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

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  • CARIB Fréquence et processus de mise en place des avalanches de débris tsunamigènes de l’arc des Petites Antilles : apport des forages de l’Expédition IODP 340 et impact en terme de risque.

    Fréquence et processus de mise en place des avalanches de débris tsunamigènes de l'arc des Petites Antilles: apport des forages de l'Expédition IODP 340 et impact en terme de risque
    En contexte insulaire, une grande partie des produits volcaniques émis par les volcans ou déstabilisés lors des glissements de flanc de volcans, s'épanche en mer et les seules études à terre ne suffisent pas pour les étudier. L'analyse de carottes sédimentaires prélevées au large des volcans a permis de montrer que les carottes marines représentent un outil puissant car elles contiennent un enregistrement de l’activité volcanique complet qui est essentiel pour bien évaluer l'aléa.

    L’analyse des données de forage provenant de l'Expédition IODP 340 va significativement améliorer notre compréhension de l’histoire des centres volcaniques les plus actifs de la Caraïbe.
    Le projet CARIB vise à exploiter les données de 9 forages exceptionnels réalisés en mer lors de l’Expédition IODP (Integrated Ocean Drilling Program) 340 (R/V JOIDES Resolution, Mars-Avril 2012). D’une part, un enregistrement complet de l’activité éruptive et de la sédimentation volcanoclastique des complexes volcaniques les plus actifs (Martinique, Dominique, Montserrat) de l’arc antillais a été collecté. D’autre part, les unités chaotiques identifiées sur les profils de sismique réflexion (interprétées comme des dépôts d’avalanche de débris) ont été forées pour la première fois au monde. Les frais considérables de l’expédition sont couverts par le programme IODP. Le projet CARIB est dédié au programme post-campagne pour analyser les carottes collectées. Il constitue une opportunité unique pour la communauté française (leader du projet de recherche) d’obtenir des informations cruciales pour comprendre le rôle des déstabilisations de flanc dans l’évolution des volcans, dans une zone dont la fréquence des déstabilisations est l’une des plus élevées au monde (15 dans les derniers 12 ka, contre 1/ 350 ka pour Hawaii).



  • PolHydRaft Croissance d'une couche polymère autour de particules anisotropes d'Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) par un procédé RAFT et de polymérisation en émulsion.

    Croissance d'une couche polymère autour de particules anisotropes d'Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) par un procédé RAFT et de polymérisation en émulsion.
    Des phases macroRAFT-HDL hybrides sont élaborées afin de jouer le rôle de germes lors de réactions de polymérisation en émulsion Celles-ci devraient permettre d’accéder à des particules nanocomposites anisotropes favorables à la formation de films microstructurés.

    Elaboration de phases HDL-macroRaft hybrides favorable à une encapsulaton et à l'obtention de films nanostructurés
    Il existe un réel intérêt à insérer des charges minérales nanométriques au sein de matrices polymères afin d'en accroître les propriétés physiques et mécaniques. Actuellement un effort supplémentaire est mené afin de contrôler précisément l'assemblage et la nanostructuration dans les matériaux nanocomposites afin d'accroître leur 'homogénéité chimique et structurale. Aussi dans ce projet, nous nous proposons d'élaborer des phases HDLmodifiées par des agents de type RAFT appropriés favorisant l'obtention de suspensions colloïdales de particules inorganiques dans l'eau et permettant également une croissance contrôlée des chaînes de polymère à partir de la surface des nanoparticules inorganiques. En combinant un procédé de polymérisation en émulsion avec l'immobilisation de macro-agent RAFT à la surface des nanoparticules, cette approche devrait permettre le design de particules de latex nanocomposites bien définies. Ces dernières pourront par simple évaporation de l'eau donner accès à des films nanocomposites microstructurés possédant des propriétés remarquables. Afin d'atteindre cet objectif, il nous faut être capable de contrôler la quantité de macro-RAFT immobilisée à la surface des HDL et d'accéder à des suspensions colloïdales suffisamment stables pour être impliquées dans des procédés de polymérisation en émulsion. Il conviendra également d'étudier la formation de latex nanocomposite conduisant à l'obtention de particules HDL @polymère core shell dont l'épaisseur sera contrôlable. De tels objets seront favorables à la formation de films nanocomposites microstructurés au sein desquels les particules d'HDL s'orienteront parallèlement au plan de formation des films. Ce projet ouvrira un nouveau champ d'étude autour de particules de latex nanocomposite à base d'HDL jusqu'alors inexploré.



  • GeObs Géographie des obsidiennes d'Anatolie orientale : sources, caractérisation et diffusion aux époques préhistoriques

    Géographie des obsidiennes d’Anatolie Orientale
    Sources, caractérisation et diffusion d'une matière première d'origine volcanique aux époques préhistoriques.

    L'objectif du projet est de réaliser une étude exhaustive des sources d'obsidienne localisées en Anatolie Orientale afin de comprendre la diffusion de cette matière première des affleurements géologiques vers les sites archéologiques du Moyen-Orient. A la fin de ce projet, nous proposerons une base de données spatialisée (SIG) des sources d'obsidiennes d'Anatolie orientale.

    Des sources géologiques d'obsidienne aux sites archéologiques
    Les artefacts lithiques retrouvés dans les fouilles archéologiques témoignent de la diffusion de l'obsidienne depuis les sources d'Anatolie jusqu'aux sites du Proche-Orient.
    Depuis les travaux pionniers de Cann & Renfrew (1964), de nombreuses études on porté sur les obsidiennes provenant d'Anatolie. Dans le même temps, plusieurs fouille d'Anatolie, du Caucase et du Proche-Orient ont livré des artefacts en obsidiennes qui ont été rapportés à des sources d'Anatolie ou du Caucase ; mais de nombreux artefacts ont une origine qui n'a pas pu être déterminée.
    Ces artefacts pourraient provenir de l'une des 13 sources d'Anatolie orientale sur lesquelles ce projet se concentre et qui sont encore peu documentées. Il est donc crucial de préciser la localisation de ces sources (primaires et secondaires) et d'en connaitre précisément les caractéristiques physico-chimiques.
    Jusqu'à présent, l'étude de la diffusion de l'obsidienne au Proche-Orient est rendue difficile en raison de l'absence de stratégie d'échantillonnage et d'analyse homogène et de la méconnaissance des modes d'affleurement des obsidiennes d'Anatolie orientale.
    A l'inverse, notre projet vise à résoudre ces difficultés en proposant une méthode intégrée d'étude des obsidiennes:
    1) en réunissant une équipe franco-turc expérimentée associant les différents champs de l'obsidian sourcing;
    2) en proposant une investigation de terrain exhaustive des 13 régions où affleure l'obsidienne en Anatolie orientale et en précisant les contextes morphologiques et volcanologiques d'affleurement;
    3) en basant la caractérisation de l'obsidienne (sources et artefacts) sur des méthodes de laboratoire éprouvées (LA-ICP-MS) couplée à des méthodes d'analyse in-situ (p-XRF) afin d'analyser des pièces qui ne peuvent pas sortir des musées;
    4) en intégrant tous les résultats dans une base de données spatialisée permettant d'analyser les processus de diffusion de l'obsidienne des sources géologiques aux sites archéologiques.



  • ImmuPhy Mécanique et fonction des cellules du système immunitaire: une étude au niveau de la molécule individuelle

    Mécanique et fonction des cellules du système immunitaire: une étude au niveau de la molécule individuelle.
    Les lymphocytes B sont responsables de la production des anticorps. Lors qu'il rencontre un antigène présenté par une autre cellule ils l'arrachent et leur cytosquelette se réorganise et polarise vers la cellule présentatrice. Avec ce projet on souhaite étudier la mécanique de ce processus en combinant des expériences de fluorescence et de mesure de force.

    Rôle de la mécanique dans la polarité du lymphocyte B.
    Lorsque le lymphocyte B rencontre un antigène présenté par une autre cellule, son cytosquelette se réorganise pour lui permettre d'internaliser l'antigène. En particulier son centre d'organisation des microtubules (MTOC) se polarise vers la synapse. Avec ce projet nous souhaitons étudier la mécanique de ce processus en combinant des expériences de fluorescence et de mesure de force. Nous avons divisé le projet en 3 enjeux:
    1. mesure de la dynamique collective des molécules d'intérêts: cette partie utilise des marquages classiques et de la vidéo-microscopie de fluorescence pour établir les différentes phases de la polarisation des cellules B par rapport à l'organisation des molécules les plus
    impliquées dans la mécanique cellulaire: actine, MTOC, microtubules, Myosine II, molécules de signalisation.
    2. étude de la dynamique du moteur moléculaire Myosine II au niveau de molécule individuelle: le candidat le plus intéressant pour régler la mécanique du cytosquelette est la myosine II, nous souhaitons marquer ce moteur en utilisant un colorant lié à un anticorps.
    3. mesure de force: à l'aide d'une pince optique (un rayon laser focalisé qui permet d'attraper des objets d'une taille inferieure à sa longueur d'onde) nous souhaitons présenter l'antigène sur une bille et mesurer la réponse en force de la cellule, pendant que l'on image les
    différentes protéines. On pourra donc corréler la dynamique moléculaire avec la génération de force.
    Avec cette étude on pourra donc élaborer un modèle physique de la polarisation des cellules
    B. D'un autre coté, la possibilité d'imager des molécules individuelles dans la cellule ouvre plusieurs perspectives dans le domaine de la biologie cellulaire.



  • DROITE Dynamic Reconstruction of Region Of Interest Tomography. Theory and Experiments

    DROITE - Dynamic ROI Tomography - Theory and Experiments
    Reconstruire des images médicale à partir de projections radiographiques tronquées d'organes en mouvement lors de l'acquisition.
    Développer des bases théoriques solides pour des développements algorithmiques robustes et efficaces
    Tester et évaluer les méthodes dans le contexte de l'imagerie interventionnelle, en orthopédie dans le cadre du vissage pédiculaire et en radiothérapie du poumon

    Radiographie interventionnelle - reconstruction dynamique de région d'intérêts à partir de projections tronquées
    En imagerie radiologique interventionnelle, il faut reconstruire des informations sur le patient très souvent à partir de radiographies tronquées d'organes en mouvement. En effet, les détecteur de radiologie numérique sont souvent de relative petite taille ; il est souhaitable de réduire la dose au patient ; les systèmes de radiologie interventionnelle sont lents relativement au scanner CT : l'acquisition d'une centaine de radiographie nécessite souvent des dizaines de secondes. C'est le cas par exemple en imagerie radiologique pour le contrôle dosimétrique de la radiothérapie du poumon. Les projections radiographiques sont acquises sur le système de radiothérapie pendant plusieurs dizaines de secondes alors que le patient respire. In imagerie radiologique interventionnelle pour le vissage pédiculaire à partir de C-arm, il faut reconstruire des images des vertèbre à partir de radiographies tronquées d'un patient qui respire.
    L'objectif de DROITE est de développer des méthodes de reconstruction de ROI (Region Of Interest) à partir de radiographies tronquées d'objets dynamique. DROITE concerne les mathématiques de la tomographie dynamique de ROI et leurs applications médicales en radiothérapie et en orthopédie. Le projet s'intéressera au calibrage des systèmes d'imagerie (identification des géométries d'acquisition), aux méthodes de reconstruction de ROI en 2D et 3D, aux méthodes analytique de compensation de déformation en tomographie et à leur couplage à celle de reconstruction de ROI.



  • HUMIBATex Comment prédire les désordres causés par l'humidité? Quelles solutions techniques pour rénover le bâti existant

    Comment prédire les désordres causés par l’humidité ? Quelles solutions techniques pour rénover le bâti existant ?
    Ce projet traite de l’élaboration d’un outil qui permet de prédire les désordres causés par l’humidité et propose des recommandations techniques pour rénover le bâti existant sous forme d'un guide technique. Une plateforme de simulation a été mise en place. Cet outil couplé avec des modèles existants permet de prédire les risques de pathologies liés à l’humidité après une rénovation.

    Outil de de prédiction des désordres causés par l’humidité et solutions techniques pour rénover le bâti existant sous forme d'un guide technique.
    Objectifs du projets : • Elaborer un guide de solution de réhabilitation et description d’une méthodologie de validation de solutions adéquates de réhabilitation pour les solutions non répertoriées dans le guide. • Elaborer un outil d’aide à la décision articulant les différents modèles existants (climat intérieur, ventilation, perméabilité, occupation, paroi, etc.) et répondant à la question : « est-ce que des désordres liés à l’humidité sont générés par la réhabilitation envisagée ? » • Une base de données hygrothermiques sur un certain nombre de matériaux manquants dans les modèles actuels (murs anciens, isolants naturels…) Points forts: L’élaboration d’un outil et en parallèle la publication d’un guide pratique d’aide à la rénovation. • La mise au point d’un outil global qui prend en compte les transferts couplés « chaleur-humidité-air » ainsi que l’impact de la ventilation et la santé des occupants. Aucun modèle ne peut prédire pour l’instant les désordres causés par l’humidité d’une manière si globale.



  • HYDROCRIZSTO Combinaison d'études géophysiques, hydrologiques et géochimiques pour mieux caractériser, comprendre et modéliser le fonctionnement passé, actuel et futur de bassins versants.

    HYDRO-Geochemical behavior of CRItical Zone at STrengbach Observatory
    Les objectifs scientifiques de ce projet sont d'améliorer les connaissances des transferts et des flux d'eau et d'éléments au sein d'un bassin versant de moyenne montagne dans un contexte de changements (changement climatique, exploitation forestière, pollutions atmosphériques....).
    La méthodologie combinant des études géophysiques, géochimiques et de modélisation numérique sera développer sur un site expérimental étudiant la zone critique depuis plus de 30 ans (Bassin versant du Strengbach).

    Disponibilité de la ressource en eau et étude du développement durable des forets
    Ce projet s’intègre dans la problématique de l’évolution et de la conservation des ressources naturelles en eaux et en sols dans les zones de moyenne montagne. Celles-ci sont soumises à des perturbations telles que le changement climatique, l’acidification ou la sylviculture.
    L’originalité et la force de ce projet sont : 1) de développer une méthodologie nouvelle qui combine plusieurs outils géophysiques, hydrologiques et géochimiques afin d’obtenir l’ensemble des paramètres nécessaires à une compréhension globale et à une modélisation couplée et 2) d’appliquer cette recherche au bassin versant forestier du Strengbach (Vosges/suivi depuis 1986) sur lequel de nombreuses études ont déjà été effectuées et qui dispose de longues séries temporelles. Ces travaux vont concourir à l’objectif commun d’un model qui permettra de simuler les évolutions futures face aux perturbations potentielles. Ils s’articuleront autour de 3WP. Le projet bénéficie déjà de nouveaux équipements via un EQUIPEX.



  • ESCRTfission Mécanique de fission membranaire induite par ESCRT-III

    Mécanique de fission membranaire catalysée par ESCRT-III
    Le « Endosomal sorting complex required for transport III » (ESCRT-III) est une ancienne machinerie de remodelage de la membrane hautement conservée. Ici, nous approfondirons la base fonctionnelle et structurelle du complexe ESCRT-III impliquée dans le remodelage membranaire. Notre travail fournira un nouvel aperçu de la fonction de cette ancienne machine de remodelage de la membrane.

    Bases structurales et fonctionnelles de remodelage membranaire par ESCRT-III
    La base structurelle et fonctionnelle du remodelage par ESCRT-III est peu comprise. Pour comprendre ces processus nous proposons de poursuivre les trois objectifs suivants:

    1. Le premier objectif est de résoudre la structure de l'unité récurrente du polymère d’ESCRT-III composé de CHMP2A et CHMP3, qui fournira des informations importantes sur sa polymérisation et l'interaction avec la membrane. Deux étapes cruciales pour comprendre le remodelage de la membrane.

    2. Le deuxième objectif est de visualiser les polymères ESCRT-III au site de bourgeonnements des virus comme le VIH en microscopie électronique, ce qui permettra de mieux comprendre le rôle de polymères d’ESCRT- III dans la constriction du cou membranaire et de la fission membranaire.
    3. Le troisième objectif est d'utiliser des protéines ESCRT-III, seules ou en combinaison avec VPS4 à l'intérieur des tubes membranaires pour déterminer le mécanisme de fission minimale dans un milieu physiologiquement pertinent.



  • DynGraph Dynamiques de Topologies de Graphes

    Comprendre les graphes qui évoluent au fil du temps
    Les graphes permettent d'étudier de nombreux objets comme les réseaux d'amitié, l'infrastructure de l'internet, le Web, les réseaux routiers, etc. Leur étude est cruciale pour de nombreuses applications : moteurs de recherche, réseaux sociaux en ligne, robustesse de l'internet, etc. La plupart de ces graphes évoluent au fil du temps, mais ce n'est cependant pas pris en compte en général. Il y a donc un fort besoin de méthodes d'étude de cette dynamique.

    Des graphes dynamiques apparaissent dans de nombreux contextes et il est important de comprendre leur dynamique pour de nombreuses applications
    Les graphes (c'est-à-dire des ensembles de noeuds reliés deux à deux) apparaissent dans de nombreux contextes. On peut citer les résesaux d'amitié, l'infrastructure de l'internet, le Web, les chaînes alimentaires, les réseaux routiers, etc. Depuis la fin des années 90, de nombreux travaux ont montré que l'étude de la structure de ces graphes, c'est-à-dire uniquement des liens entre les noeuds, en oubliant les informations sur les noeuds telles que par exemple l'âge ou le sexe de la personne considérée, permet d'obtenir des résultats cruciaux pour de nombreuses applications sociétales et/ou industrielles : moteurs de recherche, réseaux sociaux en ligne, robustesse de l'internet, etc. La plupart de ces graphes sont dynamiques : les relations d'amitiés changent, des machines sont ajoutées sur l'internet, etc. La plupart des travaux avant le début du projet n'ont cependant pas pris en compte cette dynamique. L'objectif du projet est donc de mettre au point des techniques permettant de comprendre la dynamique de ces graphes, ce qui est crucial pour les applications citées ci-dessus.



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