Evaluating perceptual maps of asymmetries for gait symmetry quantification and pathology detection

Le mouvement de la marche est un processus essentiel de l'activité humaine et aussi le résultat de nombreuses interactions collaboratives entre les systèmes neurologiques, articulaires et musculo-squelettiques fonctionnant ensemble efficacement. Ceci explique pourquoi une analyse de la marche est aujourd'hui de plus en plus utilisée pour le diagnostic (et aussi la prévention) de différents types de maladies (neurologiques, musculaires, orthopédique, etc.). Ce rapport présente une nouvelle méthode pour visualiser rapidement les différentes parties du corps humain liées à une possible asymétrie (temporellement invariante par translation) existant dans la démarche d'un patient pour une possible utilisation clinique quotidienne. L'objectif est de fournir une méthode à la fois facile et peu dispendieuse permettant la mesure et l'affichage visuel, d'une manière intuitive et perceptive, des différentes parties asymétriques d'une démarche. La méthode proposée repose sur l'utilisation d'un capteur de profondeur peu dispendieux (la Kinect) qui est très bien adaptée pour un diagnostique rapide effectué dans de petites salles médicales car ce capteur est d'une part facile à installer et ne nécessitant aucun marqueur. L'algorithme que nous allons présenter est basé sur le fait que la marche saine possède des propriétés de symétrie (relativement à une invariance temporelle) dans le plan coronal.The gait movement is an essential process of the human activity and also the result of coordinated effort between the neurological, articular and musculoskeletal systems. This motivates why gait analysis is important and also increasingly used nowadays for the (possible early) diagnosis of many different types (neurological, muscular, orthopedic, etc.) of diseases. This paper introduces a novel method to quickly visualize the different parts of the body related to an asymmetric movement in the human gait of a patient for daily clinical. The goal is to provide a cheap and easy-to-use method to measure the gait asymmetry and display results in a perceptually relevant manner. This method relies on an affordable consumer depth sensor, the Kinect. The Kinect was chosen because this device is amenable for use in small, confined area, like a living room. Also, since it is marker-less, it provides a fast non-invasive diagnostic. The algorithm we are going to introduce relies on the fact that a healthy walk has (temporally shift-invariant) symmetry properties in the coronal plane

Hygro-thermo-mechanical properties of earthen materials for construction : a literature review

Although earth has been used for construction for millennia and is still one of the most widely used building materials in the world, it is still difficult to find reliable values for the hygro-thermal and mechanical properties of earthen materials. Only little scientific research has been conducted on this material compared to the huge literature available concerning cementitious materials. Considering the literature available on earthen materials, a majority of studies deal with cement or lime stabilized earth for compressed earth blocks or rammed earth, and less has been done about natural unstabilized earth. The only existing comprehensive overview on the hydro-thermal and mechanical properties of earthen materials was authored by CRAterre-ENSAG and published 25 years ago. Now, for the second time in its thirty years of existence, CRAterre-ENSAG has undertaken the task of reactualizing this synthetic knowledge by writing a comprehensive review of the existing literature on the subject, thanks to the CRAterre laboratory documentation centre, which is the most complete source of information on earthen construction and architecture in the world (more than 20.000 references). In the present work, we intend to compile the most reliable experimental data on the hygro-thermal and mechanical properties of natural earth. We will inventory the performances determined by several research teams for rammed earth, compressed earth blocks, adobe, cob and mortar. We will discuss the reliability of the experimental techniques used. We will provide an overview on the state of knowledge concerning the different properties as well as on the lacking data. Finally, this literature review will also give some orientations for further scientific research

Hygro-thermo-mechanical properties of earthen materials for construction : a literature review

Although earth has been used for construction for millennia and is still one of the most widely used building materials in the world, it is still difficult to find reliable values for the hygro-thermal and mechanical properties of earthen materials. Only little scientific research has been conducted on this material compared to the huge literature available concerning cementitious materials. Considering the literature available on earthen materials, a majority of studies deal with cement or lime stabilized earth for compressed earth blocks or rammed earth, and less has been done about natural unstabilized earth. The only existing comprehensive overview on the hydro-thermal and mechanical properties of earthen materials was authored by CRAterre-ENSAG and published 25 years ago. Now, for the second time in its thirty years of existence, CRAterre-ENSAG has undertaken the task of reactualizing this synthetic knowledge by writing a comprehensive review of the existing literature on the subject, thanks to the CRAterre laboratory documentation centre, which is the most complete source of information on earthen construction and architecture in the world (more than 20.000 references). In the present work, we intend to compile the most reliable experimental data on the hygro-thermal and mechanical properties of natural earth. We will inventory the performances determined by several research teams for rammed earth, compressed earth blocks, adobe, cob and mortar. We will discuss the reliability of the experimental techniques used. We will provide an overview on the state of knowledge concerning the different properties as well as on the lacking data. Finally, this literature review will also give some orientations for further scientific research

Projet : Béton d'Argile Environnemental (B.A.E.): Rapport scientifique

Rapport scientifiqueLa terre est un matériau à changement de phase naturel, localement disponible, à faible énergie griseet recyclable. Ces qualités en font un matériau de construction d’avenir.La physique et la mécanique de la matière divisée (et ultra divisée) sont des domaines en plein essor.L’éclosion des nanosciences offre un nouvel éclairage sur les comportements mécaniques, thermiques,hygrométriques et rhéologiques du matériau terre, en particulier aux échelles physico-chimiques lesplus fines des argiles.A cet apport de connaissances théoriques s’ajoute un savoir-faire industriel très élaboré pour la miseen oeuvre de matériaux offrant de nombreux points communs avec la terre, véritable béton d’argile.Ainsi, les méthodes appliquées à la confection de bétons de ciment toujours plus performants d’unepart et celles appliquées au coulage des crus des céramiques industrielles d’autre part sonttransférables au matériau terre.D’autre part, le marché spécialisé de la construction en terre s’organise et se développe rapidement. Acela s’ajoute une demande sociétale toujours plus forte qui conduit par exemple les industriels de labrique cuite à proposer des briques crues. Les carrières de granulats souhaitent quant à elles valoriserleurs importants volumes de coproduits de carrières (fines argilo-calcaires).Les conditions sont donc réunies pour mettre en place à l’échelle nationale, à l’instar de la filière bois,une filière terre qui s'appuie sur des bases scientifiques et techniques approfondies.L’enjeu scientifique réside notamment dans une meilleure compréhension des propriétés mécaniqueset thermiques du matériau terre en liaison avec son comportement hygrométrique d’une part et unemeilleure connaissance des systèmes argile/eau en vue du coulage du matériau terre à l’état liquided’autre part. Il réside également dans une meilleure compréhension de la cohésion du matériau et del’amélioration de cette cohésion par ajout de polymères : les nanocomposites argile/polymère sont, dece point de vue, exemplaires.ObjectifsLe projet s’articule autour de 6 objectifs :1. établir un état de l’art et une synthèse des caractéristiques mécaniques, thermiques ethygrométriques du matériau terre en vue de l’élaboration de règles professionnelles.2. étudier l’influence de la densité, de l’organisation spatiale du réseau poreux et de l’humidité relativesur les caractéristiques mécaniques et thermiques : ce sont 3 paramètres clés de la dispersion desvaleurs données par la littérature.3. transférer d’une part la technologie des superplastifiants du béton de ciment afin de mettre enoeuvre la terre à l’état liquide et d’autre part la Direct Coagulation Casting (DCC) de l’industriecéramique afin de solidifier la terre après coulage par coagulation des argiles.4. formuler de nouveaux liants argiles / biopolymères pour la confection de nouveaux bétons, briques,enduits et peintures très écologiques.5. Evaluer l’intérêt de l’ajout de particules végétales poreuses pour optimiser les performances(mécaniques et thermiques) de ces bétons.6. Valoriser les coproduits de carrières de granulats en les transformant en matériaux de constructionterre innovants

Poured Earth as concrete

International audienceIn order to pour an earthen material in a liquid state, as a concrete, technologies used by concrete and ceramic industries can be transferred to the field of earthen construction. Two different methods should be employed simultaneously. The first relates to theories of grain packing that have led to models of Apollonian packing and spaced packing, commonly used for the development of cement concrete (ultra high performance concrete and self-leveling concrete). It concerns the optimization of the granular skeleton of natural materials. The second relates to the dispersion of the colloidal fraction of earthen materials. In natural soils, clays are organized as porous aggregates composed of several tens of particles. These aggregates trap water that is not used to liquefy the mixture. The dispersion of these aggregates, releasing this interstitial water, liquefies the earthen material without adding water. This dispersion is obtained by adding a small proportion (on the order of a few tenths of a percent by mass relative to the dry material) of deflocculating agents such as those commonly used for the development of industrial ceramics. The combined action of these two methods leads to a solid material that does not crack while drying, and can easily be implemented at a viscosity comparable to that of vibrated concrete with the same tools than those employed by the concrete industry (cement mixer, shuttering, vibrating needle). This new technique is particularly suited for the implementation of slabs and other horizontal surfaces, and also for vertical walls

Poured Earth as concrete

International audienceIn order to pour an earthen material in a liquid state, as a concrete, technologies used by concrete and ceramic industries can be transferred to the field of earthen construction. Two different methods should be employed simultaneously. The first relates to theories of grain packing that have led to models of Apollonian packing and spaced packing, commonly used for the development of cement concrete (ultra high performance concrete and self-leveling concrete). It concerns the optimization of the granular skeleton of natural materials. The second relates to the dispersion of the colloidal fraction of earthen materials. In natural soils, clays are organized as porous aggregates composed of several tens of particles. These aggregates trap water that is not used to liquefy the mixture. The dispersion of these aggregates, releasing this interstitial water, liquefies the earthen material without adding water. This dispersion is obtained by adding a small proportion (on the order of a few tenths of a percent by mass relative to the dry material) of deflocculating agents such as those commonly used for the development of industrial ceramics. The combined action of these two methods leads to a solid material that does not crack while drying, and can easily be implemented at a viscosity comparable to that of vibrated concrete with the same tools than those employed by the concrete industry (cement mixer, shuttering, vibrating needle). This new technique is particularly suited for the implementation of slabs and other horizontal surfaces, and also for vertical walls

Nucleosome Curtains and their application to the study of DNA condensation by condensin

Single-molecule techniques have the potential to resolve exquisite details inaccessible by common ensemble techniques, such as the dynamic and static hetergeneities of a population. In particular, DNA Curtains, a technique based on total internal reflection fluorescence microscopy, allows for the high-throughput studies of DNA-based processes in real time, at the single-molecule level. The nucleosome, the basic unit of chromatin, is composed of 147 base pairs of DNA wrapped around an octamer of histone proteins. Nucleosomes have been extensively studied due to their fundamental inhibitory effect on all eukaryotic DNA-based processes. To study nucleosomes at the single-molecule level using DNA Curtains, a technique based on fluorophore-labeled recombinant nucleosomes was developed. This technique, called Nucleosome Curtains, allows for the study of hundreds of nucleosomes and their interactions with DNA-based processes at the single-molecule resolution, in real-time. Nucleosome Curtains were used to study the effect of nucleosomes on DNA condensation by condensin. Titration of nucleosomes on DNA does not result in slower DNA compaction by condensin, indicating that nucleosomes do not inhibit this process. Direct observation of the interactions between nucleosomes and ongoing DNA compaction by condensin reveals that nucleosomes are readily compacted 80% of the time without any slow-down from condensin. Hence, Nucleosome Curtains is a stable, powerful technique to study nucleosomes at the single-molecule level, and demonstrated that nucleosomes do not affect DNA condensation by condensin

Antoine Moevus' Quick Files

The Quick Files feature was discontinued and it’s files were migrated into this Project on March 11, 2022. The file URL’s will still resolve properly, and the Quick Files logs are available in the Project’s Recent Activity

Antoine Moevus' Quick Files

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Mécanismes d\u27endommagement, émission acoustique et durées de vie en fatigue statique du composite SiC/[Si-B-C] aux températures intermédiaires (<800 C)

Le composite SiCf/[Si-B-C] a été développé pour des applications à haute température et en milieux corrosifs. Les applications visées requièrent des durées de vie de 20 000H, ce qui dépasse les durées d\u27expérimentation envisageables. De nouvelles méthodes sont donc nécessaires pour faire des prévisions de durées de vie de ces matériaux et valide leur utilisation sur le long terme. Ce travail vise à déterminer quels sont les mécanismes d\u27endommagement contrôlant la durée de vie du composite aux températures intermédiaires, et à mesurer les cinétiques d\u27endommagement pendant les essais de fatigue statique grâce à la technique de l\u27émission acoustique (EA). Une procédure de classification des signaux d\u27EA a été mise au point à partir de matériaux modèles de manière à différencier les signaux provenant de mécanismes différents (fissuration, glissement, rupture de fibre). Cette approche a été validée sur le composite 3D sollicité à température ambiante. Des essais de fatigue statique ont été réalisés entre 450 et 750 C dan le but de déterminer des durées de vie courtes, de tracer un diagramme de durées de vie et d\u27analyser le processus de dégradation à chaud. Plusieurs indicateurs de l\u27endommagement ont été suivis en temps réel : déformation, module élastique, nombre de signaux d\u27EA. Un critère simple basé sur l\u27activité acoustique a été mis en évidence. Il permet de détecter environ la demi-vie d\u27une éprouvette en cours de sollicitation de fatigue statique. La classification des données d\u27EA permet d\u27isoler les signaux des ruptures de fibres, et donc de mesurer leur cinétique. Cela ouvre des perspectives très intéressante pour modéliser la dégradation du composite