Ahmed Alsayed, Remi Dreyfus, Alexandre Teolis, Céline Burel, Bertrand Donnio, Christopher B. Murray, Complex Assemblies of Soft Matter Laboratory (COMPASS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Pennsylvania State University (Penn State), Penn State System-Penn State System-RHODIA, Department of Mechanical Engineering and Applied Mechanics [University of Pennsylvania] (MEAM), School of Engineering and Applied Science [University of Pennsylvania], University of Pennsylvania [Philadelphia]-University of Pennsylvania [Philadelphia], Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), UMI 3254 (CNRSRhodia/Solvay-University of Pennsylvania), Department of Mechanical Engineering and Applied Mechanics, University of Pennsylvania, Philadelphia, U.S.A., ponte@seas.upenn.edu, University of Pennsylvania [Philadelphia], Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA), Donnio, Bertrand, RHODIA-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Pennsylvania State University (Penn State), Penn State System-Penn State System, University of Pennsylvania-University of Pennsylvania, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Recherches sur les Sciences de la Matière (LRSM), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire Colloïdes et Matériaux Divisés (LCMD), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), and Dreyfus, Remi
International audience; There is a crucial need for effective and easily dispersible colloidal microsensors able to detect local pH changes before irreversible damages caused by demineralization, corrosion, or biofilms occur. One class of such microsensors is based on molecular dyes encapsulated or dispersed either in polymer matrices or in liquid systems exhibiting different colors upon pH variations. They are efficient but often rely on sophisticated and costly syntheses, and present significant risks of leakage and photobleaching damages, which is detrimental for mainstream applications. Another approach consists in exploiting the distance-dependent plasmonic properties of metallic nanoparticles. Still, assembling nanoparticles into dispersible colloidal pH-sensitive sensors remains a challenge. Here, we show how to combine optically active plasmonic gold nanoparticles and pH-responsive thin shells into "plasmocapsules". Upon pH change, plasmocapsules swell or 2 shrink. Concomitantly, the distance between the gold nanoparticles embedded in the polymeric matrix varies, resulting in an unambiguous color change. Billions of micron-size sensors can thus be easily fabricated. They are non-intrusive, reusable, and sense local pH changes. Each plasmocapsule is an independent reversible microsensor over a large pH range. Finally, we demonstrate their potential use for the detection of bacterial growth, thus proving that plasmocapsules are a new class of sensing materials.