développant une approche basée sur le contexte de citation. La citation d'un document crée une relation sémantique entre le document citant et le document cité. Cette relation constitue la base d'une méthode pour affiner la propagation des annotations entre les documents. L'approche est indépendante du contenu et utilise un regroupement thématique des références construit à partir d'une classification floue non-supervisée. L'annotation étant basée sur l'utilisation d'ontologies, nous avons également abordé le problème de l'enrichissement de l'ontologie. En effet, pour pouvoir prendre en compte les différentes évolutions des documents et affiner la phase d'annotation au cours du temps, il est important d'offrir des mécanismes permettant d'enrichir une ontologie. Nous proposons une approche basée sur les requêtes des utilisateurs et complétée par une analyse linguistique particulièrement adaptée aux besoins du SEMIDE.

Un outil, nommé RAS, Reference Annotation System, a été développé et des expérimentations ont été réalisées en utilisant la base Citeseer.

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Nom du Doctorant : Antoine DEVESA


Laboratoire : I3M CNRS 5149


Directeur de thèse : F. Nicoud

Encadrants Polytech : F. Nicoud


Modélisation de paroi pour la simulation d'écoulements instationnaires non-isothermes


Les écoulements de l'industrie nucléaire sont généralement caractérisés par des nombre de Reynolds

élevés, la présence de fortes différences de température, à faibles nombres de Mach ainsi que des phénomènes instationnaires à des fréquences faibles à modérées. Les nombres de Reynolds rendent prohibitifs leur simulation directe (DNS). Deux approches sont donc privilégiées : les simulations moyennées (RANS) et aux grandes échelles (LES), avec l'aide d'un modèle de paroi. Cette thèse présente d'abord la dérivation d'une loi de paroi algébrique prenant en compte les effets de densité variable (CWM), ainsi que l'adaptation d'un modèle à approche zonale pour les écoulements non-isothermes (TBLE-rho). Ces modèles, dédiés respectivement aux simulations RANS et à la LES, ont été validés pour les écoulements quasi-isothermes, puis testés sur des congurations académiques et industrielles avec succès. Ensuite, une investigation sur les effets instationnaires dans la modélisation de paroi a été réalisée par DNS d'écoulements de scalaires passifs pulsés temporellement. Deux types de forçage ont été envisagés : par l'écoulement externe ; par la paroi. Plusieurs fréquences et amplitudes ont été explorées, permettant de capturer les effets instationnaires dans la couche limite, et de générer une base de données pour la validation de modèles de paroi dans ce contexte. La réponse dynamique de deux modèles de paroi (algébrique et approche zonale) ont été calculées et montrent qu'un modèle de type approche zonale produit de meilleurs résultats pour la simulation d'écoulements instationnaires.

Theses POLYTECH 2006 Polytech/Rapports... · • Qualité des eaux et des effluents et étude des...

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