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International audience; Single photons emitted from individual electrochemically excited molecules in solution can now be detected. The technique can be used to image cells at nanometre resolution, without using an external light source.

International audience; Herein we report the first example of using scanning electrochemical microscopy (SECM) to quantitatively analyze O2 reductive activation in organic media catalyzed by three different Fe porphyrins. For each porphyrin, SECM can provide in one single experiment the redox potential of various intermediates, the association constant of Fe II with O2 , and the pK a of the Fe III (OOH-)/ Fe III (OO2-) couple. The results obtained can contribute to a further understanding of the parameters controlling the catalytic efficiency of the Fe porphyrin towards O2 activation and reduction.

International audience; LiBH 4 is often employed as a reducing agent for metal nanoparticle (NP) preparation but is inherently a solid-state H 2 hydrogen storage agent. Herein it is shown, through a combination of electron/optical microscopies and single entity electrochemical study, that LiBH 4 is stored in the solid state within an ionic liquid (IL) as nanocrystals (NCs). The electrochemical monitoring of an immiscible waterjIL (wjIL) micro-liquidjliquid interface (LLI) shows interfacial charge exchange associated with the stochastic impacts of single NCs. Meanwhile, in situ optical monitoring of a wjmetal or wjIL interface shows that such impacts are associated with the development of a H 2-in-IL micro/nano-foam related to the poor solu-bility of H 2. Both the presence of solid NCs and the latter H 2-in-IL foam suggest that H 2 release from LiBH 4-in-IL is a slow, but likely controlled process. The rate of H 2 production at a macroscopic LLI is further confirmed by gas chromatographic measurements, in very good agreement with microscopic observations. The electrochemical LLI provides unique investigative access to LiBH 4 NCs and offers insight into H 2 storage in ILs, or for direct borohydride fuel cells, as well as NP synthesis.

The local functionalities of biocompatible objects can be characterized under conditions similar to the operating ones, using scanning electrochemical microscopy (SECM)., The local functionalities of biocompatible objects can be characterized under conditions similar to the operating ones, using scanning electrochemical microscopy (SECM). In the case of alginate beads entrapping carbon nanotubes (CNTs), SECM allows evidencing of the local conductivity, organization, and communication between the CNTs. It shows that the CNT network is active enough to allow long range charge evacuation, enabling the use of alginate/CNT beads as soft 3D electrodes. Direct connection or local interrogation by a microelectrode allows visualization of their communication as a network and eventually the study of them individually at the nanoscale.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; On utilise des poutres de dimensions micrométriques comme capteurs de leur environnement. Toute modification de l'état électrochimique d'une face introduit alors une flexion du levier. En utilisant un dispositif interférométrique de mesure de champ, on obtient un champ de phase résultant à la fois des déformations de la poutre et de l'état électrochimique local de sa surface. On exploite alors cette double nature de la phase mesurée pour identifier à la fois la distribution de densité surfacique de charges et son couplage avec l'effet mécanique observé. La densité surfacique de charges est alors identifiée comme quasi-singulière à l'extrémité du levier, alors que la relation de couplage est non-linéaire.

The first page of this article is displayed as the abstract.

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Microgels are colloidal particles made of cross-linked polymer swollen by a solvent. Soft and porous, they can adapt their swelling degree in response to a stimulus. The main objective of this work is to develop new concepts taking advantage of microgels’ stimuli-responsive properties and intrinsicsoftness while deepening understanding of their properties in solution and at interfaces. Poly(Nalkylacrylamide) microgels are used as a model. Initially our work focused on the study of a new type of electrochemiluminescent (ECL) microgels thanks to the incorporation of a ruthenium complex in the polymer matrix. At the volume phase transition, these microgels exhibit an amplification of the ECL intensity up to 2 orders of magnitude, related to the decrease of the distance between redox sites. This concept is then transposed to saccharides-sensitive microgels and systems bearing two luminophores, an ECL donor and an energy acceptor in order to give rise to resonance energy transfer. The second part of this manuscript is devoted to adsorption of microgels at a planar liquid-liquid interface, to improve knowledge on the origin of the stability of emulsions stabilized by such objects. Such as flexible proteins, microgels can change their conformation at the interface, from an extended to a compressed state, causing variation in the interfacial elasticity. When microgels are adsorbed they can also be functionalized regioselectively in water to produce non-symmetrical microgels, called Janus, able to self-assemble.; Les microgels sont des particules colloïdales de polymère réticulé gonflées par un solvant. Déformables et poreuses, elles peuvent changer d’état de gonflement lors de l’application d’un stimulus. Ce travail de thèse a pour but de développer de nouveaux concepts tirant profit des propriétés stimulables et de la déformabilité intrinsèque des microgels tout en approfondissant les connaissances sur le comportement de ces objets en solution et aux interfaces. Les microgels de poly(N-alkylacrylamide) sont utilisés comme modèles. Dans un premier temps, notre travail a porté sur l’étude d’un nouveau type de microgels électrochimiluminescents grâce à l’incorporation d’un complexe métallique de ruthénium dans la matrice polymère. A la transition de phase, ces microgels présentent une exaltation de l’intensité ECL jusqu’à 2 ordres de grandeur, en lien avec la distance entre les sites redox. Le concept est ensuite transposé à des microgels sensibles aux saccharides et à des systèmes comportant deux luminophores, un donneur ECL et un accepteur d’énergie pouvant donner lieu à un transfert d’énergie par résonance. La deuxième partie de la thèse est consacrée à l’adsorption de microgels à une interface liquide-liquide plane, en vue de mieux comprendre l’origine de la stabilité des émulsions stabilisées par ce genre d’objets. De façon analogue aux protéines flexibles, les microgels changent de conformation à l’interface, passant d’un état étendu à un état comprimé, à l’origine de variations de l’élasticité interfaciale. Les microgels ainsi adsorbés sont fonctionnalisés de façon régiosélective dans l’eau et permettent de produire des microgels non symétriques, dits Janus, susceptibles de s’auto-assembler.