L'objectif principal de cette thèse est de développer une compréhension approfondie de la récupération d'énergie marine par les hydroliennes, en mettant l'accent sur l'optimisation des performances, la durabilité environnementale et l'intégration dans les réseaux électriques.

L'objectif principal de cette thèse est de développer et d'évaluer un système de gestion portuaire basé sur des systèmes flottants autonomes (SFA) dans le contexte des ports intelligents. L'objectif ultime est d'améliorer l'efficacité opérationnelle, la sécurité et la durabilité des ports.

Ce projet vise à développer un système d'imagerie médicale basé sur les micro-ondes, combinant des circuits radiofréquence (RF) et des techniques avancées de deep learning pour des applications biomédicales. L'imagerie par micro-ondes, bien qu’encore émergente dans le domaine médical, offre des avantages notables tels que la non-invasivité, la sécurité (sans rayonnement ionisant), et une meilleure détection de certaines pathologies grâce aux contrastes électromagnétiques des tissus.

Face à la croissance rapide du trafic aérien et aux préoccupations croissantes en matière de durabilité, les aéroports marocains sont confrontés à un double défi : améliorer l'efficacité logistique tout en réduisant leur empreinte environnementale. Pour répondre à ces exigences, l'intégration de l'intelligence artificielle (IA) dans les systèmes de communication sans fil apparaît comme une solution innovante et efficace. Ce projet de thèse propose d'explorer comment l'IA peut être exploitée pour optimiser les processus de gestion des bagages et de suivi en temps réel à travers des réseaux de communication sans fil, tels que le RFID et les technologies IoT. En analysant les flux de données en temps réel, l'IA peut anticiper les goulets d'étranglement logistiques, réduire les délais de traitement et maximiser l'efficacité des ressources aéroportuaires. De plus, l'automatisation permise par l'IA minimise l'intervention humaine, réduisant ainsi les risques d'erreur tout en optimisant l'utilisation des infrastructures existantes. Dans un contexte où les aéroports sont des acteurs clés dans la lutte contre le changement climatique, cette intégration permet également de réduire l'empreinte carbone des opérations. L'amélioration de la gestion des ressources énergétiques, le suivi précis des bagages et la réduction des retards contribuent à une utilisation plus durable des infrastructures aéroportuaires. Ce projet s’inscrit dans une vision plus large d’un transport aérien intelligent et durable, aligné sur les objectifs de développement durable fixés par le Maroc.

LDans un contexte de demande croissante en ressources en eau potable et de durabilité environnementale, les unités de dessalement jouent un rôle crucial dans la fourniture d'eau douce à partir de sources salines. Cependant, la maintenance efficace de ces installations est essentielle pour garantir leur performance optimale, leur longévité et leur rentabilité. Cette thèse se concentrera sur les stratégies et pratiques de maintenance des unités de dessalement. L'objectif principal est de développer des approches de maintenance préventive et prédictive adaptées aux spécificités des équipements de dessalement, tels que les membranes, les pompes haute pression, et les systèmes de filtration. La recherche abordera les aspects suivants : 1. Analyse des Modes de Défaillance : Identification des principaux modes de défaillance des équipements de dessalement et évaluation de leur impact sur la performance globale de l'unité. 2. Stratégies de Maintenance Préventive et Prédictive : Développement et optimisation de programmes de maintenance préventive basés sur les meilleures pratiques et l'utilisation de technologies de surveillance avancées. 3. Intégration des Technologies de l’Industrie 4.0 : Exploration des solutions numériques et des technologies de l'Industrie 4.0, telles que l'Internet des Objets (IoT) et l'analyse des données, pour améliorer les pratiques de maintenance. 4. Optimisation des Coûts de Maintenance : Analyse des coûts associés à la maintenance des unités de dessalement et proposition de stratégies pour réduire les dépenses tout en maximisant la disponibilité et la fiabilité des équipements. 5. Cas d'Études et Applications Pratiques : Étude de cas concrets pour évaluer l'application des stratégies proposées et leur impact sur les opérations de dessalement. Cette recherche vise à fournir des recommandations pratiques pour améliorer la gestion de la maintenance dans les unités de dessalement, en augmentant leur efficacité opérationnelle et en réduisant les interruptions coûteuses.

Les matériaux bidimensionnels (2D) font actuellement l'objet d'intenses recherches en raison de leurs propriétés optiques et électroniques uniques. Par exemple, la structure électronique du graphène diffère considérablement de celle des matériaux tridimensionnels traditionnels. La capacité d'affiner la conductivité des semi-conducteurs grâce à un dopage contrôlé, comme avec des atomes de bore, est considérée comme l'un des piliers de la technologie de fabrication des puces électroniques. Alors que la manière de mesurer avec précision ce dopage est relativement bien connue pour les systèmes 3D, c'est encore l'un des problèmes non résolus pour les systèmes 2D en raison du signal très faible. Le but de cette thèse est d’étudier la possibilité d'utiliser des mesures du nombre d'atomes neutres émis par une couche de graphène bombardée par un projectile ionique pour déterminer le degré de dopage de cette couche. À cette fin, des simulations informatiques du processus de pulvérisation d'une couche de graphène avec un niveau de dopage modifié seront effectuées.

Actuellement, la croissance des couches minces est devenue l'une des méthodes les plus utilisées dans la nanoscience et la nanotechnologie pour créer de nouveaux matériaux dont l'épaisseur varie de quelques fractions de nanomètres à plusieurs micromètres, et avec des propriétés physiques et chimiques différentes de celles observées lorsque les matériaux sont à l'état massif. L'objectif de ce travail est d'étudier les propriétés morphologiques et structurales des couches minces de SiC déposées sur un substrat de 4H-SiC. Pour éffectuer cette étude, nous allons utiliser la méthode de dynamique moléculaire afin de modéliser la croissance des atomes de SiC sur un substrat de SiC à l'échelle atomique. Pour décrire, l’interaction entre les différents constituant de notre système les atomes nous allons utiliser le potentiel inter-atomique de type Vashishta. L’analyse des résultats sera faite par différentes techniques telles que l'analyse par Identifiant de Structure Diamant (IDS), la Fonction de Distribution Radiale (RDF), la Fonction de Rugosité de Surface (Root Mean Square Roughness), et l'analyse des dislocations.

La croissance épitaxiale des métaux sur des semi-conducteurs présente deux difficultés : le désaccord paramétrique généralement important et la réactivité chimique entre Si par exemple, et la plupart des métaux qui favorise la formation de siliciures pour de faibles températures. La croissance conduit alors le plus souvent à une texture polycristalline ou à la formation de variants. A cause de ces difficultés, les études menées dans les années antérieures pour établir des contacts ohmiques métal/Si se sont rapidement orientées vers l’épitaxie de siliciures conducteurs (CoSi2 par exemple). Par ailleurs les chercheurs intéressés par les propriétés physiques (magnétiques, mécaniques…) des couches minces ou des multicouches métalliques ont préféré utiliser des substrats moins contraignants comme GaAs, Al2O3 ou MgO. Malgré un désaccord paramétrique d’environ 6% et une forte réactivité à l’interface (dès la température ambiante), le cuivre fait alors partie des rares exceptions. Le cuivre s’épitaxie directement sur Si(001) à température ambiante. Dans les années 90, un regain d’intérêt se manifeste alors pour le système Cu/Si avec le développement de l’hétéroépitaxie métallique et notamment l’émergence de nouvelles applications dans le domaine de l’enregistrement magnétique perpendiculaire (support de stockage haute densité de l’information), de la magnétorésistance (capteurs et têtes de lecture). Les films de cuivre sont alors le plus souvent utilisés comme couches d’adaptation pour la reprise d’épitaxie d’autres métaux. A titre d’exemple, le système multicouche Cu/Ni épitaxié sur Si(001) a servi de système modèle pour la compréhension et la modélisation de l’anisotropie magnétique perpendiculaire. Paradoxalement, les mécanismes qui conduisent à cette épitaxie sur Si(001) ont été peu étudiés et des controverses demeurent sur l’existence ou non d’un siliciure et sur son rôle dans l’épitaxie du cuivre métallique. L’épitaxie du cuivre 001 ne semble pouvoir être obtenue qu’en utilisant des substrats dits hydrogénés. L’hydrogénation en inhibant ou en empêchant la formation du siliciure favoriserait la croissance épitaxiale du cuivre. Cependant les résultats expérimentaux probants le confirmant ici sont très rares. Le siliciure le plus souvent mentionné est la phase η-Cu3Si, cependant ni la nature, ni la structure n’ont encore été identifiées avec certitude. On trouve également peu d’études sur la morphologie de l’interface et de la couche de cuivre. Le système Cu/Si apparaît pourtant comme un système modèle pour l’étude de la croissance des métaux sur silicium et pour cette raison, nous lui consacrerons alors une grande partie de ce mémoire. L’objectif de ce sujet est développer les propriétés mécaniques de la croissances des couches minces des métaux bien choisis, sur le Si(001)

Actuellement, les matériaux bidimensionnels ou (nanomatériaux) sont les plus utilisées dans divers domaines d’application grâce à leurs propriétés physiques qui diffère que celle des matériaux à l’état massif. En particulier, les multicouches métalliques constituent une catégorie des matériaux qui se caractérise par des propriétés mécaniques exceptionnelle en raison de forte interaction à l’échelle microscopique. Par conséquent, de nombreux chercheurs sont intéressés à une variété des couches métalliques comme, Cu/Ni, Ni/Ti, Cu/Ag, Cu/Cr, Al/Nb, obtenant une bonne résistance à l'érosion, une ténacité et une dureté exceptionnelles, une résistance à l'usure et de nombreuses autres propriétés. Avec le développement des systèmes comme les micro-électromécaniques et micro-optoélectroniques, les matériaux utilisés doivent résister à des états de contrainte complexe ou avec une probabilité de défaillance minimal. Donc, il est devenu indispensable de comprendre le comportement de déformation de ces nanomatériaux à l’échelle atomique pour contrôler la performance de fonctionnement de ces systèmes. Généralement, les propriétés mécaniques sont déterminées par des essaie de tension au niveau macroscopique, mais à l’échelle microscopique les processus de déformation sont difficiles à analyser expérimentalement en raison des petites longueurs et du temps impliquées. En revanche, la méthode de dynamique moléculaire (DM) présente un outil performant pour traiter analyser les phénomènes de déformation à l’échelle atomique. Il a été démontré que les simulations de DM peuvent fournir des informations atomistiques pertinente sur les mécanismes de la déformation des matériaux, même si elles ne doivent pas être directement comparées aux mesures expérimentales qui se produisent généralement sur des échelles de temps très différentes. L’objectif principal dans le cadre de cette thèse est donc d’effectuer des simulations numériques par la méthode de dynamique moléculaire pour étudier et analyser les propriétés mécaniques et structurales des matériaux métalliques composite.

L'intégration du refroidissement radiatif avec diverses technologies photovoltaïques, telles que le solaire thermophotovoltaïque (TPV), les cellules photovoltaïques classiques, et les systèmes hybrides PV/T (photovoltaïque/thermique), représente une avancée significative pour concevoir des systèmes énergétiques plus efficaces et durables. En exploitant le principe du refroidissement radiatif, qui consiste à dissiper la chaleur en émettant des radiations infrarouges vers l'espace, il est possible de réduire la température des dispositifs photovoltaïques. Cette réduction de température améliore non seulement l'efficacité des cellules solaires, mais aussi leur durabilité en minimisant les dégradations thermiques. Le TPV, par exemple, bénéficie particulièrement de cette intégration, car il convertit la chaleur en électricité, et une gestion thermique efficace est cruciale pour maximiser son rendement. De même, les systèmes PV/T, qui combinent la production d'électricité et de chaleur, peuvent tirer parti du refroidissement radiatif pour équilibrer la production d'énergie thermique et électrique, augmentant ainsi leur efficacité globale. La combinaison de ces approches permet de concevoir des dispositifs photovoltaïques avec des performances accrues, offrant une gestion thermique plus efficace et réduisant les pertes d'énergie. Le refroidissement radiatif permet d'abaisser la température des cellules photovoltaïques sans consommation d'énergie supplémentaire, ce qui se traduit par une amélioration directe du rendement des systèmes photovoltaïques. En réduisant la chaleur accumulée, on diminue également les pertes énergétiques dues à l'élévation de la température, un facteur clé dans l'optimisation des dispositifs solaires. Par conséquent, les systèmes photovoltaïques intégrant le refroidissement radiatif ne sont pas seulement plus performants, mais aussi plus fiables sur le long terme. L'intégration du refroidissement radiatif dans les technologies photovoltaïques ne se limite pas au domaine de l'énergie solaire, ouvrant également des possibilités pour des applications dans des secteurs tels que l'électronique, où la gestion thermique est essentielle pour la longévité des composants, et la construction durable, où elle permet de maintenir des températures intérieures confortables sans dépendre des systèmes de climatisation. En électronique, le contrôle précis de la température des composants est critique pour prévenir les surchauffes et prolonger la durée de vie des dispositifs. Le refroidissement radiatif peut être intégré dans la conception des circuits pour dissiper la chaleur de manière passive, réduisant ainsi la nécessité de systèmes de refroidissement actifs coûteux et énergivores. Dans le secteur de la construction, le refroidissement radiatif offre une alternative écologique pour la régulation de la température des bâtiments, en réduisant la dépendance aux systèmes de climatisation, ce qui peut entraîner des économies d'énergie substantielles et un confort thermique accru. Cette approche repose sur l'utilisation d'outils de simulation numérique avancés, notamment Lumerical, qui permet de modéliser les interactions optiques, thermiques et électriques au sein des dispositifs photovoltaïques. Lumerical est utilisé pour simuler le comportement de différents matériaux et structures sous des conditions variées, facilitant ainsi l'optimisation des performances des dispositifs. En particulier, Lumerical permet de prédire comment les modifications apportées à la conception des dispositifs affectent leur efficacité globale, ce qui est essentiel pour l'intégration réussie du refroidissement radiatif. La méthode RCWA (Rigorous Coupled-Wave Analysis) joue un rôle crucial en permettant la modélisation précise des surfaces microstructurées, telles que les filtres interférentiels, les structures microgravées et les nanostructures. Ces structures sont essentielles pour manipuler la lumière à un niveau très fin, optimisant ainsi la capture et la gestion de l'énergie solaire. Les filtres interférentiels, par exemple, sont conçus pour optimiser la transmission et la réflexion de la lumière, dirigeant la lumière utile vers les cellules photovoltaïques tout en rejetant les longueurs d'onde non souhaitées. Les structures microgravées et les nanostructures permettent une meilleure gestion des longueurs d'onde spécifiques, augmentant ainsi l'efficacité des dispositifs. L'algorithme de Particle Swarm Optimization (PSO) est utilisé pour affiner les paramètres des structures multicouches et des épaisseurs de films, visant à maximiser l'efficacité énergétique tout en minimisant les pertes parasitaires. PSO est particulièrement efficace pour explorer les espaces de paramètres complexes et trouver des configurations optimales qui offrent une gestion thermique améliorée. Cet algorithme s'inspire du comportement collectif des essaims d'oiseaux ou des bancs de poissons, où chaque "particule" ou solution possible explore l'espace des solutions en fonction de son expérience individuelle et de celle de ses voisines, permettant ainsi de converger rapidement vers une solution optimale. En parallèle, l'exploration de matériaux avancés aux propriétés optiques et thermiques uniques est cruciale pour transformer la performance des dispositifs photovoltaïques. Ces matériaux, avec des caractéristiques telles que des faibles émissivités et des hautes réflectivités, peuvent transformer la performance des dispositifs photovoltaïques en améliorant leur capacité à capter et à gérer la lumière solaire de manière plus efficace. Le développement de nouveaux matériaux, capables de réfléchir la lumière infrarouge tout en absorbant efficacement le spectre solaire, est un domaine de recherche en pleine expansion, avec un potentiel énorme pour améliorer les dispositifs photovoltaïques actuels.

This research aims at exploring the factors influencing consumer acceptance and resistance to robotics in various applications, including domestic, industrial, and service sectors. As robotic technologies become more sophisticated and accessible, understanding the psychological, social, and economic barriers to their adoption is critical. This study will investigate issues such as trust, perceived usefulness, cost, and ease of use, while also identifying opportunities for enhancing consumer engagement with robotics. By examining both the challenges and potential enablers, the research will provide insights into how businesses and policymakers can foster greater adoption of robotic applications, shaping the future of automation and technology in everyday life.

Les véhicules électriques à pile à combustible sont équipés d'une propulsion intégralement électrique. La propulsion est assurée par un ou plusieurs moteurs électriques. Une source auxiliaire d’énergie permet d’effectuer les opérations de démarrage. La source principale permet d’assurer la recharge de la source auxiliaire d’énergie et l'alimentation de la motorisation électrique. Lors d’un besoin d'énergie supplémentaire, pour les reprises lors des dépassements ou dans les côtes par exemple, c'est la source auxiliaire d’énergie qui fournit le supplément d'énergie. Il est à noter que les véhicules à pile à combustible de type PEM fonctionnent sans émission de . L’objectif de cette thèse et de concevoir en première phase un véhicule à pile combustible qui emploie une batterie comme source d’appoint de puissance. La deuxième phase sera consacrée à l’optimisation de la gestion de l’énergie dans les sources.