Nos tutelles


   

   

nos reseaux sociaux


               

Rechercher




Accueil > Recherche > Séminaires & Conférences > Séminaires au Laboratoire

Soutenances de Thèse/HDR

publié le , mis à jour le

Ci-dessous, la liste des soutenances de thèse se déroulant au LIPhy.

Les soutenances se déroulent (sauf mention contraire) dans la salle de conférence au deuxième étage. Les félicitations au jeune docteur se font en général dans la salle de lecture mitoyenne.

Les manuscrits des thèses soutenues peuvent être consultés/téléchargés en ligne.


Agenda

  • Mardi 4 décembre 2018 14:00-16:00 -

    PhD - Hengdi ZHANG

    Résumé : Simulation of Blood Microcirculation and Its Coupling to Biochemical Signaling


    Blood flow in microcirculation is vital for oxygen, carbon dioxide and nutrients transport. Most of blood cells are red blood cells (RBCs), so that by blood flow we mean flow of a suspension of RBCs. For long time blood flow has been mainly considered as a passive phenomenon, in which RBCs are viewed as passive carriers of oxygen. The modern view is completely different : blood flow is more active than we thought. The RBCs as well as vascular endothelial cells covering the internal walls of blood vessels are involved in a number of biochemical signalling processes that are triggered by shear stress eliciting a number of biochemical events, and ultimately resulting into vasomotor regulation without participation of the nerve system. For example, RBCs do not only carry oxygen but also ATP (adenosine triphosphate) , the release of which occurs thanks to changes of RBC membrane protein conformations caused by shear stress. Released ATP reacts with some endothelial membrane receptors leading to vasodilation. This thesis is devoted to blood flow and its coupling to biochemical signalling. More precisely, we investigate i) the dynamics of RBCs, ii) the advection diffusion of chemicals in blood flow and the role of iii) the geometry of vessel networks, in the mentioned signalling processes in microcirculations. Firstly, we study the RBC dynamics in a pipe flow with realistic viscosity contrast values, where a link between shape dynamics and rheology is established. Secondly, we develop an advection-diffusion solver that can handle general moving curved boundaries based on lattice-Boltzmann method (LBM) ; we then implement it for the study of the problem of ATP release from RBCs under shear flow. Membrane tension and deformation induced by shear stress together with vessel network geometry contribute to ATP release. Finally we demonstrate the capability of applying our model and our numerical tool to the complete problem of blood under flow involving ATP release from RBCs and endothelial calcium signalling as a preliminary step to the ambitious task of mechano-involved local regulation events in microcirculation.
    Jury

    • Jens Harting, rapporteur
    • Timm Krüger, rapporteur
    • Marc Léonetti, Examinateur
    • Polack Benoît, Examinateur
    • Abdul Barakat, Invité


  • Lundi 10 décembre 2018 13:30-17:30 -

    PhD - Jin Dongliang

    Résumé : Thermodynamics and Kinetics of Methane Hydrate Formation in Nanoporous Media : Theory and Molecular Simulation
    Methane hydrate is a non-stoichiometric crystal in which water molecules form hydrogen-bonded cages that entrap methane molecules. Abundant methane hydrate resources can be found on Earth, especially trapped in mineral porous rocks (e.g., clay, permafrost, seafloor, etc.). For this reason, understanding the thermodynamics and formation kinetics of methane hydrate confined in porous media is receiving a great deal of attention. In this thesis, we combine computer modeling and theoretical approaches to determine the thermodynamics and formation kinetics of methane hydrate confined in porous media. First, the state-of-the-art on the thermodynamics and formation kinetics of methane hydrate is presented. Second, different molecular simulation strategies, including free energy calculations using the Einstein molecule approach, the direct coexistence method, and the hyperparallel tempering technique, are used to assess the phase stability of bulk methane hydrate at various temperatures and pressures. Third, among these strategies, the direct coexistence method is chosen to determine the shift in melting point upon confinement in pores. We found that confinement decreases the melting temperature. The shift in melting temperature using the direct coexistence method is consistent with the Gibbs-Thompson equation which predicts that the shift in melting temperature linearly depends on the reciprocal of pore width. The quantitative validity of this classical thermodynamic equation to describe such confinement and surface effects is also addressed. The surface tensions of methane hydrate-substrate and liquid water-substrate interfaces are determined using molecular dynamics to quantitatively validate the Gibbs-Thompson equation. Molecular dynamics simulations are also performed to determine important thermodynamic properties of bulk and confined methane hydrate : (a) thermal conductivity using the Green-Kubo formalism and the autocorrelation function of the heat-flux and (b) the thermal expansion and isothermal compressibility. Finally, some conclusions and perspectives for future work are given.
    The jury members are :

    • M. Bernard SCHMITT, Directeur de recherche, CNRS, Examinateur
    • Mme. Céline TOUBIN, Professeur, Université Lille 1, Rapportrice
    • M. Sylvain PICAUD, Directeur de recherche, CNRS, Rapporteur
    • M. Jean-Michel HERRI, Professeur, Mines Saint-Etienne, Examinateur
    • M. Arnaud DESMEDT, Chargé de recherche, CNRS, Examinateur
    • M. Benoit COASNE, Directeur de recherche, CNRS, Directeur de Thèse


  • Vendredi 14 décembre 2018 14:00-16:00 -

    PhD - Romain BEY

    Résumé :

    Étude par modélisation moléculaire de la thermodynamique des interfaces et des lignes de contact en milieu confiné




    Dans cette thèse, nous utilisons des outils de simulation moléculaire pour caractériser les propriétés thermodynamiques de fluides confinés dans des matrices solides nanométriques. La modélisation des énergies capillaires à l’échelle moléculaire fait appel, en plus des pressions et des tensions de surface, à l’énergie libre de la ligne triple, la tension de ligne. Une nouvelle méthodologie s’appuyant sur les contraintes mécaniques est développée, permettant de mesurer l’énergie libre d’une interface liquide-gaz confinée et d’en extraire la tension de ligne. L’étude de fluides de Van der Waals, d’eau et de dioxyde de carbone au contact de différents solides confirme la pertinence du concept de tension de ligne jusqu’à des confinements de quelques diamètres moléculaires. Une adsorption de gaz dissouts spécifique à la ligne triple est observée, et son impact sur la tension de ligne modélisé. Les limites d’applicabilité de la méthode mécanique à une interface solide-fluide sont étudiées.
    In this thesis, we use molecular simulation tools to characterize the thermodynamic properties of fluids confined in nanometric solids. In addition to pressures and surface tensions, the modeling of capillarity at the molecular scale requires the consideration of the triple line free energy, the line tension. We develop a new methodology to measure the free energy of a confined liquid-gas interface and its line tension, based on the measurement of fluid mechanical stresses. Van der Waals fluids, water and carbon dioxide are simulated in contact with different solids, and the validity of the line tension concept is observed down to a few molecular diameters confinement. A specific adsorption of dissolved gasses at the triple line is observed, and its impact on the line tension is accounted for by a simple modeling. We assess the validity of the mechanical approach at different solid-fluid surfaces.
     
    Devant le jury composé de :
     
    • Christiane ALBA-SIMIONESCO - Examinatrice
    • Bruno ANDREOTTI - Rapporteur
    • Benjamin ROTENBERG - Rapporteur
    • Pierre-Etienne WOLF - Examinateur

    Notes de dernières minutes : La soutenance sera en français


  • Lundi 17 décembre 2018 10:00-13:30 -

    HDR - Irène Ventrillard

    Résumé : Optical Feedback - Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy


  • Mercredi 16 janvier 2019 14:00-17:00 -

    HDR - Mourad Ismail

    Résumé : Modélisations et simulations numériques de fluides complexes


  • Jeudi 31 janvier 2019 09:00-12:30 -

    PhD - Lucile RICHARD

    Résumé : "Développements de spectromètres ultrasensibles dans le moyen infrarouge pour l’analyse de gaz basés sur la technique "Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy"


  • Mercredi 13 mars 2019 14:00-18:00 -

    PhD - Dominik Zeller

    Résumé : Investigations de nouvelles méthodes pour étudier la dynamique moléculaire par diffusion neutronique élastique
    Dans cette thèse, la diffusion élastique incohérente de neutrons (EINS) est étudiée en détail par une analyse systématique des données de la protéine Alpha-Lactalbumine (A-L). En général, l’approximation gaussienne (AG) est le modèle privilégié pour extraire le déplacement carré moyen (MSD) des protéines des données EINS. Compte tenu des améliorations récentes apportées à l’analyse des données EINS pour aller au-delà de l’AG, avec une description plus complexe de la dynamique, il est important de vérifier si les nouveaux modèles fournissent des informations supplémentaires plus précises. Pour étudier systématiquement l’influence de quatre modèles choisis sur les MSD, l’échantillon a été mesuré sous
    forme de poudre à trois niveaux d’hydratation différents et sur trois spectromètres à rétrodiffusion de neutrons, afin de pouvoir étudier la dynamique dans une large gamme de temps et d’espace. De plus, A-L a été mesuré sous deux formes différentes, avec et sans calcium, pour vérifier si de légers changements dans la dynamique peuvent être observés. L’évaluation des données expérimentales a
    permis de conclure que l’AG donnait des résultats qualitativement similaires aux modèles incluant une hétérogénéité dans les mouvements, si l’intersection de l’intensité élastique avec l’axe de transfert du moment neutronique, EI(0), est traitée de la même manière pour tous les modèles. Néanmoins, l’inclusion de l’hétérogénéité fournit une meilleure description des données EINS, et permet d’inclure davantage de points de données. Dans la plupart des cas, une hétérogénéité comprenant deux types de mouvements distincts (bimodale) s’avère suffisante. Comme technique complémentaire, des simulations de dynamique moléculaire (DM) ont été effectuées sur les deux formes de poudre de A-L avec deux
    niveaux d’hydratation et deux valeurs de température. Les trajectoires ont été évaluées avec trois résolutions instrumentales différentes, correspondant aux jeux de données expérimentaux. Les MSD résultant de l’AG et de deux modèles supplémentaires ont été comparés aux MSD calculés à partir des trajectoires et aux résultats expérimentaux. L’évaluation indique un accord qualitatif entre les modèles.
    Les résultats expérimentaux sont du même ordre de grandeur mais ne concordent pas parfaitement dans la plupart des cas, ce qui indique une différence non négligeable entre les simulations MD et les expériences. En conclusion, l’importance de EI(0) sur les MSD est bien documentée et il est proposé d’entreprendre des expériences supplémentaires pour évaluer l’intensité élastique au transfert de moment zéro de manière plus détaillée.
    Composition du Jury :

    • Monsieur Gerald KNELLER, Professeur, Université d’Orléans, Rapporteur
    • Monsieur Martin MÜLLER, Professeur, Universität Kiel, Rapporteur
    • Madame Irina MIHALCESCU, Professeur, UGA, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique, Examinatrice
    • Monsieur Marc JOYEUX, Directeur de Recherche, CNRS, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique, Examinateur

    Investigations of new methods for studying molecular dynamics with elastic neutron scattering
    In this thesis, elastic incoherent neutron scattering (EINS) is investigated in detail by performing a systematic analysis of data from the protein Alpha-Lactalbumin (A-L). Almost exclusively, the Gaussian approximation (GA) is the preferred model used to extract the mean square displacement (MSD) in proteins from EINS data. With a number of recent improvements in the analysis of EINS data to go beyond the GA, describing a more complex dynamical picture, it is important and relevant to assess
    whether new models give additional and more precise information. For the systematic study of the influence of four chosen models on the extracted MSD, the A-L protein was measured as a powder at three different hydration levels on three neutron backscattering spectrometers, to be able to access a wide temporal and spatial range of dynamics. Furthermore, A-L was measured in two different forms,
    with and without calcium to check if small changes in dynamics can be observed. The evaluation of the models on the experimental data leads to the conclusion that the GA gives qualitatively similar results to the models that include dynamical heterogeneity, if the intercept of the elastic intensity with the neutron momentum transfer axis EI(0) is treated in the same manner for all models. However, the inclusion of heterogeneity provides a better description of EINS data and allows the inclusion of more data points. In most cases, a heterogeneous description comprising two distinct kind of motions (bi-modal) appears to be sufficient. To complement the experimental results, data from molecular dynamics (MD) simulations were analysed on both powder forms of A-L with two hydration levels and two temperature values. The trajectories were evaluated with three different instrumental resolutions corresponding to the experimental data sets. The resulting MSDs of the GA and two additional models were compared to the direct MSD obtained from the trajectories and the experimental results. The evaluation indicates a qualitative agreement between the models. The experimental results are of the same order of magnitude but not in good agreement in most cases, indicating a non-negligible difference between MD simulations and experiments. In conclusion, the importance of EI(0) on the MSD is well documented and further experiments to gain access to the elastic intensity at zero momentum transfer are suggested.


  • Jeudi 11 avril 2019 13:30-17:30 -

    PhD - Karima Ait Ouares

    Résumé : Caractérisation des signaux calciques générés par l’activation des deux voies
    synaptiques excitatrices des neurones de Purkinje


  • Jeudi 6 juin 2019 13:30-17:00 -

    PhD - Loïc Michel

    Résumé : Étude microscopique et macroscopique dynamique des Systèmes Hétérogènes Lyophobes
    Les systèmes Hétérogènes Lyophobes (SHL) utilisent le mouillage forcé sous haute pression de matrices nanoporeuses pour la conversion d’énergie mécanique en énergie interfaciale. Les SHL offrent une densité d’énergie stockée comparable à celle des supercondensateurs mais surtout une densité de puissance de plus d’un ordre de grandeur supérieure à celle des solutions de stockage actuelle.
    Afin d’identifier les phénomènes physiques qui contrôlent le comportement des SHL, des expériences à l’échelle macroscopique et à l’échelle moléculaire on été réalisées. L’approche macroscopique s’appuie sur un dispositif d’intrusion dynamique à haute pression (1000 bars) qui permet de sonder trois décades de temps pour les durées de remplissage et de vidange des pores. L’approche microscopique
    s’appuie quant à elle sur des expériences de diffusion de neutrons sous pression. Ces deux approches ont permis d’étudier d’une part des matrices à pores nanométriques cylindriques (MCM-41 greffé) synthétisée au laboratoire et d’autre part des matrices constituées de cages sphériques interconnectées par des pores sub-nanométriques (ZIF-8), couplées à de l’eau, de l’eau deutérée ou encore des solution salines. Les mesures macroscopiques ont permis notamment de révéler un comportement dynamique inédit lors du remplissage de la matrice à pores sub-nanométriques. Les mesures de diffusion de neutron ont permis pour la première fois de quantifier la déformation de la matrice à pores cylindriques hydrophobes au cours d’un cycle d’intrusion/extrusion d’eau.


  • 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7

Ajouter un événement iCal