Décontamination des grains de blé et d'orge par traitements aux ultrasons

La production céréalière, plus particulièrement le blé et l'orge, subit des pertes importantes de rendement occasionnées par la fonte des semis et les pourritures racinaires. Deux champignons sont majoritairement responsables de ces maladies chez le blé et l'orge : Fusarium graminearum et Bipolaris sorokiniana. L'utilisation des ultrasons comme une alternative « verte » aux fongicides pourrait permettre une culture biologique et minimiser les pertes économiques. L'objectif principal de ce projet consistait à établir les paramètres optimaux (puissance des ultrasons, présence d'éthanol, débit d'oxygène et temps de traitement) afin de réduire la contamination par B. sorokiniana des grains de blé et d'orge sous un seuil de 30 % tout en conservant la germination supérieure au seuil de 85 %. L'ensemble du projet de recherche exploratoire a permis de vérifier l'efficacité de traitements novateurs pour le blé contaminé. Le traitement de ces lots de grains sous forme sèche a révélé un maintien de la germination pour tous les types de traitement (ultrasons 30 W, oxygène en bullage dans l'éthanol et les deux techniques combinées) ainsi qu'une réduction significative du taux de contamination par B. sorokiniana (en moyenne en dessous de 15 %). Pour l'orge, ces traitements semblables ont permis le maintien de la germination ainsi qu'une faible diminution de la contamination par B. sorokiniana. Cette nuance peut être expliquée par la morphologie différente des deux grains. Une réelle avancée dans le domaine du traitement des grains sous forme sèche peut être mise en évidence pour sa rapidité de traitement. Il restera à vérifier l'efficacité du traitement sur d'autres lots et sur des quantités plus importantes pour vérifier la mise à l'échelle du dispositif (supérieure à 100 g). Pour l'avenir, une étude se basant sur le microcalorimétrie sera préconisée pour étudier les prémisses de la germination des grains traités

Acoustique des bulles : du milieu bulleux a la mousse liquide

Ce manuscrit propose, au travers de 8 articles et 2 actes de congrès, un tour d'horizon de mes recherches expérimentales sur l'acoustique des bulles depuis le 1er octobre 2005. On verra, au fil des pages, se dessiner 3 motivations principales à l'étude des milieux bulleux : - D'un point de vue fondamental, le milieu bulleux est un système modèle pour la propagation des ondes en milieu complexe. Il permet en particulier d'aborder, dans un cadre formel simple, les problèmes de propagation d'ondes en régime de forte diffusion multiple. - Les bulles interviennent dans de nombreuses applications pratiques. Que l’on cherche à les éliminer (industrie verrière) ou à les favoriser (boulangerie), être capable de les détecter et de les caractériser (taille, concentration) est un enjeu important. Comme les bulles ont une signature acoustique forte, les méthodes ultrasonores constituent un outil de choix pour déterminer, par exemple, la distribution en taille de bulles dans un milieu visco-élastique opaque. - Les propriétés acoustiques extraordinaires des milieux bulleux peuvent être mises à profit pour créer de nouveaux matériaux acoustiques. Un atout majeur pour cette recherche est la persistance de la résonance basse fréquence des bulles lorsqu’elles ne sont plus dans un liquide, mais dans un milieu élastique mou (i.e., avec un module élastique relativement faible, inférieur à 10 MPa). On peut donc obtenir des matériaux bulleux stables ayant des propriétés acoustiques inédites

Multiple scattering of an ultrasonic shock wave in bubbly media

International audienceThis experimental study deals with the propagation of an ultrasonic shock wave in a random heterogeneous medium, constituted of identical 75-µm radius bubbles, trapped in a yield-stress fluid. The fundamental frequency of the incident wave (in the MHz range) was much larger than the resonance frequency of bubbles (38 kHz). A well expanded coda, resulting from the multiple scattering of the incident shock wave through the heterogeneous medium, was experimentally measured in transmission. Despite the significant amplitude of the shock wave (90 kPa), no sign of nonlinear response of the bubbles was detected. Both the coherent and incoherent fields were successfully described by linear theories. Using a shock wave presents the advantage of characterizing the medium over a large frequency range (1.5-15 MHz)

Influence of positional correlations on the propagation of waves in a complex medium with polydisperse resonant scatterers

We present experimental results on a model system for studying wave propagation in a complex medium exhibiting low frequency resonances. These experiments enable us to investigate a fundamental question that is relevant for many materials, such as metamaterials, where low-frequency scattering resonances strongly influence the effective medium properties. This question concerns the effect of correlations in the positions of the scatterers on the coupling between their resonances, and hence on wave transport through the medium. To examine this question experimentally, we measure the effective medium wave number of acoustic waves in a sample made of bubbles embedded in an elastic matrix over a frequency range that includes the resonance frequency of the bubbles. The effective medium is highly dispersive, showing peaks in the attenuation and the phase velocity as functions of the frequency, which cannot be accurately described using the Independent Scattering Approximation (ISA). This discrepancy may be explained by the effects of the positional correlations of the scatterers, which we show to be dependent on the size of the scatterers. We propose a self-consistent approach for taking this "polydisperse correlation" into account and show that our model better describes the experimental results than the ISA

The adiabatic invariant of any harmonic oscillator : an unexpected application of Glauber's formalism

In this theoretical paper, we propose a general derivation of the adiabatic invariant of the n-degree-of-freedom harmonic oscillator, available whichever the physical nature of the oscillator and of the parametrical excitation it undergoes. This derivation is founded on the use of the classical Glauber variables and ends up with this simplest result: the oscillator's adiabatic invariant is just the sum of all the semiclassical quanta numbers associated with its different eigenmodes

Molecular determinants of surface colonisation in diarrhoeagenic Escherichia coli (DEC): from bacterial adhesion to biofilm formation

peer-reviewedEscherichia coli is primarily known as a commensal colonising the gastrointestinal tract of infants very early in life but some strains being responsible for diarrhoea, which can be especially severe in young children. Intestinal pathogenic E. coli include six pathotypes of diarrhoeagenic E. coli (DEC), namely, the (i) enterotoxigenic E. coli, (ii) enteroaggregative E. coli, (iii) enteropathogenic E. coli, (iv) enterohemorragic E. coli, (v) enteroinvasive E. coli and (vi) diffusely adherent E. coli. Prior to human infection, DEC can be found in natural environments, animal reservoirs, food processing environments and contaminated food matrices. From an ecophysiological point of view, DEC thus deal with very different biotopes and biocoenoses all along the food chain. In this context, this review focuses on the wide range of surface molecular determinants acting as surface colonisation factors (SCFs) in DEC. In the first instance, SCFs can be broadly discriminated into (i) extracellular polysaccharides, (ii) extracellular DNA and (iii) surface proteins. Surface proteins constitute the most diverse group of SCFs broadly discriminated into (i) monomeric SCFs, such as autotransporter (AT) adhesins, inverted ATs, heat-resistant agglutinins or some moonlighting proteins, (ii) oligomeric SCFs, namely, the trimeric ATs and (iii) supramolecular SCFs, including flagella and numerous pili, e.g. the injectisome, type 4 pili, curli chaperone-usher pili or conjugative pili. This review also details the gene regulatory network of these numerous SCFs at the various stages as it occurs from pre-transcriptional to post-translocational levels, which remains to be fully elucidated in many cases