Photothèque

Liposomes dans un placenta humain

Des expériences sont réalisées au laboratoire afin de trouver des nanomédicaments qui puissent être administrés à une femme enceinte sans risque pour le foetus. Des nanomédicaments émettant de la lumière sont mis en présence de placenta humain. Avec les technologies d’imagerie disponibles au sein de l’Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS), leur comportement peut-être ainsi observé et adapté pour répondre à cette problématique.
 
Technique utilisée : Imagerie de fluorescence (microscope)
Echelle :
grandissement 5,7
 

© Lucie VALERO & Johanne SEGUIN – Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS, CNRS / INSERM / Université de Paris) – Prix de limage C’Nano IdF / DIM nanoK 2016

 

La lumière à l’exploration du nanomonde

La photographie représente la réflexion d’un faisceau laser sur une pointe fine, elle-même positionnée sur l’échantillon à étudier. Le rôle de la pointe est d’amplifier l’effet du faisceau laser sondant l’échantillon, afin d’assurer sa caractérisation physico-chimique avec une précision et une sensibilité extrêmes. Grâce à cette technique expérimentale, appelée “spectroscopie Raman exaltée de pointe” ou “nano-Raman”, il est possible d’étudier des nano-objets, tels que les nanotubes de carbone, de même que des nanostructures semi-conductrices à la base de l’électronique moderne (informatique, téléphonie, etc.). Les dimensions typiques des objets appartenant à ce “nanomonde” sont de l’ordre de quelques nanomètres à peine, c.-à-d. dix-mille fois plus petites que l’épaisseur d’un cheveu!

Technique utilisée : Spectroscopie Raman exaltée de pointe (nano-Raman)
Echelle : 1:10

© Philippe LAVIALLE & Razvigor OSSIKOVSKI – Laboratoire de Physique des Interfaces et Couches Minces (LPICM, CNRS / Ecole Polytechnique) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

Forêt de nanotubes de carbone

C’est en 1991 que le physicien japonais Sumio IIJIMA observe pour la première fois dans un sous-produit de synthèse des nanotubes de carbone, des structures tubulaires. Ces tubes, entièrement composés de carbone, sont appelés nanotubes en référence à leur diamètre qui ne mesure que quelques nanomètres. Depuis cette découverte, le nanotube de carbone est, à l’instar de son parent carboné le fullerène, l’objet d’un immense engouement scientifique. Cette photo montre des nanotubes de carbone observés au microscope électronique à balayage orientés verticalement par soutien mutuel. Ce tapis dense de nanotubes de carbone verticalement alignés est synthétisé directement sur un substrat de cuivre par dépôt chimique en phase vapeur. Cette technique permet d’obtenir un collecteur de courant nano-architecturé avec des applications pour des batteries lithium-ion.

Technique utilisée : Synthèse des nanotubes de carbone par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB)
Echelle : 30 µm

© Mariam EZZEDINE  – Laboratoire de Physique des Interfaces et Couches Minces (LPICM, CNRS / Ecole Polytechnique) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2016

Mettre en lumière la partie sombre de la matière

Les nanotechnologies pour rendre visible l’invisible

Les interactions entre la lumière et la matière existent absolument partout dans la nature. Elles donnent leur couleur aux objets, créent les arcs-en-ciel et nous permettent de voir lorsque ces interactions ont lieu sur notre rétine. Mais la lumière est duale : elle possède une partie électrique et une partie magnétique. Les interactions entre la lumière magnétique et la matière ont été depuis toujours ignorées car trop faibles pour être observées. Aujourd’hui, grâce aux nanotechnologies et à leurs propriétés physiques uniques, cela n’est plus le cas. C’est ce que représente cette image, nous laissant entrevoir de nouvelles applications qui nous étaient jusqu’alors interdites.
 
Technique utilisée : Rendu 3D, Blender
Echelle : 300nm
 

© Mathieu MIVELLE – Institut des Nanosciences de Paris (INSP, CNRS / Sorbonne Université) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

 

Le squelette d’un neurone révélé avec une précision inégalée

Les neurones ont une forme extrêmement complexe, avec notamment de fins prolongements (les dendrites) qui récoltent les informations provenant d’autres neurones. Cette forme complexe est maintenue par un véritable squelette formé de micro-filaments, notamment d’actine. On voit ici une portion de dendrite d’un neurone du cortex (en rouge), avec des petites excroissances appelées épines, qui accueillent les prolongements provenant d’autres neurones pour former une structure appelée synapse. La microscopie à super-résolution CW-STED permet de révéler l’organisation du squelette d’actine (ici en pseudo-couleurs) dans les épines, et ce avec une précision inégalée. Cette approche permet notamment d’étudier comment ce squelette est modifié par l’activité des neurones ou perturbé dans des maladies neurologiques telles que l’épilepsie.

Technique utilisée : Microscopie à déplétion par émission stimulée (STED)
Echelle : 10 µm de longueur

© Jean-Luc PONCER – Institut du Fer à Moulin (IFM, INSERM / Sorbonne Université) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

 

Nanotransducteur optomécanique dans le terahertz

Nano-poutre qui transforme de la lumière infrarouge lointaine en vibration mécanique

Cette image a été obtenue par microscope électronique à balayage, et permet de visualiser quatre dispositifs optomécaniques térahertz. Chaque dispositif est composé d’une poutre d’une longueur de 14 µm, qui est suspendue. Ils sont fabriqués à partir d’un matériau semi-conducteur (arséniure de gallium, partie grise) d’une épaisseur de 300 nm, et recouverts d’or (partie gris clair), sur une épaisseur de 100 nm. Ces dispositifs permettent de convertir l’énergie d’un rayonnement infrarouge lointain en vibrations mécaniques.

Technique utilisée : Microscopie électronique à balayage
Echelle :
3µm

© Cherif BELACEL – Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ, CNRS / Université de Paris) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

 

CNTs Power for Ballooning Take-off

CNTs Power for Ballooning Take-off

Observation en microscopie électronique à balayage (MEB) d’un réseau de nanotubes de carbone. Ce matériau possède des propriétés électroniques, thermiques et mécaniques exceptionnelles. On retrouve au milieu de cette forêt de nanotubes une gouttelette d’aluminium qu’on croirait suspendue dans l’espace.

© Sana MZALI – Laboratoire de Physique des Interfaces et Couches Minces (LPICM, CNRS / Ecole Polytechnique) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2016

 

La cloche de l'ultra mince

La cloche de l’ultra-mince

Dans cette cloche sous vide, un matériau solide est chauffé à haute température pour permettre son évaporation. Le matériau se dépose alors au contact d’une surface où il est directement recondensé à l’état solide. Il se forme alors une couche ultra mince à la surface du substrat. Cette technique est notamment utilisée dans la fabrication de dispositifs en microélectronique.

© Célia ACHAIBOU – Laboratoire Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (ITODYS, CNRS / Sorbonne Université) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2016

Curiosité effervescente

Curiosité effervescente

On ne sait jamais quand vient l’inspiration scientifique. Les réflexions se succèdent au cours de la journée dans un pêle-mêle intellectuel incontrôlable. Et c’est parfois le soir que fleurissent les plus grandes créations et les idées les plus novatrices. Lorsque l’inspiration vous tient et que la curiosité l’emporte, il est souvent impossible pour le chercheur de résister à la tentation du test immédiat. Ainsi, de temps en temps, c’est dans l’obscurité du laboratoire que nucléent, mûrissent et dansent telles des sphères irisées les pensées scientifiques les plus originales et les plus prometteuses. Des échecs ? Il y en aura. C’est aussi la vie du chercheur. Mais ces jours-là, la déception ne sera que partielle. La patience finira par porter ses fruits, et l’on sait que chaque illumination tardive est une chance de plus vers une découverte inattendue.
 

© Tsou Hsi Camille CHAN CHANG, Clément LARQUET et Jérôme CAPITOLIS, Laboratoire de Chimie des Matériaux de Paris (LCMCP, CNRS / Sorbonne Université) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2016

 
A l’ombre d’un chercheur voulant transformer la lumière

A l’ombre d’un chercheur voulant transformer la lumière

La photo représente le montage de photo-électrochimie permettant d’étudier le nombre de molécules et le photo-courant produits sous illumination. Il est aujourd’hui aisé de transformer la lumière en électricité grâce aux panneaux solaires. Cependant, il est difficile de stocker l’énergie électrique et de répondre à la demande lors des pics de consommation ou lorsqu’il n’y a plus de lumière. Pour remédier à ce problème, les électrochimistes cherchent à transformer cette dernière en énergie chimique : l’électricité générée est utilisée pour convertir des espèces chimiques facilement disponibles (eau, alcool, déchets…) en molécules pouvant restituer l’énergie quand la demande l’exige. Depuis quelques années, des chercheurs ont eu l’idée de remplacer une partie de l’énergie électrique par l’énergie lumineuse. Ainsi, ils améliorent, aujourd’hui, des systèmes permettant de transformer directement la lumière en énergie chimique. Cette amélioration fait appel à la science des matériaux, la physico-chimie et l’ingénierie.

© Anne-Lucie TEILLOUT, Institut de Chimie-Physique (LCP, CNRS / Université Paris Saclay) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

Des atomes fibrés !

Des atomes fibrés !

La lumière se propageant dans une nanofibre optique présente un fort champ évanescent qui peut être utilisé pour piéger et interroger des atomes froids. L’ensemble d’atomes froids  ainsi piégé permettra de construire une mémoire quantique intrinsèquement fibrée.
 
 © Neil CORZO-TREJO – Laboratoire Kastler-Brossel (LKB, CNRS / Sorbonne Université / Collège de France/ ENS) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015
 
Effet de lumière sur des nano-aimants

Effet de lumière sur des nano-aimants

La lumière est pour nous le stimulus essentiel qui permet de moduler les propriétés magnétiques des composés sur lesquels nous travaillons. Nous réalisons des composés photo-magnétiques que nous intégrons ensuite dans des architectures moléculaires complexes. Sans lumière, nos composés perdent de leur éclat et de leur intérêt.

© Valérie MARVAUD, Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM, CNRS / Sorbonne Université) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2015

La lumière emprisonnée

La lumière emprisonnée

Les nanoparticules d’or sphériques présentent une couleur rouge spécifique. Leur activation par la lumière verte (couleur complémentaire absorbée) permet d’exalter leurs propriétés catalytiques pour des applications environnementales. La photo montre un réacteur LED (Light Emitting Diods) développé par le groupe TEMiC du Laboratoire de Chimie Physique- Univ. Paris Sud, Orsay.

 

© Iyad SARHID – Institut de Chimie Physique (ICP, CNRS / Université Paris Saclay) – Prix de l’image C’Nano IdF/ DIM nanoK 2015

Astéroïde B612

Astéroïde B612

En présence d’un champ magnétique en rotation, des nano-bâtonnets (en rouge) contenant des nanoparticules d’oxyde de fer magnétiques peuvent s’auto-assembler à la surface d’une cellule (en vert) adhérant à une surface de verre (en bleu), pour former une « aiguille » magnétique plantée par une extrémité dans la membrane cellulaire. Une fois formée, cette aiguille peut être manipulée à distance par un champ magnétique pour sonder les propriétés mécaniques de la membrane.

© François MAZUEL – Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC, CNRS / Université de Paris) – Prix de l’image C’Nano IdF / DIM nanoK 2016
 
 
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