Is sweep-flocculation relevant to saponite aggregation?

International audienceSynthetic saponites with various Cationic Exchange Capacities were aggregated at pH 8.0 in a stirred vessel by hydrolyzed aluminum species. Floc growth was followed by Fraunhoffer laser diffraction and the efficiency of clarification was assessed from conventional residual turbidity and sediment volume measurements. We show that the aggregation mechanisms are layer-charge dependent and can not be described by the widely accepted sweep flocculation model

Hydration Properties and Interlayer Organization of Water and Ions in Synthetic Na-Smectite with Tetrahedral Layer Charge. Part 1. Results from X-ray Diffraction Profile Modeling

International audienceThe dehydration of two Na-saturated synthetic saponites with contrasting layer charge was studied by modeling the X-ray diffraction (XRD) patterns recorded along a water vapor desorption isotherm. The interlayer configurations used to reproduce the XRD data over a large angular range include Na+ cations located in the interlayer midplane and H2O molecules normally distributed about one or two main positions for mono- and bihydrated layers, respectively. Although strongly reduced in comparison to natural smectites, hydration heterogeneity was systematically observed for these synthetic saponites, especially along the transition between two hydration states. Using improved models for the description of the interlayer organization, the influence of layer charge on the structure of interlayer water can be precisely assessed. In addition, the comparison with water contents obtained from water vapor gravimetry experiments allows discriminating the relative contributions of H2O molecules from 1W and 2W interlayers (crystalline water) and from the pore space network

Projet Ecotic. Rapport final. Technologies numériques et crise environnementale : peut-on croire aux TIC vertes ?

La prise de conscience d’une crise environnementale majeure ainsi que la numérisation croissante denos modes de vie constituent deux éléments saillants des transformations actuelles de notre société.Notre étude a pour objectif de mieux comprendre la nature du lien entre ces deux facettes de notresociété et questionne les enjeux écologiques des technologies numériques de l’information et de lacommunication (TNIC).Le terme de « Green IT » ou « TIC vertes » commence à se diffuser, afin d’affirmer le potentielécologique de ces technologies ou, au contraire, d’en souligner le caractère usurpateur. La productionet l’usage des TIC participent-ils à rendre notre société plus écologique ou bien génèrent-il despollutions et des « effets rebonds » qui pourraient bien faire plus qu’annuler les bénéficesescomptés ? Notre étude vise à dresser un tableau de la réalité des TIC vertes et pose la question :peut-on croire aux « TIC vertes » ?Pour répondre à cette interrogation, notre étude s’appuie sur une approche interdisciplinaire relevant àla fois des sciences sociales (philosophie, sociologie, sciences politiques, gestion, marketing) et dessciences de l’ingénieur. La méthode de recherche mobilise conjointement une large revue de lalittérature académique et professionnelle, des entretiens avec des acteurs clés ainsi que destechniques de focus group auprès d’utilisateurs des TNIC.Dans la première partie de l’étude, un bilan des connaissances sur le domaine est réalisé. Suite à unpanorama des grands enjeux, un état des lieux est apporté sur la question environnementale en lienavec le développement des technologies numériques. Les chiffres clés sont présentés, montrantl’urgence de la question. Les méthodes d’analyse actuelles permettant d’évaluer le caractèreenvironnemental des technologies numériques sont étudiées d’un point de vue critique : centrées surles effets directs « de premier ordre » et sur le cycle de vie des technologies, ces méthodes d’analysene soulèvent généralement pas ou peu les questions sociales et sociétales qui s’imposent.La seconde partie de notre étude, plus empirique, vise à approfondir les représentations et lesengagements des acteurs socioéconomiques vis-à-vis des technologies numériques vertes. Cesinvestigations se penchent aussi bien sur les points de vue des producteurs, des distributeurs, despouvoirs publics que ceux du mouvement associatif ou des consommateurs. Nous abordons aussi leséléments quantitatifs qui sont mis en avant. Comment leurs rapports entre écologie et technologiesnumériques diffèrent, se complètent ou s’opposent-t-ils ? C’est là que réside toute la difficulté decompréhension de la notion de technologie numérique « verte ».La conclusion de l’étude apporte plusieurs réponses en soulignant les différentes priorités qui existentet le jeu de report de responsabilités qui s’opère entre acteurs. Ces résultats nous amènent à élargirle débat autour de la notion de consommation verte (consommer sa juste part de nature) etd’acception de la notion de modernité. Où la modernité ne se réduit pas à un tout numérique. (résumé exécutif

Comportement de suspensions granulaires soumises à des vibrations : mesures rhéologiques et caractérisation par diffusion de la lumière

Quantifier l’impact des vibrations sur les propriétés rhéologiques des suspensions granulaires trouve son intérêt dans de nombreuses applications, que ce soit environnementales ou industrielles. Par exemple, comprendre l’influence des secousses sismiques sur la liquéfaction des sols ou encore quantifier les vibrations à appliquer au béton pour une mise en place efficace restent des problèmes ouverts. Afin de mieux comprendre ces phénomènes, nous avons quantifié l’impact de vibrations contrôlées sur la rhéologie d’un milieu granulaire modèle constitué de billes de verre (~ 100μm) et saturé en liquide (fraction volumique de l’ordre de 60%). Le dispositif employé se compose d’un rhéomètre à contrainte imposée (AR 2000, TA Instruments) couplé à une cellule vibrante imposant des vibrations sinusoïdales à amplitude et fréquence fixées (P. Marchal, et al., J. Rheol. 53, 1 (2009)). L’influence des paramètres expérimentaux tels que la taille de billes, la viscosité du fluide interstitiel ou encore l’amplitude et la fréquence des vibrations sur la viscosité ont été étudiés en détails. Nous avons en particulier mis en évidence la présence d’un régime à faible cisaillement entièrement contrôlé par les vibrations. L’effet de cette sollicitation est de faire disparaître la contrainte seuil du matériau et de faire apparaître un plateau de viscosité (Hanotin et al., Phys. Rev. Lett. 108, 198301 (2012)). Cette viscosité de plateau chute de façon surprenante lorsqu’on augmente la viscosité du fluide interstitiel. Une approche dimensionnelle montre que la viscosité de la suspension est contrôlée par la compétition entre les forces de lubrification et la pression granulaire. Des expériences de diffusion de la lumière utilisant une caméra CCD et basées sur l’analyse des fluctuations d’intensité des figures de speckle ont été menées en parallèle sur ces suspensions granulaires vibrées en l’absence de cisaillement. Cette technique permet de sonder la dynamique des particules aux temps longs. Il apparaît que le temps caractéristique de relaxation obtenu est relié à la viscosité au plateau de la suspension granulaire vibrée, ce qui permet d’établir un lien entre les propriétés rhéologiques et les propriétés de diffusion à l’échelle du grain

Transitions sol-gel de colloïdes anisotropes sous champs de cisaillement, pression et ondes ultrasonores, caractérisées par diffusion de rayons x aux petits angles in-situ

L'objectif de ce travail est de caractériser aux échelles mésoscopiques, l'effet combiné des champs de pression, hydrodynamiques et ultrasonores sur les mécanismes de transition sol-gel de colloïdes anisotropes d'argiles lors de l'ultrafiltration tangentielle. Pour cela, des cellules de filtration ont été développées en intégrant une lame vibrante sollicitée à 20kHz par un générateur ultrasonore. Ces cellules de filtration permettent l'observation in-situ aux échelles nanométriques par diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS). Différentes suspensions aqueuses d'argiles ont été étudiées : des argiles naturelles de montmorillonite Wyoming-Na et des argiles synthétiques de Laponite en présence ou non d'un peptisant le tetrasodium diphosphate (Na4P2O7). Par ailleurs l'effet des ultrasons sur le comportement rhéologique de suspensions a aussi été étudié.  L'effet du pré-cisaillement induit par la pompe du circuit de filtration et l'effet des ultrasons, sur les contraintes de cisaillement des suspensions de Laponite ont été mises en évidence. Les deux sollicitations réduisent les niveaux de contrainte et l'effet est plus marqué sur les suspensions avec peptisant (à interaction répulsive dominante) que sur les suspensions sans peptisant (à interaction attractive dominante). Les évolutions temporelles de la structure et de la concentration en colloïdes en fonction de la distance à la membrane ont ainsi été caractérisées sous différentes conditions de filtration et de sollicitations ultrasonores. Deux mécanismes principaux ont été mis en évidence lors de l'application des ultrasons : soit un mécanisme de fracturation ou d'intensification locale de l'écoulement lorsque les colloïdes forment un réseau dense très anisotrope (cas des suspensions de Montmorillonite et de Laponite sans peptisant), soit un mécanisme d'érosion des couches concentrées pour les colloïdes assemblés en structures ouvertes (cas des suspensions de Laponite avec peptisant)

Characterization of the Interactions between Fluoroquinolone Antibiotics and Lipids: a Multitechnique Approach

Probing drug/lipid interactions at the molecular level represents an important challenge in pharmaceutical research and membrane biophysics. Previous studies showed differences in accumulation and intracellular activity between two fluoroquinolones, ciprofloxacin and moxifloxacin, that may actually result from their differential susceptibility to efflux by the ciprofloxacin transporter. In view of the critical role of lipids for the drug cellular uptake and differences observed for the two closely related fluoroquinolones, we investigated the interactions of these two antibiotics with lipids, using an array of complementary techniques. Moxifloxacin induced, to a greater extent than ciprofloxacin, an erosion of the DPPC domains in the DOPC fluid phase (atomic force microscopy) and a shift of the surface pressure-area isotherms of DOPC/DPPC/fluoroquinolone monolayer toward lower area per molecule (Langmuir studies). These effects are related to a lower propensity of moxifloxacin to be released from lipid to aqueous phase (determined by phase transfer studies and conformational analysis) and a marked decrease of all-trans conformation of acyl-lipid chains of DPPC (determined by ATR-FTIR) without increase of lipid disorder and change in the tilt between the normal and the germanium surface (also determined by ATR-FTIR). All together, differences of ciprofloxacin as compared to moxifloxacin in their interactions with lipids could explain differences in their cellular accumulation and susceptibility to efflux transporters

Assessment of epidermal growth factor receptor (EGFR) expression in primary colorectal carcinomas and their related metastases on tissue sections and tissue microarray

Metastatic colorectal carcinomas (CRC) resistant to chemotherapy may benefit from targeting monoclonal therapy cetuximab when they express the epidermal growth factor receptor (EGFR). Because of its clinical implications, we studied EGFR expression by immunohistochemistry on tissue sections of primary CRC (n=32) and their related metastases (n=53). A tissue microarray (TMA) was generated from the same paraffin blocks to determine whether this technique could be used for EGFR screening in CRC. On tissue sections, 84% of the primary CRC and 94% of the metastases were EGFR-positive. When matched, they showed a concordant EGFR-positive status in 78% of the cases. Moreover, staining intensity and extent of EGFR-positive cells in the primary CRC correlated with those observed in the synchronous metastases. On TMA, 65% of the primary CRC, 66% of the metastases, and 43% of the matched primary CRC metastases were EGFR-positive. There was no concordant EGFR status between the primary and the metastatic sites. A strong discrepancy of EGFR status was noted between TMA and tissue sections. In conclusion, EGFR expression measured in tissue sections from primary CRC and their related metastases was found to be similar and frequent, but it was significantly underestimated by the TMA technique

Implications of early respiratory support strategies on disease progression in critical COVID-19: a matched subanalysis of the prospective RISC-19-ICU cohort.

Uncertainty about the optimal respiratory support strategies in critically ill COVID-19 patients is widespread. While the risks and benefits of noninvasive techniques versus early invasive mechanical ventilation (IMV) are intensely debated, actual evidence is lacking. We sought to assess the risks and benefits of different respiratory support strategies, employed in intensive care units during the first months of the COVID-19 pandemic on intubation and intensive care unit (ICU) mortality rates. Subanalysis of a prospective, multinational registry of critically ill COVID-19 patients. Patients were subclassified into standard oxygen therapy ≥10 L/min (SOT), high-flow oxygen therapy (HFNC), noninvasive positive-pressure ventilation (NIV), and early IMV, according to the respiratory support strategy employed at the day of admission to ICU. Propensity score matching was performed to ensure comparability between groups. Initially, 1421 patients were assessed for possible study inclusion. Of these, 351 patients (85 SOT, 87 HFNC, 87 NIV, and 92 IMV) remained eligible for full analysis after propensity score matching. 55% of patients initially receiving noninvasive respiratory support required IMV. The intubation rate was lower in patients initially ventilated with HFNC and NIV compared to those who received SOT (SOT: 64%, HFNC: 52%, NIV: 49%, p = 0.025). Compared to the other respiratory support strategies, NIV was associated with a higher overall ICU mortality (SOT: 18%, HFNC: 20%, NIV: 37%, IMV: 25%, p = 0.016). In this cohort of critically ill patients with COVID-19, a trial of HFNC appeared to be the most balanced initial respiratory support strategy, given the reduced intubation rate and comparable ICU mortality rate. Nonetheless, considering the uncertainty and stress associated with the COVID-19 pandemic, SOT and early IMV represented safe initial respiratory support strategies. The presented findings, in agreement with classic ARDS literature, suggest that NIV should be avoided whenever possible due to the elevated ICU mortality risk