INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le Demandeur a résolu ce problème technique en mettant au point une technique permettant l’extraction de composés d’intérêt nutritionnels à partir d’une culture d’algues vivantes sans recours à des solvants organiques. Une perméation temporaire de la paroi induite par des champs électriques pulsés permet ainsi la sortie des composés d’intérêt de la cellule et leur solubilisation dans le milieu d’extraction. Les cellules de microalgue ayant été traitées par champs électriques pulsés sont ensuite remises en culture pour une future utilisation permettant ainsi de réduire considérablement le coût du procédé global ainsi que le nombre d’opérations unitaires. En effet, avec cette technique, il n’est pas nécessaire de récolter ni de sécher la biomasse avant extraction.
Description détaillée Ainsi, selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d’extraction de composés hydrosolubles d’intérêt nutritionnels, de préférence des protéines, vitamines, minéraux, ou sucres, à partir d’une culture de microalgues vivantes.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit procédé d’extraction biocompatible de composés hydrosolubles d’intérêt nutritionnel, de préférence des protéines, vitamines, minéraux, ou sucres, à partir d’une culture de microalgues vivantes, comprend les étapes de : Mise en culture des souches de microalgues jusqu’à obtenir une quantité de biomasse desdites microalgues de concentration comprise entre 1. 10 6 et 1.10 8 cellules/mL ; Séparation des microalgues obtenues à l’étape a. de leur milieu de culture ; Mélange des microalgues obtenues à l’étape b. dans de l’eau à un ratio compris entre 5% et 20% de microalgues en poids du mélange à une conductivité comprise entre 20 et 200 µS/cm ; Application au mélange obtenu à l’étape c. de champs électriques pulsés bipolaires ; Dilution du mélange obtenu à l’étape d. entre 2 et 5 fois dans de l’eau ou un tampon durant entre 1 h et 12 h ; Centrifugation du mélange obtenu à l’étape e. ; Récupération du surnageant de centrifugation comprenant lesdits composés d’intérêt nutritionnel ; Obtention de composés hydrosolubles d’intérêt nutritionnel.
Le procédé selon l’invention présente l’avantage d’être « vert » et compatible avec des applications alimentaires. En effet, la culture d’algue est soumise à un traitement aux champs électriques pulsés rendant la paroi perméable de manière réversible (« perméation »). Ce phénomène permet ainsi la sortie des composés d’intérêt nutritionnel de la cellule et leur solubilisation dans le milieu d’extraction. Une fois le traitement terminé, l’algue retrouve sa paroi intègre. Elle est ensuite séparée du milieu d’extraction puis remise en culture jusqu’à la prochaine extraction.
Selon un mode de réalisation, les étapes b. et/ou f. sont réalisées par centrifugation à entre 1500 et 4000 g durant 5 à 20 minutes et à une température comprise entre 4 et 25°C.
A l’étape c., la conductivité comprise entre 20 et 200 µS/cm est fonction de l’espèce d’algue considérée.
Selon un mode de réalisation, l’étape d. est réalisée par application de 1 à 20 impulsions avec une durée d’impulsion de 1 à 2 ms, un voltage compris entre 0,5 et 6 kV/cm, une température comprise entre 4 et 25°C, et un débit de circulation des cellules algales dans la chambre d’impulsion de 10 à 100 mL/min.
De manière préférée, à l’étape d., les impulsions sont espacées par un délai d’entre 10 ms et 2 secondes.
Selon un mode de réalisation, le procédé d’extraction biocompatible de composés hydrosolubles d’intérêt nutritionnel à partir d’une culture de microalgues vivantes selon l’invention comprend en outre une étape i. de concentration des composés d’intérêt nutritionnel obtenus à l’étape h. par des filtrations membranaires de 3 à 1000 kDa ou par l’usage de colonnes d’affinité.
De manière préférée, ladite colonne d’affinité est une colonne à échange d’ion.
De manière préférée, l’étape i. est réalisée par utilisation d’une filtration membranaire entre 10 et 500 kDa.
A l’étape g., les algues electroextraites comprises dans le culot, toujours vivantes, peuvent ensuite être remises en culture jusqu’à la prochaine extraction.
En effet, à la fin de ce procédé, les microalgues dont les composés ont été electroextraits, sont toujours vivantes et peuvent être ensuite remises en culture jusqu’à la prochaine extraction. Une même souche de microalgues peut donc subir plusieurs fois ce procédé d’extractions de composés.
Les composés obtenus à l’étape h. sont en solution aqueuse liquide.
Selon un mode de réalisation, il est possible d’obtenir une solution concentrée ou sous forme de poudre de ladite solution obtenue à l’étape h., par exemple par séchage.
Par « étape de séchage » est entendu une étape visant à éliminer entièrement ou en partie l’eau de la solution.
De préférence, les données agro-climatiques distantes sont mesurées dans un selon un repère tridimensionnel, et selon un pas prédéterminé, en l’espèce de 10 cm x 10 cm dans un plan horizontal.
De préférence, le module de transposition est également configuré pour calculer l’évapotranspiration potentielle (ETP) du sol sous ombrière, la nature limoneuse, argileuse ou calcaire du sol étant connue, par exemple par un diagnostic préalable. La réserve utile du sol sous ombrière est également connue, par exemple grâce au diagnostic préalable. Un bilan hydrique est également calculé, connaissant les apports pluviométriques (mesurés ou en moyennés). On peut alors piloter l’ombrage des panneaux photovoltaïques pour que, l’évapotranspiration potentielle étant calculée, le bilan hydrique reste positif.
Le module de transposition est également configuré pour calculer un risque de stress (hydrique, radiatif ou thermique), le stress étant dépendant du stade phénologique. Le stress est une sensibilité agro-climatique. Par exemple, des plantes sont particulièrement sensibles au stress hydrique à un certain stade phénologique et moins sensibles au stress hydrique à d’autres stades phénologiques.
Par exemple, un stress hydrique est détecté si le bilan hydrique est inférieur à une valeur seuil prédéterminée. Le risque de stress hydrique peut être asservi à la valeur de la différence entre la valeur du bilan hydrique et la valeur seuil prédéterminée.
* Module de modélisation de résultat agricole *
On peut prévoir un module de modélisation de résultat agricole recherché des plantes cultivées.
Ce module permet de modéliser la production agricole en fonction des besoins physiologiques et des sensibilités agro-climatiques desdites plantes, pour chaque stade phénologique desdites plantes.
On peut prévoir que la production agricole prime sur la production photovoltaïque, de sorte que la position d’un panneau photovoltaïque, qui pourrait par exemple être perpendiculaire aux rayons solaires pour optimiser la production électrique, peut voir sa position pivoter pour ne plus être perpendiculaire aux rayons du soleil, pour optimiser la production agricole, ou réciproquement en fonction des conditions climatiques locales.
Mais plus généralement, la présente invention vise à optimiser à la fois la production agricole et la production d’énergie photovoltaïque.
Typiquement, ce module est configuré pour calculer le résultat agricole recherché par la somme des résultats agricoles par stade phénologique, sous ombrière.
On peut prévoir d’émettre une instruction de commande de la position horizontale, verticale ou angulaire des panneaux photovoltaïques en fonction du résultat du calcul de l’un au moins desdits modules, grâce à un algorithme d’optimisation du module d’optimisation.
Le module d’optimisation peut ainsi émettre une instruction de commande audit système de commande SCADA, par exemple pour anticiper un événement climatique qui approche la zone de plantes cultivées, et par exemple déplier les panneaux photovoltaïques au maximum afin qu’ils protègent l’ensemble de plantes cultivées de la pluie, de la neige, de la grêle, etc.
Au contraire du cas ci-dessus, par exemple après une longue période humide, ou sans ensoleillement, l’instruction de commande au système de commande SCADA peut être de replier les panneaux photovoltaïques au maximum afin de laisser un maximum de soleil aux plantes cultivées.
L’instruction de commande envoyée au système de commande SCADA comprend la position horizontale, verticale ou angulaire que doit adopter au moins un panneau photovoltaïque pour une période donnée, c’est-à-dire une plage de temps déterminée.
Selon l’invention, la position horizontale, verticale ou angulaire est fonction au moins dudit stade phénologique déterminé et de la position relative dudit panneau photovoltaïque et du soleil, qui est liée au jour de l’année et à l’heure du jour ; ainsi que de la position relative dudit panneau photovoltaïque et desdites plantes, c’est-à-dire notamment de l’ombre projetée par un panneau photovoltaïque sur les plantes, en fonction de sa position horizontale et verticale, ainsi que de sa position angulaire.
Grâce à la présente invention, par exemple en fonction de la saison, de la date de semis et éventuellement d'autres paramètres, le SCADA peut piloter, automatiquement et régulièrement, la position et l'orientation des panneaux photovoltaïques de façon à satisfaire aux besoins d'ensoleillement, de température, d'hygrométrie, de pluviométrie des cultures sur une période de temps donnée.
Une autre solution est de modifier les matériaux utilisés pour réaliser le brasage, ce qui est difficile à mettre en œuvre, en particulier en préservant la solidité mécanique et la conductivité électrique et thermique du brasage.
Un but de l’invention est de proposer une structure composite pour la réalisation des dispositifs d’électronique, présentant une meilleure tenue aux cycles en température, en évitant des fissures, délaminations et effritements au niveau de l’interface de brasage.
A cette fin, l’invention propose un substrat pour dispositif électronique de puissance ou radiofréquence, comprenant
un substrat support en carbure de silicium présentant une face avant et une face arrière, et une couche superficielle de carbure de silicium monocristallin s’étendant sur la face avant dudit substrat support,
ledit substrat étant caractérisé en ce que le substrat support présente au moins une portion poreuse s’étendant à partir de la face arrière, ladite portion poreuse présentant un taux de porosité supérieur à 5 % et une épaisseur supérieure à 100 nm, avantageusement supérieure à 1 µm, et plus avantageusement supérieure à 3 µm.
De préférence, la portion poreuse comprend une couche de SiC porosifié.
Dans certains modes de réalisation, le substrat support comprend une portion non poreuse entre la couche superficielle de SiC monocristallin et la portion poreuse.
De manière avantageuse, le substrat support est en SiC polycristallin ou en SiC monocristallin ou en une combinaison desdits matériaux.
Dans certains modes de réalisation, la portion poreuse présente une partie arrière présentant un premier taux de porosité et une partie avant présentant un second taux de porosité inférieur au premier taux.
La portion poreuse peut présenter un gradient de porosité décroissant de la face arrière vers la face avant.
La portion poreuse peut présenter des pores remplis d’un matériau présentant un module d’Young inférieur au module d’Young du carbure de silicium.
De manière avantageuse, la distance moyenne entre les pores est supérieure à 10nm, de préférence supérieure à 50nm.
L’invention se rapporte aussi à un dispositif électronique comprenant un substrat tel que décrit ci-dessus et au moins un composant électronique de puissance ou radiofréquence formé dans ou sur la couche de carbure de silicium monocristallin, et un dispositif d’évacuation de chaleur, le substrat étant brasé sur le dispositif d’évacuation de chaleur par l’intermédiaire d’un matériau d’apport de sorte que le matériau d’apport est en contact solidaire d’au moins une partie de la portion poreuse sur la face arrière du substrat support.
Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif électronique de puissance ou radiofréquence comprenant :
le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend une étape de formation, dans le substrat support, d’au moins une portion poreuse s’étendant à partir de la face arrière, ladite portion poreuse présentant un taux de porosité supérieur à 5 % et une épaisseur supérieure à 100 nm, avantageusement supérieure à 1 µm, et plus avantageusement supérieure à 3 µm.
Les nombres aléatoires jouent un rôle clé dans de nombreuses applications, des simulations numériques aux jeux en passant par la cryptographie. Les propriétés attendues d’une source aléatoire dépendent de son objectif, et les standards les plus élevées sont généralement destinées aux applications cryptographiques. Dans ce cas, le terme « aléatoire » fait référence à l’imprévisibilité - aucune information sur la sortie de la source ne peut être obtenue avant sa génération - et à la confidentialité - aucune information sur la sortie ne peut être obtenue par une écoute clandestine, y compris après sa génération. La mécanique quantique nous offre non seulement la possibilité de concevoir des sources répondant à ces critères (voir référence [1]), mais aussi la possibilité d’évaluer la production d’entropie même sans description exacte du fonctionnement interne de la source, grâce à son caractère non local (voir référence [2]) ou, plus généralement, contextuel (voir références [3–5]). En effet, la garantie de l’échantillonnage de certains nombres à partir d’un ensemble contextuel de distributions de probabilité, appelé comportement ou modèle empirique, suffit à certifier qu’ils sont imprévisibles, indépendamment de la description physique du dispositif qui les a produits. Ceci constitue la base de la génération d’aléa indépendante du dispositif (en anglais : device-independent randomness generation DIRG), ou de la génération d’aléa certifiée (voir référence [6]).
Par ailleurs, la capacité supplémentaire de traitement des informations rendue possible par les informations quantiques rend les écoutes clandestines potentielles plus puissantes lorsqu’il s’agit de prédire les résultats d’un processus quantique.
Cela motive le besoin de primitives cryptographiques dont la sécurité est prouvée même en présence d’information auxiliaire quantique (voir référence [7]).
La génération DIRG nous permet de générer des nombres aléatoires avec des dispositifs non caractérisés ou non fiables même en présence d’information auxiliaire quantique, mais ces dispositifs ne sont pas entièrement exempts de pré-requis, car pour garantir qu’un comportement est contextuel, certaines prémisses doivent être vérifiées. En particulier, la (non)contextualité est généralement définie pour les comportements qui respectent la condition généralisée de non-signal (voir référence [3]), qui nécessite que certains ensembles de distributions de probabilité dans le comportement se marginalisent en distributions identiques (nous omettons le terme « généralisé » ci-après). Cette condition est motivée par le principe physique selon lequel les informations ne peuvent pas se propager plus vite que la lumière, et devrait donc être parfaitement satisfaite lorsqu’un test de contextualité est effectué avec plusieurs dispositifs spatialement séparés et utilisés à l’infini, mais elle ne peut pas être satisfaite par une génération DIRG pratique, parce que le comportement est estimé avec des statistiques finies et que la séparation spatiale, bien que réalisable en laboratoire lorsque le but est de démontrer l’existence de corrélations non locales (voir les références [8 – 10]), ne peut pas être une option viable pour un dispositif de traitement d’informations à usage commercial.
Dans ces travaux, nous abordons la question suivante : comment pouvons-nous certifier la génération de caractère aléatoire de manière indépendante du dispositif à l’aide d’un dispositif pratique à petite échelle, où la condition généralisée de non-signal n’est pas remplie, de la diaphonie se produit entre les composants physiques du dispositif ?
Nous notons que la condition de non-signal n’est de toute façon pas vérifiée par les comportements qui sont construits à partir des fréquences observées, même en l’absence de diaphonie, du fait de l’effet de statistiques finies. Il existe des moyens simples de résoudre ce problème (voir référence [11]). Ici, nous étudions le scénario où la signalisation ("signalling" en anglais) n’est pas simplement attribuée à des effets statistiques.
Par rapport à certains travaux antérieurs motivés par la même question (voir référence [12]), et s’appuyant sur des résultats plus récents sur les protocoles indépendants du dispositif en présence d’informations auxiliaires quantiques (voir référence [13]) et sur la relation entre la fraction contextuelle (voir référence [14]) et la fraction de signal (voir référence [15]), nous : • fournissons des bornes analytiques générales reliant le caractère aléatoire certifiable et le flux d’information entre les composants ;
• proposons une méthode empirique pour évaluer le flux d’information via la fraction de signal et la hiérarchie Navascués-Pironio-Acín (NPA) ;
• utilisons ce rapport entre le caractère aléatoire et la signalisation pour obtenir une borne inférieure sur la min-entropie produite par un protocole DIRG certifié même en présence d’information auxiliaire quantique ;
• mettons en œuvre ce protocole sur une puce photonique et l’exécutons pendant 94.5 h, générant ainsi 7 210 000 bits aléatoires certifiés.
Le but de l’invention est de proposer un procédé et un système améliorés pour la certification de la génération de nombres aléatoires quantiques.
À cet effet, l’invention concerne un procédé de génération et de certification simultanées de nombres aléatoires à l’aide d’un dispositif quantique D, qui admet un ensemble d’entrées et un ensemble de sorties, et qui produit de façon probabiliste une sortie de l’ensemble de sorties lors de la réception d’une entrée de l’ensemble des entrées, le procédé comprenant les phases suivantes : i. une première phase comprenant la définition des paramètres suivants : • un paramètre de dépendance σ, qui est une quantité positive quantifiant le flux d’information maximum pouvant se produire entre les composants d’un dispositif quantique ou non quantique en raison d’interférence non désirée entre les composants, ou diaphonie (‘crosstalk’ en anglais), • un jeu G générique non local ou contextuel compatible avec le dispositif quantique D , c’est-à-dire admettant les mêmes ensemble d’entrées et ensemble de sorties, caractérisé par : - une distribution de probabilité sur l’ensemble des entrées, - une fonction score V , qui prend la valeur de 0 ou 1 pour toute paire d’entrée et de sortie donnée, et pour lequel nous pouvons également calculer : - une cohérence k , qui est la valeur maximum sur les sorties de la somme sur les entrées de la fonction score V , - un score w obtenu en jouant au jeu G à l’aide du dispositif quantique D , • un nombre n d’entrées admises par le dispositif quantique D et par le jeu G , • un score classique S_cl^σ, qui est le score maximum pour le jeu G pouvant être atteint par tout dispositif local ou non contextuel, qui admet les mêmes ensemble d’entrées et ensemble de sorties que le jeu G et qui a un paramètre de dépendance σ, qui est tel que S_cl^σ ⩽ (k + (n-k)*σ) / n, • une entrée spécifique appelée entrée singularisée x , où le score maximum atteignable par tout dispositif quantique ou non quantique qui admet les mêmes ensemble d’entrées et ensemble de sorties que le jeu G , qui présente un paramètre de dépendance σ et qui est déterministe pour l’entrée singularisée x est appelé « score avec entrée singularisée » S_x^σ, et est tel que S_x^σ ⩽ C^σ dans le cas de jeux non-locaux avec entrée binaire, ii. une seconde phase comprenant l’exécution d’un protocole qui produit une séquence de bits, dans lequel le protocole : • échoue si w ⩽ S_x^σ, • ou réussit et certifie que la séquence de bits contient une entropie minimale positive même en présence d’information auxiliaire quantique.
Grâce à l’invention, nous pouvons quantifier et prendre en compte les imperfections du dispositif physique, montrant que la sécurité peut être rétablie si les imperfections se situent dans nos seuils calculés.
En particulier, l’invention permet de mettre en œuvre un générateur de nombres aléatoires quantiques certifié sur un seul petit dispositif photonique.
Les nombres aléatoires sont une ressource indispensable pour, entre autres : les jeux, les paris, les simulations numériques, l’échantillonnage statistique et les protocoles cryptographiques. Selon l’application considérée, différentes normes de sécurité peuvent être nécessaires.
L’invention atteint le niveau le plus sécurisé, car elle est indépendante du dispositif (‘device-independent’ en anglais) et sécurisée contre les écoutes clandestines potentielles les plus puissantes. En tant que telle, elle peut être utilisée pour n’importe laquelle de ces applications. Il faut cependant garder à l’esprit qu’elle se réalise au prix taux de génération d’aléa moindre. Pour une utilisation nécessitant un caractère aléatoire faible mais rapide, d’autres méthodes devraient être plus appropriées.
Dans une première étape 302 (PROVIDING A TRANSISTOR LEVEL), le niveau de transistors 140 est formé, par exemple, en utilisant des technologies CMOS connues.
Dans une étape 304 (PROVIDING BOTTOM ELECTRODES COUPLED TO TRANSISTOR LEVEL), les électrodes inférieures des photo-capteurs 104 du réseau sont formées en utilisant, par exemple, des technologies d'interconnexion connues.
Dans une étape 306 (FORMING A FILM OF SEMICONDUCTOR NANOPARTICLES), le film de nanoparticules semiconductrices 106, est formé, par exemple, en utilisant un procédé couche par couche tel que décrit ci-dessus, ou par exemple un dépôt de couche en une étape, sur la surface supérieure obtenue dans l'étape 304 de telle sorte que le film 106 soit commun aux photo-capteurs 104 du réseau.
Dans une étape 308 (FORMING TOP ELECTRODES ON OPPOSITE SIDES OF THE FILM AND COUPLED TO TRANSISTOR LEVEL), les électrodes supérieures 108 des photo-capteurs sont formées, par exemple, de telle sorte que les électrodes inférieures et supérieures soient disposées sur un côté opposé du film de nanoparticules semiconductrices 106 et de telle sorte que le niveau de transistors 140 soit relié aux électrodes inférieures 110 et supérieures 108 des photo-capteurs 104.
Dans une étape 310 (FORMING A FILTER), le premier filtre et/ou le deuxième filtres sont formés. Les premier et/ou deuxième filtres sont prévus, par exemple, en tant que partie de pièces mécaniques supplémentaires sur les microlentilles ou sur les couches antireflets.
Ce procédé permet avantageusement la fabrication d'un capteur d'image ayant un pas P qui est compatible avec une imagerie UV haute résolution.
La représente une vue de dessus schématique du capteur d'image 100, 200 de la et 2.
Dans l'exemple de la , des photo-capteurs sont agencés selon un réseau de 4 par 4. Dans un autre exemple, il pourrait y avoir un nombre différent de lignes et de colonnes dans le réseau 102, tel que par exemple des milliers ou des dizaines de milliers de colonnes et de lignes. Une région de détection associée à chaque photo-capteur est représentée schématiquement par des lignes en traits pointillés en . Dans la vue représentée en , seules les électrodes inférieures des photo-capteurs sont représentées et elles présentent, par exemple, une forme carrée ou une forme rectangulaire. Dans des variantes de mode de réalisation, d'autres formes seraient possibles. Chaque électrode inférieure 110 a par exemple une surface dans la vue plane de la qui est comprise entre 30 % et 60 % de la surface de la région de détection du photo-capteur. Un tel mode de réalisation prévoit une efficacité quantique supérieure à 50 % et une fonction de transformation de modulation (MTF) à Nyquist/2 de plus de 0,75 pour un capteur d'image à obturateur global à pas de 2,2 µm.
La est une vue en coupe schématique du capteur d'image 100 ou 200 des figures 1 et 2 selon un autre exemple de mode de réalisation de la présente description.