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Etude de la valorisation du coproduit de scierie de Teck (Tectona grandis) par un procédé d’extraction en continu sous eau subcritique
Get PDFTectona grandis L.f. (teak tree) is a tropical hardwood exceptionally appreciated in the timber market due to its outstanding performance and economic value. Among the main qualities are dimensional stability and decay resistance, both ascribed to its extractives. They contain biologically active compounds, mainly quinones and anthraquinones that confer a natural resistance against termites and fungi, as well as antioxidant and pharmacological activity. The increase in teak global demand is likely to continue, and along with this the residues to deal with. Since teak has amazing features, the byproducts from wood processing plants could be a potential biosource of chemical compounds. The twin-screw technology as a solid/liquid extraction technique of teak sawdust has been studied. The use of water as a solvent has been proposed, not only because it is a green solvent, but the appropriate pressure and temperature conditions can be reached inside the extruder leading water to subcritical conditions. Different conditions of temperature and liquid to solid ratio have been evaluated according to a defined experimental design. There have been obtained secondary metabolites with a high total phenolic content. The valorization of the extrudate as a raw material for the preparation of biocomposites has been as well studied
From micro-scale to macro-scale modeling of solute transport in drying capillary porous media
Get PDFDrying of capillary porous media initially saturated with saline water is central to many engineering and environmental applications. In order to predict the evolution of solute concentration in a porous medium, the macroscopic continuum models (CMs) are commonly employed. However, the predictive aptitudes of the CMs have been questioned. In this work, we solve the classical advection-diffusion equation for so- lute transport in an isothermally drying capillary porous medium for the limiting condition of capillary- dominated regime. The solution of the continuum model is compared with pore network simulations. The results of both models are analyzed in terms of local solute concentration profiles for different val- ues of network saturation. On this basis, the ability of the continuum model to reciprocate the pore network results is assessed. The degree of heterogeneity in the liquid phase structure is characterized by performing pore network Monte Carlo simulations distinguishing the percolating liquid cluster from the non-percolating isolated clusters. Based on the statistical analysis of Monte Carlo simulations, the prob- ability of first solid crystals to appear in the respective liquid phase elements is discussed. We observe that solute enrichment is more pronounced in the isolated single liquid throats and isolated clusters due to lack or significant hindrance to back-diffusion as a result of discontinuity in the liquid phase
Recurrent Neural Networks Analysis for Embedded Systems
No full textArtificial Neural Networks (ANNs) are biologically inspired algorithms especially efficient for pattern recog-
nition and data classification. In particular, Recurrent Neural Networks (RNN) are a specific type of ANNs
which model and process sequences of data that have temporal relationship. Thus, it introduces interesting
behavior for embedded systems applications such as autopilot systems. However, RNNs (and ANNs in gen-
eral) are computationally intensive algorithms, especially to allow the network to learn. This implies a wise
integration and proper analysis on the embedded systems that we gather these functionalities. We present
in this paper an analysis of two types of Recurrent Neural Networks, Long-Short Term Memory (LSTM)
and Gated-Recurrent Unit (GRU), explain their architectures and characteristics. We propose our dedicated
implementation which is tested and validated on embedded system devices with a dedicated dataset
Partial discharge (DP) prevention within power converter busbars dedicated to hybrid aircraft propulsion
Get PDFThe postdoctoral position associated to this WP covered the period from January to December 2018. It was focused on the second aim of WP5, dedicated to better understanding of partial discharge inside power electronics converters designed for the future hybrid aircrafts expected to 2025/2035 period
Drag and lift forces on a rigid sphere immersed in a wall-bounded linear shear flow
Get PDFWe report on a series of fully resolved simulations of the flow around a rigid sphere translating steadily near a wall, either in a fluid at rest or in the presence of a uniform shear. Nonrotating and freely rotating spheres subject to a torque-free condition are both considered to evaluate the importance of spin-induced effects. The separation distance between the sphere and wall is varied from values at which the wall influence is weak down to gaps of half the sphere radius. The Reynolds number based on the sphere diameter and relative velocity with respect to the ambient fluid spans the range 0.1–250, and the relative shear rate defined as the ratio of the shear-induced velocity variation across the sphere to the relative velocity is varied from −0.5 to +0.5, so that the sphere either leads the fluid or lags behind it. The wall-induced interaction mechanisms at play in the various flow regimes are analyzed qualitatively by examining the flow structure, especially the spanwise and streamwise vorticity distributions. Variations of the drag and lift forces at low-but-finite and moderate Reynolds number are compared with available analytical and semiempirical expressions, respectively. In more inertial regimes, empirical expressions for the two force components are derived based on the numerical data, yielding accurate fits valid over a wide range of Reynolds number and wall-sphere separations for both nonrotating and torque-free spheres
"Natural Fiber Based Composites", edited by Philippe Evon (Printed Edition of the Special Issue Published in Coatings)
Get PDFThis book is a printed edition of the Special Issue "Natural Fiber Based Composites" that was published in Coatings and edited by Dr. Philippe Evon. Dr. EVON is Research Engineer at the Laboratoire de Chimie Agro-industrielle (LCA). He has the habilitation to supervise researches (HDR). He specializes in the valorization of wastes from biomass to produce extracts and to design agromaterials. He is mainly developing studies for using biomass as raw material for:
- Producing bioactive extracts through fractionation processes using “green” solvents and the twin-screw extrusion technology as continuous extraction technique.
- The manufacture of agromaterials by combining single- or twin-screw extrusion technologies with molding processes (e.g. injection-molding or thermopressing). He is the Manager of the LCA’s Industrial Technological Hall “AGROMAT” dedicated to agromaterial’s (https://www6.toulouse.inra.fr/lca/AGROMAT), which is located in Tarbes (South-West of France)
Effet de l'anxiété sur l'association entre viande rouge et risque de cancer colorectal : une approche multidisciplinaire
Get PDFLes études épidémiologiques ont associé avec des niveaux de preuve élevés les consommations de viande rouge (« probable ») et de charcuterie (« convaincant ») au risque de cancer colorectal. Les travaux expérimentaux ont permis d’identifier le fer héminique comme étant un facteur central pour expliquer l’effet cancérigène de la viande rouge et de la charcuterie. Son effet serait expliqué par sa capacité à catalyser la néoformation d’alcénals issus de la peroxydation des lipides au niveau de la lumière colique. D’autre part, il a été montré que le stress psychologique et l’anxiété entrainent une augmentation de la perméabilité de la barrière épithéliale intestinale. Dans cette thèse, nous avons fait l’hypothèse que le stress psychologique et l’anxiété , en raison de leur effet délétère sur la fonction de barrière de l’intestin, pourraient augmenter le risque de cancer colorectal associé à la consommation de viande rouge et charcuterie. Cette hypothèse a été étudiée grâce à une approche multidiscplinaire combinant études épidémiologiques et expérimentales. Une étude épidémiologique sur la cohorte Nutrinet-Santé nous a permis de montrer que le risque de cancer (toutes localisations confondues et colorectal) associé à la consommation de viande rouge et charcuterie était augmenté de manière plus importante chez les participants anxieux que dans la population générale. Des résultats similaires ont été obtenus pour l’association entre le fer héminique provenant de ces viandes et le risque de cancer. Une étude expérimentale menée chez la souris (C57Bl6/J) nous a permis de montrer que le stress de séparation maternelle augmentait la génotoxicité et l’hyperprolifération induites par le fer héminique sur la muqueuse colique. Enfin, des expérimentations menées sur un modèle cellulaire de barrière épithéliale intestinale (Caco-2) nous ont permis de montrer que l’augmentation de perméabilité induite in vitro par des cytokines inflammatoires n’augmentait pas la cyto- et génotoxicité des alcénals. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que l’effet cancérigène du fer héminique provenant de la consommation de viande rouge et de charcuterie pourrait être augmenté par le stress psychologique et l’anxiété par des mécanismes qui demandent encore à être exploré
Développement d'une méthode de couplage FFF multi-détection pour la caractérisation de la fraction macromoléculaire impliquée dans l'astringence des vins rouges
Get PDFLe vin rouge est une matrice complexe contenant des macromolécules telles que les polyphénols et les polysaccharides. Ces macromolécules et leurs interactions exercent un impact sur les propriétés gustatives telle que l’astringence. Les polyphénols des vins comprennent en particulier les tanins condensés ou proanthocyanidines extraits du raisin mais aussi de nombreux dérivés formés au cours de la vinification et du vieillissement des vins. L’astringence qui résulte des interactions des tanins avec les protéines salivaires augmente avec leur concentration et leur masse molaire. Par ailleurs, il a été montré que les polysaccharides (PS) réduisent la perception d'astringence dans les vins, probablement du fait des interactions entre PS et polyphénols. Classiquement, la structure et la masse molaire moyenne des tannins sont déterminées après dépolymérisation. Cependant ces méthodes sont peu adaptées aux structures de tanins évoluées telles qu’on les retrouve dans le vin et ne donnent pas accès à la distribution des masses molaires. Des techniques de chromatographie d’exclusion stérique ont été développées pour l’analyse de la distribution des masses molaires des polyphénols et des PS mais elles ne permettent pas d’analyser ces composés simultanément ni de détecter leurs complexes. L’Asymmetrical Flow Field – Flow Fractionation (AsFlFFF) permet de séparer les molécules en fonction de leur rayon hydrodynamique ainsi que les complexes macromoléculaires sans les dégrader. Le couplage avec la détection MALS permet de déterminer le rayon de gyration des molécules et, en association avec un réfractomètre différentiel (dRI) leur masse molaire. Le couplage avec la spectrophotométrie UV-visible permet la détection quantitative des composés phénoliques. Cette technique a déjà été utilisée pour caractériser des composés phénoliques purifiés ou les macromolécules dans la bière et le vin blanc mais elle n’a jamais été appliquée au vin rouge. L'objectif de cette recherche était d'abord de mettre au point les conditions d'analyse pour fractionner les macromolécules et les complexes du vin rouge dans leur état natif et les caractériser à l'aide d'un système de détection multiple (UV-vis -MALS -dRI). Une solution imitant la matrice du vin a été utilisée comme phase mobile pour limiter la dégradation des complexes présents dans le vin rouge. Nos résultats montrent que la fraction macromoléculaire du vin analysable par AsFlFFF ne représente que quelques pourcents des composants du vin qui contribuent à son absorption dans l’UV. Le profil de séparation obtenu a été divisé en quatre fractions. Grâce à l’injection d’extraits de tanins et de PS dans le système et à l’analyse des fractions de vin collectées, les trois premières ont été attribuées à des tanins, coelués avec des PS de faible masse molaire (F1), à des PS de masse molaire intermédiaire (F2) et à des PS de masse molaire élevée (F3). De plus, la présence de matériau absorbant l’UV dans les fractions F2 et F3 suggère la présence de protéines ou de polyphénols interagissant avec ces polysaccharides et/ou les protéines. En revanche, la dernière fraction (F4) pourrait correspondre à de très gros objets mais n’a pas totalement été identifiée. Cette méthode a été utilisée pour explorer les relations entre les fractogrammes AsFlFFF-UV-vis -MALS -dRI et les notes d'astringence d’une série de vins qui ont été dégustés par un panel sensoriel. Cette étude a montré que les vins les plus astringents sont caractérisés par de fortes concentrations de polyphénols de haute masse molaire. En revanche, les vins les moins astringents ont montré les plus hautes teneurs en PS dans F2 et F3, confirmant que l'astringence perçue est contrecarrée par le matériel polysaccharidique. Ces résultats ont également montré que la masse molaire des PS est associée à l'assouplissement de l'astringence. En revanche, les variables relatives à F4 ont une contribution négligeable à l'astringence du vin
Nanofibrous PEDOT-Carbon Composite on Flexible Probes for Soft Neural Interfacing
Get PDFIn this study, we report a flexible implantable 4-channel microelectrode probe coated with highly porous and robust nanocomposite of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and carbon nanofiber (CNF) as a solid doping template for high-performance in vivo neuronal recording and stimulation. A simple yet well-controlled deposition strategy was developed via in situ electrochemical polymerization technique to create a porous network of PEDOT and CNFs on a flexible 4-channel gold microelectrode probe. Different morphological and electrochemical characterizations showed that they exhibit remarkable and superior electrochemical properties, yielding microelectrodes combining high surface area, low impedance (16.8 ± 2 MΩ µm2 at 1 kHz) and elevated charge injection capabilities (7.6 ± 1.3 mC/cm2) that exceed those of pure and composite PEDOT layers. In addition, the PEDOT-CNF composite electrode exhibited extended biphasic charge cycle endurance and excellent performance under accelerated lifetime testing, resulting in a negligible physical delamination and/or degradation for long periods of electrical stimulation. In vitro testing on mouse brain slices showed that they can record spontaneous oscillatory field potentials as well as single-unit action potentials and allow to safely deliver electrical stimulation for evoking field potentials. The combined superior electrical properties, durability and 3D microstructure topology of the PEDOT-CNF composite electrodes demonstrate outstanding potential for developing future neural surface interfacing applications
In- and out-plane transport properties of chemical vapor deposited TiO2 anatase films
Get PDFDue to their polymorphism, TiO2 films are quintessential components of state-of-the-art functional materials and devices for various applications from dynamic random access memory to solar water splitting. However, contrary to other semiconductors/dielectric materials, the relationship between structural/morphological and electrical properties at the nano and microscales remains unclear. In this context, the morphological characteristics of TiO2 films obtained by metal–organic chemical vapor deposition (MOCVD) and plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), the latter including nitrogen doping, are investigated and they are linked to their in- and out-plane electrical properties. A transition from dense to tree-like columnar morphology is observed for the MOCVD films with increasing deposition temperature. It results in the decrease in grain size and the increase in porosity and disorder, and subsequently, it leads to the decrease in lateral carrier mobility. The increase in nitrogen amount in the PECVD films enhances the disorder in their pillar-like columnar morphology along with a slight increase in density. A similar behavior is observed for the out-plane current between the low temperature MOCVD films and the undoped PECVD ones. The pillar-like structure of the latter presents a lower in-plane resistivity than the low temperature MOCVD films, whereas the out-plane resistivity is lower. The tree-like columnar structure exhibits poor in- and out-plane conductivity properties, whereas pillar-like and dense TiO2 exhibits similar in- and out-plane conductivities even if their morphologies are noticeably different