L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • CATAPULT CATAlyse en Pyrolyse pour une co-valorisation de bio-hUiLes en chimie et carburanTs

    Les bio-huiles : un concentré de biomasse source de molécules et de carburants alternatifs.
    La pyrolyse flash est un procédé thermochimique permettant de convertir la biomasse lignocellulosique (bois, résidus agricoles…) en bio-huiles. Ces biocombustibles liquides offrent des opportunités de valorisation conjointe en molécules bio-sourcées et carburants alternatifs.

    La catalyse pour améliorer l’efficacité et la sélectivité de la pyrolyse flash
    Le principal verrou des procédés conventionnels de pyrolyse flash porte sur la qualité des bio-huiles plus particulièrement leur teneur en molécules fortement oxygénées qui induisent des coûts de traitement importants. L’objectif global du projet a consisté à améliorer l’efficacité de la pyrolyse par l’intégration dans le procédé d’un catalyseur qui permette (i) de produire des bio-huiles partiellement désoxygénées pour permettre leur co-processing avec des charges pétrolières ; (ii) une production plus sélective de molécules intéressantes à extraire pour la chimie.
    La stratégie adoptée a consisté à développer un module innovant de post-traitement catalytique qui puisse être intégré à un procédé conventionnel pour traiter in-situ les vapeurs pyrolytiques. Les principaux enjeux ont consisté: (i) sur le plan scientifique, à mieux comprendre les mécanismes
    réactionnels et l’effet des catalyseurs ; (ii) sur le plan technologique, à développer un prototype intégré à un pilote représentatif de conditions réelles ; (iii) sur le plan industriel, à définir les molécules potentiellement intéressantes pour le marché de la chimie verte, et évaluer la pertinence
    technique, économique et environnementale d’une telle filière de co-valorisation chimie/énergie des bio-huiles.



  • MICRO-SPY Intérêt des microparticules circulantes pour la prédiction de l’hypertension portale cliniquement significative

    Intérêt des microparticules circulantes pour estimer l’hypertension portale
    Nos résultats préliminaires montrent que les taux plasmatiques des microparticules d’origine leuco-endothéliale et hépatocytaire sont augmentés chez les malades atteints de cirrhose et que ces microparticules induisent une dilatation des vaisseaux que l'on sait contribuer à l'hypertension portale.

    Les taux circulants de microparticules peuvent-ils estimer la pression porte ?
    «La cirrhose touche 130'000 à 214'000 personnes en France. L’hypertension portale est une conséquence fréquente de la cirrhose et contribue fortement aux complications et à la mortalité de cette maladie. La mesure du gradient de pression hépatique est une manière fiable de mesurer la pression dans la veine porte. Cependant, cette mesure est invasive et disponible seulement dans des centres experts. Il est donc nécessaire de développer des méthodes non invasives de mesure de l’hypertension portale.
    Les microparticules sont des vésicules présentes dans l’espace extracellulaire. Nous avons obtenu des résultats montrant que les taux plasmatiques des microparticules d’origine leuco-endothéliale et hépatocytaire sont augmentés chez les malades atteints de cirrhose et que ces microparticules induisent une dilatation des vaisseaux que l'on sait être un des mécanismes de l'hypertension portale.
    Nous proposons ici d’établir une analyse de routine des taux circulants des microparticules dans la cirrhose.«



  • PHEROTOX Perception de la phéromone dans un environnement contaminé en insecticides : info-perturbation ou adaptation?

    Effets des insecticides sur l’odorat des insectes ravageurs : toxicité ou adaptation inattendue ?
    Nous allons tester l’hypothèse que des résidus d’insecticide pourraient, en fonction de la dose, perturber voire même au contraire améliorer l’odorat nécessaire à la reproduction des insectes ravageurs. Dans ce but, nous allons étudier l’effet de faibles doses d’un insecticide sur le système olfactif d’un papillon de nuit dont la larve est un ravageur.

    Effets inattendus possibles des résidus d’insecticides sur la reproduction des ravageurs-cibles
    Les Lépidoptères incluant beaucoup de ravageurs des cultures au stade larvaire utilisent l’odorat pour leur reproduction: les mâles sont attirés par la phéromone sexuelle des femelles. La plupart des traitements insecticides utilisent les neurotoxiques chimiques tels que les néonicotinoïdes, molécules de dernière génération qui agissent sur le fonctionnement du système nerveux. Leur utilisation massive entraîne l’accumulation de résidus dans la nature. Ce stress environnemental agit probablement comme un « perturbateur d’information » en modifiant la communication chimique, réduisant ainsi les chances de reproduction des insectes cibles. Inversement, des doses très faibles peuvent avoir un effet inattendu, en induisant une sensibilité accrue du système olfactif des insectes cibles, ce qui leur permettrait de contourner ce stress, favoriserait le développement de mécanismes de résistance et stimulerait la reproduction chez ces espèces. Bien que les effets de faibles doses soient déjà bien montrés sur les insectes auxiliaires comme l’abeille, il y a peu d’informations sur les mécanismes adaptatifs possibles liés à ce stress chez les ravageurs. Dans ce projet, nous allons étudier les mécanismes d’adaptation du système olfactif de papillons de nuit en réponse au stress induit par l’exposition à des doses sublétales de néonicotinoïdes, et ceci du comportement jusqu’au niveau moléculaire. Nos résultats apporteront des éléments nouveaux sur les mécanismes d’adaptation sensorielle d’insectes ravageurs dans un environnement pollué. Ils seront importants pour le développement de nouvelles stratégies dans le cadre de la lutte intégrée contre les insectes ravageurs en prenant en compte les risques/bénéfices possibles induits par la présence croissante de polluants à faibles doses sur l’efficacité des traitements.



  • AMICI Modélisation avancée du contrôle des îlots pour ITER

    Modélisation avancée du contrôle des îlots pour ITER
    Modélisation ab-initio du contrôle des instabilitités magnéto-hydro-dynamiques (îlots et dents-de-scies) pour ITER avec un modèle MHD étendu et un module cinétique.

    Montrer une modélisation cohérente de la stabilisation des îlots néoclassiques et de celle de l'instabilité de dents-de-scie en présence de particules rapides avec un modèle MHD réaliste
    Le projet se propose d'établir une modélisation cohérente de la stabilisation des îlots magnétiques néoclassiques (NTM) dans les tokamaks, ainsi que le contrôle de l'instabilité de dents-de-scie en présence de particules rapides, avec un modèle MHD réaliste.
    L'originalité et la nouveauté du projet consiste en l'implémentation de ce problème opérationnel dans un code MHD non linéaire de premiers principes, qui couvre de manière cohérente la physique diamagnétique, néoclassique, les particules rapides, des sources RF et un contrôleur, ainsi que sa validation expérimentale en vue de faire des prédictions pour ITER.
    Les développements requis par le projet sont :
    - l'implémentation des flux de chaleur parallèles dans le tenseur de friction néoclassique
    - l'implémentation d'un opérateur de collisions pour les particules rapides
    - l'implémentation d'une source RF 3D et d'une équation de propagation pour le courant et la chaleur générés
    - l'implémentation d'un contrôleur basé sur des diagnostics synthétiques.
    L'objectif final est l'application à la modélisation du contrôle des NTMs et des dents-de-scie sur ITER.



  • DESIR Différenciation précoce de la Terre Silicatée: Etude de l'enregistrement isotopique des roches Hadéennes

    Différenciation précoce de la Terre Silicatée
    Une exploration isotopique de la Terre Hadéenne

    De l'impact lunaire aux premiers continents
    Les 800 premiers millions d'années de l’évolution de la Terre, une ére connue sous le nom d'Hadéen, fut une période de forte activité géodynamique. Au cours de cette époque, la Terre subi une collision avec un embryon de la taille de Mars (Canup 2004) qui fut vraisemblablement à l’origine de la formation de la Lune. Cet impact fourni l'énergie requise pour générer un océan magmatique profond (Benz & Cameron 1990, Melosh 1990), à partir duquel la première croûte terrestre se différencia dès 4.46 Ga. Il a également été suggéré que l'Hadéen fut le théatre de nombreux évenements, comme la mise en place du cycle sédimentaire moderne (Mojzsis et al 2001), et la croissance des premiers continents dans un contexte géodynamique peut-être similaire aux zones de subduction actuelles (Harrison et al 2008 , Hopkins et al 2008, Harrison 2009). Il est toutefois également tout à fait plausible qu'aucun de ces événements n’aient eu lieu avant 3.8 Ga: la température élevée dans le manteau Hadéen a peut-être empêché le fonctionnement de la tectonique des plaques (Rollinson 2007), favorisant la mise en place d'une lithosphère statique jusqu’au début de l’Archéen (van Thienen et al 2004). Le bombardement météoritique tardif peut avoir également joué un rôle important, vaporisant les premiers océans, et provoquant une rejuvenation de la surface terrestre qui pourrait avoir retardé la mise en place du cycle des roches tel que nous le connaissons aujourd’hui.



  • ANI Caractérisation moléculaire de remaniements chromosomiques apparemment équilibrés par séquençage haut-débit chez 55 patients atteints de déficience intellectuelle et/ou malformations congénitales

    Séquençage haut-débit des anomalies chromosomiques associées au retard mental
    Le séquençage haut-débit est une nouvelle technologie permettant la caractérisation rapide des remaniements chromosomiques apparemment équilibrés (RCAE), améliorant le conseil génétique des patients porteurs de RCAE et atteints de déficience intellectuelle et/ou malformations.

    Remaniements chromosomiques apparemment équilibrés à phénotype anormal
    Les remaniements chromosomiques apparemment équilibrés (RCAE) associés à une déficience intellectuelle et/ou des malformations congénitales sont des évènements rares mais qui posent des difficultés pour le conseil génétique. Le phénotype peut être secondaire à une interruption de gène par le point de cassure. Cependant, l'étude des points de cassure par les méthodes conventionnelles est long et coûteux et n’est pas réalisé en routine. Le séquençage haut-débit (NGS) est une nouvelle méthode rapide et efficace pour caractériser les points de cassure des RCAE. L'objectif principal est d'étudier 55 patients porteurs de RCAE par NGS afin d'identifier des gènes responsables d'anomalies du développement, expliquant leur signe clinique. Cette étude permettra d'améliorer la prise en charge et le conseil génétique des patients, de mieux comprendre les mécanismes et les conséquences fonctionnelles des RCAE et d'identifier de nouveaux gènes responsables de déficience intellectuelle.



  • Mona La monazite hydrothermale: l’accessoire indispensable

    La monazite hydrothermale: l’accessoire indispensable
    Le projet vise à étudier le potentiel de la monazite comme chronomètre et traceur géochimique des minéralisations hydrothermales via la caractérisation d’échantillons naturels et des expériences hydrothermales.

    Enjeux et objectifs
    La datation de minéralisations hydrothermales est délicate car la majorité des chronomètres souffrent de perturbation de leurs systèmes isotopiques en milieu ouvert (présence de fluides). Bien que la monazite soit rare dans les dépôts hydrothermaux, c’est un chronomètre très attractif pour la datation des minéralisations car son système isotopique (U-Th-Pb) est très robuste à la diffusion. En présence de fluides, la monazite peut (re)cristalliser sporadiquement et chaque épisode de cristallisation peut être daté individuellement. Les épisodes de croissance se distinguent par des zonations en éléments traces (REE+Y, Th, U et Pb) dans la monazite. En utilisant des techniques de datation in-situ (taille de faisceau < 5 µm), il est possible de dater les différents domaines et d’obtenir l’âge des minéralisations successives. Dans des monazites de fours alpins (veines à cristaux), une étude préliminaire a été menée pour évaluer la faisabilité de dater l’hydrothermalisme tardif des massifs externes Alpins. Les résultats des datations U-Th-Pb à la microsonde ionique sont extrêmement prometteurs. Les monazites miocènes peuvent être datées avec une résolution de 0.2 Ma, et il est possible de distinguer une succession de plusieurs événements hydrothermaux séparés par moins de 2 Ma à l’intérieur d’un seul grain. De plus, l’étude des zonations des monazites hydrothermales révèle des fractionnements extrêmes en éléments traces (Th/U jusqu’à 600), qui demeurent encore incompris.
    Les objectifs de ce projet sont doubles: 1) comprendre les fractionnements élémentaires (REE, U, Th) et isotopiques (U-Th-Pb) entre les monazites et fluides; 2) obtenir des âges et durées de croissance de monazite dans des veines hydrothermales des massifs alpins et de les corréler avec la déformation



  • TURBULON Transfert d'énergie en turbulence d'ondes

    La turbulence d'ondes : un phénomène universel de l'astrophysique à l'océanographie?
    Transfert d'énergie en turbulence d'ondes

    Vers une meilleure compréhension de la turbulence d'ondes
    La turbulence d'ondes est un domaine en plein essor depuis plusieurs années. Elle concerne l'étude des propriétés dynamiques et statistiques d'un ensemble stochastique d'ondes en interaction. Ce phénomène, très courant, se rencontre dans des situations variées sur des échelles très différentes : astrophysique, géophysique, mathématique et différents domaines de la physique. Le but principal est de comprendre les transferts d'énergie entre ondes non linéaires au moyen de lois génériques, quelque soit le milieu particulier dans lequel ces ondes se propagent. La théorie de turbulence d'ondes (ou turbulence faible) a permis dès la fin des années 60 de calculer analytiquement, les solutions stationnaires hors équilibres pour le spectre des ondes dans pratiquement tous les domaines de la physique. Malgré l'existence de nombreuses prédictions théoriques exactes, les expériences de laboratoire sur la turbulence d'ondes restaient peu nombreuses. Les dernières années ont vu un effort expérimental important, particulièrement en France, notamment pour sonder les limites de validité de la théorie basée sur des hypothèses très contraignantes. Nos expériences montre les limitations du cadre théorique actuel, qui en retour, suscite un regain d'intérêt théorique et numérique.

    L’objectif de ce programme est de sonder expérimentalement et numériquement les limites de validité de la théorie de turbulence d’ondes (effets de taille finie du système, rôle des fortes non-linéarités, et de la dissipation). Un deuxième objectif consiste à mieux comprendre les écoulements dans lesquels deux mécanismes de transfert d'énergie sont en compétition (par exemple ondes et tourbillons).

    Ce projet de recherche fondamentale devrait ainsi permettre à terme une meilleure compréhension des mécanismes de transferts d’énergie en turbulence d’ondes avec des implications en océanographie, géophysique et astrophysique.



  • MARGES Marges et villes : entre exclusion et intégration. Cas méditerranéens

    Marges et villes : entre exclusion et intégration. Cas méditerranéens
    Placées au cœur des compétitions économiques internationales, les villes sont les lieux privilégiés des nouvelles formes d’accumulation du capital. Elles connaissent ainsi une aggravation des processus de marginalisation socio-spatiale. L’objectif de cette recherche est d’analyser les rapports subtils entre, ces processus portés par les acteurs urbains dominants, les politiques de traitement des marges et les stratégies d’intégration et de résistances des populations.

    Objectifs
    Le premmier objectif s’appuie sur l’idée que les pouvoirs en place cherchant à accrocher les villes au système économique mondial et visant l’attraction des investissements étrangers ont engagé une mise aux normes des villes et des citadins, à travers une politique de reconquête des marges socio-spatiales (réhabilitations, rénovations, renouvellement, viabilisation, équipement et/ou transformation des quartiers non réglementaires au Sud et grands projets,) à l’origine de mobilités imposées et de nouvelles marginalisations socio-spatiales. Il s’agit de comprendre les mécanismes en jeu dans les processus de marginalisation socio-spatiale et de saisir les logiques des politiques publiques en direction des marges, sans omettre de comprendre le sens de leurs contradictions.
    Le deuxième objectif se construit en opposition à l’idée tenace que les marges socio-spatiale sont les terriroires de l’anomie sociale. Ici, l’analyse portera sur les pratiques et les représentations des populations qui y vivent et y travaillent et leurs rapports aux autres territoires. Il s’agira de mettre en évidence l’inventivité sociale de ces territoires, leurs ressources, les sociabilités qui s’y déploient et comment ces facteurs jouent dans leurs rapports avec le reste de la ville. Ainsi, les formes d’interdépendances des territoires marginalisés avec les autres lieux de la ville, les formes d’imbrication, les modes de franchissement et « d’effacement des frontières » (flux, activités, réseaux, etc.) permettront une analyse renouvelée des reconfigurations territoriales. Le projet postule qu’apparaissent de nouvelles territorialités, qui peuvent être décalées par rapport aux desseins des politiques publiques. Elles se construisent dans la confrontation entre, d’un côté, la territorialisation des populations marginalisées et assignées à un espace et, de l’autre, les actions urbaines initiées par les pouvoirs en place qui tentent de maîtriser la morphologie socio-spatiale de la ville.



  • Sinus Surf Surfaces modèles sinusoïdales pour caractériser l'influence de la déformation de cellules eucaryotes induite par la topographie

    Création d’une surface traditionnelle sinusoïdale paramétrée à très hautes définition pour modéliser les effets topographiques.
    Nous souhaitons maitriser l’amplitude et la fréquence d’une surface sinusoïdale afin de décroiser les aspects amplitude et fréquentiel de la rugosité sur une réponse biologique. Le sinus étant la fonction la plus simple rugueuse nous créons donc un étalon qui permettre de valider sans complexité des modèles numériques.

    Utilisations et enjeux des surfaces sinusoïdales dans le domaine du vivant
    This project is a basic research project aiming to elucidate the mechanisms underlying the topographically-induced cell deformation, and notably the intracellular mechano-transduction mechanisms, thanks to the association of experimental and modelling approaches. With this objective we will notably develop sinusoidal surfaces presenting peak-and-valleys at the cellular scale. On these sinusoidal and other control surfaces, we will perform original live imaging to visualize and quantify deformation of cytoskeleton and cell membrane, RhoGTPase signalling and focal adhesion formation. Moreover, an original mechanical model based on tensegrity and divided medium mechanics will be adapted to identify the intracellular tensions as well as nucleus deformation on these sinusoidal surface morphologies. Our objective is to develop new sinusoidal standards with different amplitude and frequencies usable in roughness measurements in biomaterials field but also in other fields not directly related to the project (ex. fluid mechanics, wear, adhesion, etc.). This ANR will allows us to bring new input on mechanical intracellular mechanisms underlying the cell response to topography by correlating live imaging approaches and 3D reconstruction of cells and quantification of activities of molecules involved in signal mechanotransduction. Finally, we will develop a new approach of modelling of intracellular topographically-induced deformation. At the end of this project, we will possess a library of sinusoidal model surfaces suitable for replication. This perfectly new library could be reused for future cell-surface interaction studies but also in other fields (ex. fluid mechanics, wear, adhesion, etc.).



  • MeLiBo Liaisons métal / ligand inusuelles supportées par des points d'ancrage

    Nouvelles interactions métal/ligand pour de nouvelles applications des complexes de métaux de transition
    Grâce à une approche conjointe expérience / théorie, il est possible d’identifier et d’étudier de nouveaux modes de liaison métal / ligand. Les complexes ainsi obtenus possèdent des propriétés originales que l’on cherchera à exploiter, notamment en catalyse.

    Identifier de nouvelles interactions M/L, étudier leur influence sur les propriétés des complexes
    Grâce aux travaux réalisés ces dernières années avec les éléments du groupe 13 (B, Al, Ga…) et 14 (Si, Sn), la capacité des acides de Lewis à se lier comme ligands Z (accepteurs à 2 électrons) sur les métaux de transition semble beaucoup plus générale que supposé initialement. Si ce concept ouvre des perspectives intéressantes, notre connaissance des ligands sigma-accepteurs reste encore très superficielle. En particulier, nous n’avons encore qu’une idée très grossière de la variété de ces interactions M->Z, ainsi que de leur influence sur les propriétés des complexes métalliques. Dans ce projet, nous cherchons à déterminer jusqu’à quel point on peut réduire l’acidité de Lewis tout en conservant le comportement de ligand sigma-accepteur et nous étudions l’influence des ligands sigma-accepteurs sur les propriétés optiques des complexes (peut-on les moduler en jouant sur la nature du ligand Z utilisé ?). Par ailleurs, nous cherchons à étendre l’approche qui consiste à utiliser des points d’ancrage (typiquement des phosphines) pour supporter d’autres types d’interactions inusuelles métal/ligand que M->Z. Dans ce cadre, nous étudierons la coordination sigma de diboranes et de disilanes. Un seul complexe de ce type est connu jusqu’à présent alors que ce sont des intermédiaires clés dans les réactions de diboration & disilylation catalytiques. La caractérisation de tels complexes fournira des informations précieuses sur les interactions mises en jeu. De plus, l’addition oxydante de liaisons sigma-SiSi donnera accès à des complexes originaux de haut degré d’oxydation [Au(III)]. Un objectif important de ce projet consiste également à développer des méthodes théoriques pour traduire les propriétés des complexes.



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