X-ray observation of micro-failures in granular piles approaching an avalanche

An X-ray imaging technique is used to probe the stability of 3-dimensional granular packs in a slowly rotating drum. Well before the surface reaches the avalanche angle, we observe intermittent plastic events associated with collective rearrangements of the grains located in the vicinity of the free surface. The energy released by these discrete events grows as the system approaches the avalanche threshold. By testing various preparation methods, we show that the pre-avalanche dynamics is not solely controlled by the difference between the free surface inclination and the avalanche angle. As a consequence, the measure of the pre-avalanche dynamics is unlikely to serve as a tool for predicting macroscopic avalanches

Comment fixer les cours de change? Annonces et correspondances maastrichtiennes

Cette étude revient sur la distinction établie entre deux règles de fixation irrévocable des cours de change : une règle temporelle suivant laquelle le gel de la parité est programmé à une date arbitraire; une règle d'état sous laquelle cette décision résulte de l'atteinte d'un seuil par les déterminants fondamentaux. En les replaçant dans un cadre d'analyse commun, ces stratégies apparaissent en fait rigoureusement équivalentes en l'absence d'incertitude sur le déroulement de la transition. Une correspondance en termes probabilistes est établie dans un contexte stochastique plus général. Ce cadre d'analyse unifié s'avère un préalable utile pour entreprendre une relecture de la stratégie maastrichtienne en matière cambiaire et mettre à jour certaines propriétés du scénario finalement adopté par les autorités européennes.UEM, Règles temporelles et d’état, passage aux changes fixes

Développement d'une méthode verte pour la construction des γ-hydroxybuténolides et synthèse de produits naturels et d'une nouvelle classe de peptidomimétiques.

Les travaux effectués impliquent la synthèse totale de molécules organiques d'importance biologique incluant des métabolites secondaires et des composés non naturels. Les recherches subséquentes ont amené au développement d'une nouvelle méthodologie verte pour la synthèse d'hétérocycles oxygénés. Tout d'abord, le développement d'une voie biomimétique pour la synthèse du paracaséolide A est rapporté. Cette synthèse a été effectuée en 4 ou 5 étapes à partir de produis commerciaux passant par la formation de l'akolactone A, un produit naturel envisagé lors de la biosynthèse. Les étapes clés impliquent une réaction d'aldolisation régiocontrôlée et l'oxyfonctionnalisation d'un 2 ‑ silyloxyfurane permettant de générer le précurseur du produit naturel. Ce dernier a été obtenu via la dimérisation par voie de Diels - Alder d'un (E)‑α‑alkylidène‑γ‑hydroxybuténolide suivi d'une épimérisation et d'une cyclodéshydratation. Le s détail s concernant l'état de transition de cette transformation seront abordés permettant une meilleure compréhension de la biosynthèse du métabolite secondaire. De plus, ces travaux ont permis la découverte de trois réactions sans précédent dans la littérature concernant les transformations d'un α‑alkylidènebuténolide en γ‑hydroxybuténolide ou en 2‑silyloxyfuranes, ainsi que l'oxydation aérobie de ce dernier. Le développement d'une méthode verte pour la synthèse des γ‑hydroxybuténolides a été entrepris suite à la découverte de l'oxydation aérobie des 2‑silyloxyfuranes. Les détails de l'optimisation des conditions réactionnelles et l'étendue de cette méthode verte sont rapportés. La réalisation d'expérience de contrôle et l'isolation de produits réactionnelles nous ont conduit s à proposer un mécanisme pour cette transformation. Enfin, l'application de cette méthode a pu être illustrée par la synthèse totale de l'isofugomycine qui fût réalisée efficacement en cinq étapes pour un rendement global de 35%. Par la suite, notre intérêt pour les terpénoïdes polycycliques, et plus précisément la famille des labdanes, nous a conduit s à la synthèse totale unifiée de trois métabolites secondaires, amomaxins A et B et ottensidione. Ces molécules sont caractérisées par la présence d'un carbocycle à neuf membres peu représentés au sein des produits naturels. Ces trois composés ont été obtenus via un précurseur commun, obtenu en 16 étapes à partir du (+) - sclaréolide. Cette synthèse fait intervenir des réactions importantes en chimie organique telles que la fragmentation de Grob/Wharton, la métathèse de fermeture de cycle et bien d'autres. Enfin, l'obtention de l'amomaxin A, la réassignation d'un centre stéréogène pour l'amomaxin B et la confirmation structurelle de ottensidione constitue, à ce jour, la première synthèse iv de ces produits naturels. De plus, l 'analyse de données spectroscopiques d'un labdane nouvellement rapporté dans la littérature est discutée en vue d'une révision de la structure, une comparaison avec le cas de ottensinin offre un appui à cette théorie. Enfin, le dernier projet consiste en l'élaboration d'une synthèse orientée vers la diversité de diols peptidomimétiques non symétriques comme inhibiteurs potentiels de la protéase du syndrome de l'immunodéficience humaine (VIH). La synthèse implique l'utilisation de glycoside comme point de départ avec une addition conjuguée comme étape importante. Elle permet ainsi d'effectuer de la diversification à quatre points de divergences précis dans le but d'établir une librairie de composés pouvant potentiellement être impliqués dans une série de tests biologiques.The work accomplished concerns primarily the total synthesis of biologically important organic molecules including secondary metabolites and non-natural compounds. Importantly, this research also led to the discovery and development of new methodology for the synthesis of oxygen heterocycles. First, a concise, biomimetic route to paracaseolide A is described. This complex molecule was synthesized in 4 or 5 steps via akolactone A, a natural product itself that is assumed to be an intermediate in the biosynthesis of paracaseolide A. Key steps include (i) regiocontrolled aldol reaction of α–angelica lactone with myristyl aldehyde, (ii) oxyfunctionalization of a 2-silyloxyfuran to generate an (E)–α–alkylidene–γ–hydroxy butenolide, and (iii) Diels-Alder dimerization of the latter and in situ cyclodehydration to provide paracaseolide A. The stereochemical outcome of the Diels-Alder cycloaddition is discussed. In addition, the synthesis allowed the discovery of three unprecedented transformations, notably the conversion of α–alkylidenebutenolides to γ–hydroxybutenolides and 2-silyloxyfurans, and the aerobic oxidation of the latter. In particular, a new, green and practical method was developed for converting 2-silyloxyfurans to γ–hydroxybutenolides using oxygen as oxidant. A mechanism for this autoxidation is proposed, supported by control experiments and the isolation of side products. The utility of this method was demonstrated by a short synthesis of isofugomycin (5 steps, 35% overall yield). Following on from our interest in polycyclic terpenoids, and more precisely the labdane family, we developed a unified route to three structurally novel secondary metabolites, namely, amomaxin A and B and ottensidione. These molecules contain a nine-membered carbocycle which is rarely encountered in Nature. All three targets were assembled from a common precursor, obtained in 16 steps from (+) - sclareolide. The route entailed judicious application of several important reactions, including Grob/Wharton fragmentation and ring closing metathesis (RCM). The synthesis enabled establishment of the correct stereochemistry of amomaxin A, which was misassigned in the original publication. In a related project, we corrected the structure of a new labdane natural product, independently isolated from two Alpinia plants by different research groups, by careful analysis of the reported spectroscopic data and NMR comparison of the chemical shifts with those of ottensinin. vi Finally, we developed a diversity - oriented synthesis of non - symmetric, diol - based peptidomimetics as potential protease inhibitors of human immunodeficiency virus (HIV). The route begins from a readily available carbohydrate building - block and makes use of conjugated addition as a key step. It allows divergence at four distinct points, thereby generating a library of new, drug-like compounds for biological screening

Probing Quantum Confinement and Electronic Structure at Polar Oxide Interfaces

Polar discontinuities occurring at interfaces between two different materials constitute both a challenge and an opportunity in the study and application of a variety of devices. In order to cure the large electric field occurring in such structures, a reconfiguration of the charge landscape sets in at the interface via chemical modifications, adsorbates or charge transfer. In the latter case, one may expect a local electronic doping of one material: one sparkling example is the two-dimensional electron liquid (2DEL) appearing in SrTiO$_3$ once covered by a polar LaAlO$_3$ layer. Here we show that tuning the formal polarisation of a (La,Al)$_{1-x}$(Sr,Ti)$_x$O$_3$ (LASTO:$x$) overlayer through chemical composition modifies the quantum confinement of the 2DEL in SrTiO$_3$ and its electronic band structure. The analysis of the behaviour in magnetic field of superconducting field-effect devices reveals, in agreement with $ab\ initio$ calculations and self-consistent Poisson-Schr\"odinger modelling, that quantum confinement and energy splitting between electronic bands of different symmetries strongly depend on interface charge densities. These results not only strongly support the polar discontinuity mechanisms with a full charge transfer to explain the origin of the 2DEL at the celebrated LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface, but also demonstrate an effective tool for tailoring the electronic structure at oxide interfaces.Comment: 18 pages, 4 figures, 1 ancillary file (Supporting Information

Histological and biomechanical study of dura mater applied to the technique of dura splitting decompression in Chiari type I malformation.

International audienceMany techniques are described to treat Chiari type I malformation. One of them is a splitting of the dura, removing its outer layer only to reduce the risks of cerebrospinal fluid (CSF) leak. We try to show the effectiveness of this technique from histological and biomechanical observations of dura mater. Study was performed on 25 posterior fossa dura mater specimens from fresh human cadavers. Dural composition and architecture was assessed on 47 transversal and sagittal sections. Uniaxial mechanical tests were performed on 22 dural samples (15 entire, 7 split) to focus on the dural macroscopic mechanical behavior comparing entire and split samples and also to understand deformation mechanisms. We finally created a model of volume expansion after splitting. Dura mater was composed of predominant collagen fibers with a few elastin fibers, cranio-caudally orientated. The classical description of two distinct layers remained inconstant. Biomechanical tests showed a significant difference between entire dura, which presents an elastic fragile behavior, with a small domain where deformation is reversible with stress, and split dura, which presents an elasto-plastic behavior with a large domain of permanent strain and a lower stress level. From these experimental results, the model showed a volume increase of approximately 50% below the split area. We demonstrated the capability of the split dura mater to enlarge for suitable stress conditions and we quantified it by biomechanical tests and experimental model. Thus, dural splitting decompression seems to have a real biomechanical substrate to envision the efficacy of this Chiari type I malformation surgical technique

From Monomers to Self-Assembled Monolayers: The Evolution of Molecular Mobility with Structural Confinements

The effect of structural constriction on molecular mobility is investigated by broadband dielectric spectroscopy (BDS) within three types of molecular arrangements: monomers, oligomers and self-assembled monolayers (SAMs). While disordered monomers exhibit a variety of cooperative and local relaxation processes, the constrained nanodomains of oligomers and highly ordered structure of monolayers exhibit much hindered local molecular fluctuations. Particularly, in SAMs, motions of the silane headgroups are totally prevented whereas the polar endgroups forming the monolayer canopy show only one cooperative relaxation process. This latter molecular fluctuation is, for the first time, observed independently from other overlapping dielectric signals. Numerous electrostatic interactions among those dipolar endgroups are responsible for the strong cooperativity and heterogeneity of the canopy relaxation process. Our data analyses also revealed that the bulkiness of dipolar endgroups can disrupt the organization of the monolayer canopy thus increasing their ability to fluctuate as temperature is increased