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Transferrable GaN-based Micro-LED heterostructures grown on h-BN for optogenetic applications
No full textInternational audienc
Virtual reality as a tool for perceptual evaluation of display characteristics
No full textInternational audienceIntroduction This paper explores the feasibility of using virtual reality (VR) environments to evaluate the technical characteristics of displays. Based on a literature review, we analyze key display parameters, such as resolution, refresh rate, and luminance, as well as human perception and evaluation methods. Methods An experimental study was conducted comparing the perception of these parameters in a physical environment and in two virtual reality cases, using high- and low-resolution VR headsets. Results and discussion The results show that the perception of luminance and refresh rate variations is reliable in VR environments, especially with high-resolution headsets, while the detection of resolution differences remains limited
Dynamic modeling of a liquid piston compressor system including conjugate heat transfer
No full textInternational audienceEfficient and cost-effective hydrogen storage necessitatesquick compression across significant pressure ranges (usu-ally up to 700 bar), while keeping heat generation toa minimum during the process. This can be achievedby improved understanding of gas-to-wall heat transferenhancement in hydrogen compression systems, carefuldesign and operational optimisation.In this context,the present paper introduces a 0D/1D lumped numericalmodel of a liquid piston compressor for hydrogen applica-tions. Heat transfer is considered as (i) convective at theliquid-gas interface, (ii) conductive within the gas volumebased on a 1D approach accounting for thermal stratifica-tion, and (iii) as conjugate at the gas-to-wall interface. Toachieve a pressure ratio of 30 (from 15 to 450) bar, at apower density of approximately 65kW/m3, the compres-sion energy cost reaches 1.85kW h/kg. Further, variousstandard pressure vessels materials with different thermaland mechanical properties are considered, highlighting thepotential compromise between lightweight and thermal ef-ficiency
Netting and Background Distinction with In-Flight Optic Flow
No full textInternational audienceWeb-like obstacles, such as safety nets, represent a unique hazard for drones, and especially UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). Fencing and netting are particularly difficult to distinguish from the background using either computer vision, lidar and sonar. In contrast, animals such as flying insects may detect these web-like obstacles using Optic Flow (OF), and more precisely motion parallax. A netting-avoidance solution was proposed using a OF-based detection method. The nettingdetection method was based on a signature defined by the shape of the OF magnitude across the visual field. We established that the OF shape depends on the orientation of the netting in relation to the hexarotor’s movement.This paper demonstrates netting detection in real-world experiments, according to any direction flight made by the UAV along the net. The proposed NOWA method (which stands for Netting Optical-floW-based distinction Algorithm) separates the OF signatures belonging to these different surfaces -netting or background- whatever their orientations. By extracting the OF signatures of these different surfaces and separating them, the proposed visual method can estimate their relative locations and orientations. In a robotic simulations, the multirotor explores and navigates automatically using this netting detection method, using saccades to avoid obstacles. In the simulations, these saccades are also used to simplify netting detection by orienting itself systematically parallel to these planes, a behavior reminiscent of flying insects
Attention Makes HVAC Control More Efficient
No full textInternational audienceHeating, ventilation, and air-conditioning (HVAC) systems account for around 16.4% of global final energy consumption and about 14% of global operational CO2 emissions. Controlling them is a partially observable, sequential decision problem: relying solely on instantaneous sensor readings as inputs overlooks the full sequence of past conditions that shape future dynamics. To tackle this challenge and fully exploit the available temporal context, this study integrates a transformer encoder–decoder architecture into a Double Deep Q-Network (DDQN), forming a "Q-Transformer" capable of processing 24-hour sequences of observations. This approach is benchmarked against a conventional DDQN using a multilayer perceptron (MLP) and a sequence-aware Bi-LSTM within an EnergyPlus model of a 400 m2 university amphitheater. In a weekly adaptation test, the Q-Transformer demonstrated rapid learning convergence, reducing energy consumption by up to 48% and 66% (occupied and unoccupied periods) compared to Bi-LSTM and MLP, respectively, while maintaining thermal and air quality comfort. After one year of simulated training on weather and occupancy data from a reference site (Luxembourg), the agent was evaluated across 4 different climatic locations, resulting energy reductions of 40% and 74%, and comfort violation reductions of 11% and 29%, compared to Bi-LSTM and MLP, respectively. These results signifies the ability of generalization and control capabilities of transformer-based reinforcement learning for adaptive HVAC management
Potentiel de l'imagerie stroboscopique pour la mesure à bas coût de champs vibratoires sur structures complexes
No full textExpérimentation en acoustique : conception, mise en oeuvre, validation de dispositifs expérimentaux; EXACT - Expérimentations en AcoustiqueNational audienceLa complexification des structures et leur fonctionnalisation (architecturation, couplage, instrumentation,..) nécessite, afin de permettre leur caractérisation dynamique expérimentale, la mise au points de dispositifs de mesure de champs adaptés. Ceux-ci, souvent très couteux (imagerie rapide, vibrométrie laser à balayage,..), ne sont parfois pas suffisant par rapport aux différentes échelles spatio-temporelles que l'on cherche à caractériser. On revisite ici le principe de la stroboscopie, technique multi-centenaire qui, associée à un moyen d'imagerie grand public et de la corrélation d'images, permet de produire une analyse riche du comportement dynamique de structures complexes à un coût négligeable. En particulier, on montre la pertinence du dispositif sur des réseaux periodiques dont on peut extraire, à partir de la mesure cinématique obtenue, les propriétés de propagation des ondes. La possible extension de la technique à d'autres moyens d'imagerie (tomographie, Schlieren,..) et ses vertus pédagogiques en font un candidat de choix pour des études préliminaires en vibrations et acoustique
Scénarios pour la rencontre onde de choc faible – onde acoustique
No full textEffets d'interfaces; GAPSUS - Acoustique Physique, Sous-Marine et Ultra-SonoreNational audienceTout au long de sa propagation, une onde de choc peut être amenée à rencontrer de nombreuses perturbations, d’entropie, de vorticité ou acoustique. Depuis 80 ans (J.M. Burgers, 1946), l’interaction choc-acoustique a fait l’objet de nombreuses études mais, pour la plupart, focalisées sur les chocs forts et dans les gaz parfaits. Le cas particulier, mais pas moins intéressant, d’une interaction entre une onde acoustique et une onde de choc faible n’a été que très peu abordé. Pourtant, des résultats expérimentaux récents (M. Ducousso et al., 2021) ont mis en avant une interaction importante pour le cas d’un choc faible dans des solides, avec une forte diminution de l’amplitude acoustique (environ 10%). Afin de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu, une théorie non-linéaire en ondes planes décrivant la rencontre a été développée. On considère aussi bien le cas de deux ondes contra-propagatives que celui où le choc rattrape l’onde acoustique. Prenant en compte les effets à l’ordre trois en fonction de l’amplitude du choc, la résolution analytique de ce modèle a notamment permis l’identification de plusieurs régimes inédits de transmission acoustique à travers le choc. Une forte dépendance non seulement à l’amplitude du choc, mais également à l’angle d’incidence entre les deux ondes et au milieu de propagation, a été identifiée. Ainsi, l’onde acoustique transmise peut aussi bien être évanescente que propagative, « fuir le choc ou se mettre à le suivre ». L’onde de choc étant elle-aussi en mouvement, l’interaction conduit à un effet Doppler acoustique pouvant être important. Elle donne également naissance à des modes d’entropie et de vorticité et provoque une oscillation du front de choc. L’ordre de grandeur des résultats prédits par cette théorie est cohérent avec les observations expérimentales
Interviewing for asylum: how the motive for application shapes information needs
No full textInternational audienceIn most asylum cases, the applicant's testimony is central to the procedure. This study aims to identify the types of information sought in asylum interviews and examine how investigation-relevant information (IRI) varies depending on case characteristics. Ninety-three social workers with experience in preparing asylum interviews reviewed two vignettes depicting fictitious asylum narratives. These vignettes varied across three dimensions: (i) the motive for application, (ii) the apparent credibility of the narrative, and (iii) the occurrence of a traumatic event. Participants selected five focus areas they prioritized for further inquiry and formulated five corresponding questions, mimicking an interview setting. Our analysis revealed that descriptions of single events, repeated events, and knowledge were the most commonly sought types of information. While no significant effects were observed for credibility or trauma, the motive for application significantly influenced IRI. Distinct patterns of IRI emerged in cases involving political engagement, armed conflict, and sexual orientation, highlighting their unique demands. These findings are discussed in the context of best practice recommendations for tailoring asylum interview techniques
Modélisation des gradients de thermo-oxydation dans les composites à matrice organique
No full textInternational audienceModélisation des gradients de thermo-oxydation dans les composites à matrice organiqu
Réponse Biomécanique de la Peau Humaine : Une Approche Multi-Compartiment des Milieux Poreux.
No full textLiving tissues, such as skin, are particularly sensitive to mechanical and physiological alterations, which can cause lesions, inflammatory redness, or open wounds. These alterations, collectively referred to as tissue damage, encompass any degradation of the structure or function of the tissue. Damage may arise under normal physiological conditions or result from external mechanical stress, such as moderate but prolonged pressure or intense sudden loading. Such situations are common among hospitalised patients or individuals with prolonged immobility - bedridden or wheelchair-bound - and can lead to serious complications such as pressure ulcers. With an ageing population and an increase in chronic diseases and sedentary lifestyles, these injuries represent a major public health challenge. Prevention and management are based on a better understanding of the underlying mechanisms to anticipate their occurrence and develop personalised care strategies.Tissue lesions are the result of a complex interplay of mechanical, biological, and individual factors. Animal studies have demonstrated a link between mechanical loading, oxygen deprivation (ischaemia), and cell death, particularly when mechanical deformation exceeds a critical threshold, whether through compression or shear. Furthermore, mechanical and ischaemic effects have been shown to act synergistically in initiating and propagating tissue damage. However, current mathematical models often treat these aspects separately, failing to explicitly account for the dynamic interactions between mechanical stress, tissue deformation, micro-circulation, and biological responses. This compartmentalisation limits the predictive power and applicability of these models. In addition, most calibration data come from animal studies, which hampers their direct applicability to human skin and their adaptation to patient-specific variability.The central hypothesis of this work is that a poromechanical, multiphasic and multiscale modelling framework, one that integrates the structural, fluidic, and biological components of tissue, can better characterise the critical conditions leading to skin damage. This approach also provides a promising tool for identifying susceptibility biomarkers, thus contributing to the development of personalised preventive care.The main objective of this thesis is therefore to develop a hierarchical poromechanical model of human skin under physiological conditions, coupling mechanical, micro-circulatory, and biochemical responses, and to validate it against experimental in vivo data.This work combines mathematical modelling with experimental validation. A poromechanical formulation incorporating the solid phase of the skin, the interstitium (including interstitial fluid and mobile cells), and the vascular micro-circulation was implemented using open-source software FEniCSx. In vivo tensile tests on human skin provided data to validate the model’s ability to reproduce the time-dependent mechanical response. Then an experimental study using skin indentation coupled with laser Doppler perfusion measurements was conducted during the Ph.D. to characterise the micro-circulatory response under external loading. The model was extended to include the vascular network and incorporate biological processes such as oxygen diffusion.This work thus proposes an approach to studying the interactions between mechanical stress and skin damage mechanisms through coupled modelling of mechanical and biological processes. By providing a tool that accounts for the multiscale complexity of human tissue and inter-individual variability, this research could inform improved strategies for personalised prevention and treatment, particularly in the context of pressure ulcers, wounds, and device-related injuries.Les tissus vivants, tels que la peau, sont particulièrement sensibles aux altérations mécaniques et physiologiques, pouvant conduire à l’apparition de lésions, de rougeurs inflammatoires ou de plaies ouvertes. Ces altérations, regroupées sous le terme d’« endommagement tissulaire », désignent toute dégradation de la structure ou de la fonction du tissu. Elles peuvent survenir dans des conditions physiologiques normales ou résulter de contraintes mécaniques externes, telles qu’une pression modérée mais prolongée, ou au contraire, une charge intense appliquée brutalement. Ces situations sont fréquentes chez les patients hospitalisés, les personnes en situation d’immobilité prolongée, alitées ou en fauteuil roulant, et peuvent conduire à des complications graves. Ces lésions, accentuées par le vieillissement démographique et les habitudes sédentaires, constituent un enjeu majeur de santé publique. Leur prévention et leur prise en charge reposent sur une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents, afin d’anticiper leur survenue et de développer des stratégies personnalisées de soin.L’apparition de lésions tissulaires résulte d’un enchevêtrement de facteurs mécaniques, biologiques et individuels. Les études animales ont mis en évidence un lien entre le chargement mécanique des tissus, la privation d’oxygène (ischémie) et la mort cellulaire, cette dernière survenant notamment lorsque la déformation mécanique dépasse un seuil critique, en compression ou en cisaillement. De plus, plusieurs travaux ont montré que les effets mécaniques et ischémiques agissent de manière synergique pour initier et propager les lésions. Toutefois, les modèles mathématiques actuels traitent encore trop souvent ces dimensions de manière séparée, sans intégrer explicitement les interactions dynamiques entre contraintes mécaniques, déformation du tissu, microcirculation et réponse biologique. Ce cloisonnement constitue une limite importante à la prédictivité et à la transférabilité de ces modèles. Par ailleurs, la majorité des données utilisées pour calibrer ces modèles provient d’animaux, rendant difficile leur application directe à la peau humaine et, a fortiori, leur adaptation à la variabilité interindividuelle des patients.L’hypothèse centrale de ce travail est qu’un cadre de modélisation poromécanique, multi-phasique et multi-échelle, intégrant les composantes structurelles, fluidiques et biologiques du tissu, permettrait de mieux caractériser le couplage entre chargement mécanique et réponse microvasculaire.La stratégie mise en œuvre combine étroitement modélisation mathématique et validation expérimentale (en conditions physiologiques). Une formulation poromécanique intégrant la phase solide du tissu cutané, l’interstitium (incluant fluide interstitiel et cellules mobiles), ainsi que la microcirculation vasculaire, a été implémentée dans le logiciel open-source FEniCSx. Des données expérimentales d’essais d’extension extit{in vivo} sur peau humaine ont permis de valider la capacité du modèle à reproduire la réponse temporelle du tissu cutané soumis à une sollicitation mécanique. Puis une étude expérimentale réalisée au cours de cette thèse, reposant sur l’indentation de la peau couplée à une mesure de la perfusion par sonde laser Doppler, a été conduite pour caractériser la réponse microcirculatoire sous chargement externe. Le modèle a été enrichi pour intégrer le réseau vasculaire et la possibilité d’incorporer des processus biologiques tels que la diffusion d'oxygène.Ce travail propose ainsi une approche pour étudier l’interaction entre les mécanismes d’endommagement cutané sous contrainte, en s’appuyant sur une modélisation couplée des processus mécaniques et biologiques. En offrant un outil capable de prendre en compte la complexité multi-échelle du tissu humain et sa variabilité interindividuelle, cette recherche pourrait inspirer de meilleures stratégies de prévention et de traitement personnalisés