Développement et caractérisation de dérivés dipyrrométhène pour des applications dans le domaine du photovoltaïque

Ce projet de recherche mené en collaboration industrielle avec St-Jean Photochimie Inc. / PCAS Canada vise le développement et la caractérisation de dérivés dipyrrométhène pour des applications dans le domaine du photovoltaïque. La quête du récoltage des photons se situant dans le proche-infrarouge a été au centre des modifications structurales explorées afin d’augmenter l’efficacité de conversion des cellules solaires de type organique et à pigments photosensibles. Trois familles de composés intégrant le motif dipyrrométhène ont été synthétisées et caractérisées du point de vue spectroscopique, électrochimique, structural ainsi que par modélisation moléculaire afin d’établir des relations structures-propriétés. La première famille comporte six azadipyrrométhènes au potentiel de coordination tétradentate sur des centres métalliques. Le développement d’une nouvelle voie synthétique asymétrique combinée à l’utilisation d’une voie symétrique classique ont permis d’obtenir l’ensemble des combinaisons de substituants possibles sur les aryles proximaux incluant les noyaux 2-hydroxyphényle, 2-méthoxyphényle et 2- pyridyle. La modulation du maximum d’absorption dans le rouge a pu être faite entre 598 et 619 nm. De même, la présence de groupements méthoxyle ou hydroxyle augmente l’absorption dans le violet (~410 nm) tel que démontré par modélisation. La caractérisation électrochimique a montré que les dérivés tétradentates étaient en général moins stables aux processus redox que leur contre-parti bidentate. La deuxième famille comporte dix dérivés BODIPY fusionnés de façon asymétrique en position [b]. L’aryle proximal a été modifié de façon systématique afin de mieux comprendre l’impact des substituents riches en électron et de la fusion de cycles aromatiques. De plus, ces dérivés ont été mis en relation avec une vaste série de composés analogues. Les résultats empiriques ont montré que les propriétés optoélectroniques de la plateforme sont régies par le degré de communication électronique entre l’aryle proximal, le pyrrole sur lequel il est attaché et le noyau indolique adjacent à ce dernier. Les maximums d’absorption dans le rouge sont modulables entre 547 et 628 nm et la fluorescence des composés se situe dans le proche- infrarouge. L’un des composé s’est révélé souhaitable pour une utilisation en photovoltaïque ainsi qu’à titre de sonde à pH. La troisième famille comporte cinq complexes neutres de RuII basés sur des polypyridines et portant un ligand azadipyrrométhène cyclométalé. Les composés ont montré une forte absorption de photons dans la région de 600 à 800 nm (rouge à proche- infrarouge) et qui a pu être étendue au-delà de 1100 nm dans le cas des dérivés portant un ligand terpyridine. L’analyse des propriétés optoélectroniques de façon empirique et théorique a montré un impact significatif de la cyclométalation et ouvert la voie pour leur étude en tant que photosensibilisateurs en OPV et en DSSC. La capacité d’un des complexes à photo-injecter un électron dans la bande de conduction du semi-conducteur TiO2 a été démontré en collaboration avec le groupe du Pr Gerald J. Meyer à University of North Carolina at Chapel Hill, premier pas vers une utilisation dans les cellules solaires à pigments photosensibles. La stabilité des complexes en solution s’est toutefois avérée problématique et des pistes de solutions sont suggérées basées sur les connaissances acquises dans le cadre de cette thèse.

Développement de matériaux à base de protéines extraites du byssus de la moule bleue Mytilus edulis

Le byssus est un amas de fibres que les moules produisent afin de s’ancrer aux surfaces immergées sous l’eau. Ces fibres sont pourvues de propriétés mécaniques impressionnantes combinant rigidité, élasticité et ténacité élevées. De plus, elles possèdent un comportement d’auto-guérison de leurs propriétés mécaniques en fonction du temps lorsque la contrainte initialement appliquée est retirée. Les propriétés mécaniques de ces fibres sont le résultat de l’agencement hiérarchique de protéines de type copolymère blocs riches en collagène et de la présence de métaux formant des liens sacrificiels réversibles avec certains acides aminés comme les DOPA et les histidines. Bien que cette fibre soit très intéressante pour la production de matériaux grâce à son contenu élevé en collagène potentiellement biocompatible, cette ressource naturelle est traitée comme un déchet par les mytiliculteurs. L’objectif de cette thèse était de valoriser cette fibre en extrayant les protéines pour générer une nouvelle classe de matériaux biomimétiques. Un hydrolysat de protéines de byssus (BPH) riche en acides aminés chargés, i.e. ~30 % mol, et permettant de former des films a pu être généré. Lorsque solubilisé à pH 10.5, le BPH forme un hydrogel contenant des structures en triple hélice de collagène et des feuillets β anti-parallèles intra- et inter-moléculaires. Suite à l’évaporation de l’eau, le film de BPH résultant est insoluble en milieu aqueux à cause des structures secondaires très stables agissant comme points de réticulation effectifs. Les propriétés mécaniques des films de BPH sont modulables en fonction du pH. Au point isoélectrique (pI = 4.5), les interactions électrostatiques entre les charges opposées agissent comme points de réticulation et augmentent la rigidité des films et leur contrainte à la rupture sans affecter la déformation à la rupture. À pH plus élevé ou plus bas que le pI, les performances mécaniques des films sont plus faibles à cause de la répulsion entre les groupements fonctionnels de même charge qui interagissent plutôt avec les molécules d’eau et causent le gonflement de la matrice protéique des films. Le BPH contenant un nombre élevé d’acides aminés chargés et réactifs, nous avons pu réticuler les films de manière covalente à l’aide d’EDC ou de glutaraldéhyde. Les propriétés mécaniques des films sont modulables en fonction de la concentration d’EDC utilisée lors de la réticulation ou en employant du glutaraldéhyde comme agent réticulant. Les films sont à la fois plus rigides et plus forts avec un degré de réticulation élevé, mais perdent leur extensibilité à mesure que les segments libres de s’étirer lors d’une traction deviennent entravés par les points de réticulation. La réticulation augmente également la résistance à la dégradation enzymatique par la collagénase, les films les plus fortement réticulés lui étant pratiquement insensibles. La spectroscopie infrarouge montre enfin que la réticulation entraîne une transition de feuillets β anti-parallèles inter-moléculaires vers des structures de type hélices de collagène/PPII hydratées. Des liens sacrificiels ont été formés dans les films de BPH par traitement au pI et/ou avec différents métaux, i.e. Na+, Ca2+, Fe3+, afin de moduler les propriétés mécaniques statiques et d’évaluer le rôle de ces traitements sur le comportement d’auto-guérison lors de tests mécaniques cycliques avec différents temps de repos. Plus la valence des ions métalliques ajoutés augmente, plus les propriétés mécaniques statiques affichent un module, une contrainte à la rupture et une ténacité élevés sans toutefois affecter la déformation à la rupture, confirmant la formation de liens sacrificiels. Les tests mécaniques cycliques montrent que les traitements au pI ou avec Ca2+ créent des liens sacrificiels ioniques réversibles qui mènent à un processus d’auto-guérison des performances mécaniques dépendant du pH. L’ajout de Fe3+ à différentes concentrations module les performances mécaniques sur un plus large intervalle et la nature plus covalente de son interaction avec les acides aminés permet d’atteindre des valeurs nettement plus élevées que les autres traitements étudiés. Le Fe3+ permet aussi la formation de liens sacrificiels réversibles menant à l’auto-guérison des propriétés mécaniques. Les spectroscopies Raman et infrarouge confirment que le fer crée des liaisons avec plusieurs acides aminés, dont les histidines et les DOPA. Les résultats dans leur ensemble démontrent que les films de BPH sont des hydrogels biomimétiques du byssus qui peuvent être traités ou réticulés de différentes façons afin de moduler leurs performances mécaniques. Ils pourraient ainsi servir de matrices pour des applications potentielles dans le domaine pharmaceutique ou en ingénierie tissulaire.

L’influence de la perte d’un parent et du deuil chez l’élève de niveau primaire sur sa réussite scolaire

La réussite scolaire au primaire est déterminante pour la réussite scolaire future de l’enfant. Certains éléments jouent un rôle important dans cette réussite comme la santé psychologique de l’élève et l’implication parentale. Ces dernières peuvent être ébranlées par certaines situations de la vie telle que le décès d’un parent. Ce mémoire porte sur une recherche qualitative effectuée auprès de trois élèves de niveau primaire régulier ayant perdu un parent au cours des deux dernières années. L’objectif de cette recherche est de connaître l’influence que peuvent avoir la perte parentale et le deuil chez l’élève sur sa réussite scolaire. Il existe peu de recherches qui ont été réalisées sur ce sujet et la plupart se sont principalement intéressées à l’influence des conséquences psychologiques du deuil sur la réussite scolaire. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons décidé d’adopter une vision plus globale du développement de l’élève. Le projet de recherche s’intéresse non seulement à l’élève, mais aussi à ses parents et à son environnement scolaire. La recherche s’articule autour de trois concepts : le deuil, la réussite scolaire et l’implication scolaire. La méthodologie utilisée repose sur une approche qualitative exploratoire et une analyse de contenu. Les participants étaient composés de trois élèves endeuillés et non-immigrants, âgés entre 7 et 10 ans, de leurs parents survivants (deux) et de leurs enseignants titulaires (trois). Les données ont été recueillies à travers des entrevues semi-dirigées avec tous les participants, les bulletins scolaires des enfants et les plans d’intervention scolaire. Les résultats indiquent que les conséquences psychologiques du deuil peuvent avoir une influence négative sur la réussite scolaire des élèves du primaire. De plus, la perte parentale semble influer négativement sur le niveau socio-économique de la famille et sur tous les types d’implication parentale, que ce soit la supervision des leçons, la communication école-famille ou la collaboration du parent avec la communauté. Ces éléments peuvent à leur tour avoir une influence négative sur la réussite scolaire.

Génération souverainiste? L'engagement des jeunes au sein du mouvement souverainiste québécois : le cas du Parti québécois

Depuis la défaite du Oui au référendum de 1995, nous observons une perte de vitesse du mouvement souverainiste québécois. Cette dernière est d’abord perceptible d’un point de vue électoral où nous observons une baisse constante des appuis aux partis souverainistes, et ensuite relativement au fractionnement social et idéologique du mouvement souverainiste. Dans un tel contexte, nous nous attardons, dans le cadre de ce mémoire, à l’engagement des jeunes âgé-e-s de 20 à 26 ans au sein du Parti québécois (PQ). Ces personnes ont commencé à s’impliquer dans ce parti alors que le mouvement souverainiste était déjà caractérisé par une perte de vitesse et n’ont jamais connu les moments effervescents de celui-ci. Suite à seize entrevues semi-directives réalisées avec des militant-e-s du PQ, ce mémoire a pour but de comprendre les processus d’engagement de ces personnes. À l’aide d’une analyse sociologique des parcours d’engagement, nous démontrons d’abord que plusieurs types de parcours ont pu mener ces jeunes à s’engager au PQ. Ensuite, nous soulignons le fait que des éléments du passé, notamment par l’entremise des cours d’histoire et de la socialisation familiale, ont eu une plus grande importance que ceux d’actualité pour leur prise de conscience souverainiste. Nous montrons aussi que ces jeunes appartiennent à une génération politique pour laquelle les grands évènements de l’histoire du mouvement souverainiste ne peuvent plus être considérés comme étant des moments critiques des parcours d’engagement. Nous démontrons finalement que l’analyse des orientations politiques des personnes permet de mieux comprendre les différences entre les différents processus d’engagement.