Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Loudjy Chevry effectuée sous la direction de Jean-François Berret

Soutenance le mardi 9 Avril 2013 à 10 heures.

Lieu : bâtiment Condorcet, Amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes (niveau -1). La soutenance sera suivie d’un pot au 6e étage.

Propriétés magnétiques et mécaniques d’agrégats nanostructurés : applications à la microrhéologie et à la biologie

Résumé :

La dialyse, sous champ magnétique constant, de nanoparticules d’oxyde de fer en présence de polymères de charge opposées, aboutit à la formation d’agrégats anisotropes unidimensionnels. Ces nouvelles structures de forme allongée mesurent de 1 à 100 microns de longueur pour un diamètre d’environ 400 nanomètres. Je montrerai que ces bâtonnets ont la propriété d’être superparamagnétiques c’est- à-dire qu’ils acquièrent un moment magnétique en présence d’un champ , ce qui permet l’application d’une force ou d’un couple. Nous verrons également comment quantifier la rigidité de ces objets microscopiques, à partir de la déflection de bâtonnets fixés à un substrat en verre par une de leur extrémité et soumis à un champ magnétique constant. En mesurent la déflection en fonction de l’intensité du champ magnétique, nous déterminons la longueur de persistance , où est le module d’Young et le second moment d’inertie. Les longueurs de persistance calculées, de l’ordre du mètre, montrent que les bâtonnets sont des structures de grande rigidité. Nous nous pencherons ensuite sur leurs applications en microrhéologie des fluides complexes. Je montrerai comment les bâtonnets peuvent servir de sondes et permettre la mesure des paramètres viscoélastiques de fluides Maxwelliens, à partir de leur diffusion rotationnelle ou de leur mouvement sous champ magnétique tournant. Je finirai en étendant cette analyse à la microrhéologie du milieu intracellulaire de fibroblastes où nous verrons comment les bâtonnets sondent les variations temporelles de viscosité et d’élasticité du cytosol.