Long-Lived Two-Photon Excited Luminescence of Water-Soluble Europium Complex: Applications in Biological Imaging Using Two-Photon Scanning Microscopy.

International audienceA new europium complex presenting good solubility and stability in water, intense emission in the red (616 nm), long luminescence lifetime, and significant two-photon absorption cross-section in the biological window has been designed and successfully used for two-photon scanning microscopy bioimaging experiments on fixed cancer cells

Comparative analysis of conjugated alkynyl chromophore-triazacyclononane ligands for sensitized emission of europium and terbium

A series of europium and terbium complexes based on a functionalized triazacyclononane carboxylate or phosphinate macrocyclic ligand is described. The influence of the anionic group, that is, carboxylate, methylphosphinate, or phenylphosphinate, on the photophysical properties was studied and rationalized on the basis of DFT calculated structures. The nature, number, and position of electron-donating or electron-withdrawing aryl substituents were varied systematically within the same phenylethynyl scaffold in order to optimize the brightness of the corresponding europium complexes and investigate their two-photon absorption properties. Finally, the europium complexes were examined in cell-imaging applications, and selected terbium complexes were studied as potential oxygen sensors

Propriétés optiques de microstructures à base de nanofils métalliques

Nous avons utilisé une nouvelle méthode de photochimie laser pour la fabrication de microstructure 3D à base de nanofils métalliques. Les nanofils sont obtenus par photoréduction laser de sels métalliques dissous dans une matrice polymère. La réaction chimique est initiée par absorption à deux photons de photoréducteurs uniquement au point focal du laser. La géométrie des microstructures est obtenue en déplaçant le point focal du laser selon des trajectoires adaptées. Dans cette thèse nous avons étudié les propriétés optiques de structures à base de nanofils d'argent. Un nanofil qui occulte une onde plane crée un champ diffracté qui présente des trajectoires paraboliques de maximas et minimas d'intensité. Les calculs de Rayleigh-Sommerfeld montre que cette figure de diffraction typique correspond à l'inférence entre l'onde plane incidente et les ondes sphériques qui sont générées par diffraction sur les deux bords du nanofil. Lorsque les nanofils sont organisés en ensemble de nanofils parallèles distants de quelques microns, les champs diffractés donne des distributions d'intensité qui sont similaires à celles de microlentilles cylindriques. Dans ce cas l'interférence entre l'onde incidente et les ondes sphériques diffractées par les nanofils créée une distribution de phase quadratique qui est à l'origine de la focalisation. La fabrication de réseaux 2D de nanofils permet d'obtenir des réseaux de microlentilles très denses (10000x10000 DPI, dots per inch) qui ne sont pas réalisable avec des microlentilles réfractives. La possibilité de fabriquer des géométries 3D permet de manipuler les trajectoires des maxima et minima d'intensité pour obtenir de nouvelles fonctions diffractives à l'échelle microscopique. Par exemple, la fabrication de nanofils décalés dans l'espace nous a permis de développer un nouveau type de microdisposif optique qui permet la séparation spatiale des couleurs rouge, vert et bleu à l'échelle microscopique.We used a novel method of laser photochemistry to fabricate 3D microstructures based on metallic nanowires. Nanowires are obtained by laser photoreduction of metallic salt dissolved in a polymer matrix. The chemical reaction is initiated by the two-photon absorption of a photoreductor only at laser focal point. The geometry of microstructures is obtained by moving laser focal point according to suitable trajectories. In this thesis, we have studied the optical properties of of structures based on silver nanowires. A nanowire that stops a plane wave creates a diffracted field which shows parabolic trajectories of maxima and minima intensities. Calculations based on Rayleigh-Sommerfeld diffraction show that this typical figure corresponds to interferences between the incident plane wave and spherical waves generated at the two nanowire edges. When nanowires are arranged into set of parallel nanowires, spaced by a few microns, their diffracted fields generate intensity distributions similar to those of cylindrical refractive microlenses. In that case interference between the incident wave and the diffracted wave leads to a quadrative phase which is the at origin of focalisation. Manufacturing 2D arrays of nanowires allow to achieve very dense arrays of microlenses (10000x10000 DPI, dots per inch), which are impossible to make with refractive microlenses. The possibility to make 3D geometry permit to manipulate maxima and minima intensity trajectories for new diffractive functions at the microscopic scale. For instance manufacturing nanowires shifted in space leads to a new type of optical microdevice that allows the spatial separation of colors red, green and blue at microscopic scale.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Procede d'impression en trois dimensions

L'invention concerne un procédé d'impression 3D, dans lequel on transforme séquentiellement des volumes élémentaires, ou voxels, d'un matériau par irradiation, comprenant les étapes suivantes : décomposer le volume d'une partie (35) d'un objet (31) à imprimer ne nécessitant pas une résolution maximale en blocs identiques (39); associer, pour l'impression, à chaque bloc une brique de même contour comprenant des portions creuses; et irradier pour imprimer les voxels des briques

Large Two-Photon Absorption Properties of Polyphenyls and Polyfluorenes

International audienceThe theoretical study of two-photon absorption (TPA) properties of polyphenyls and polyfluorenes (with the number of phenyl rings N =2 to 6) was related to cooperative effects between monomers. These effects lead to an increase of the TPA cross-section with N without saturation according to a power law

Effets photomécaniques dans les cristaux organiques photochromes

Le photochromisme est la propriété que possèdent certaines espèces chimiques de présenter une transformation réversible, induite par la lumière, entre deux états ayant des spectres d'absorption séparés. Suivant l'amplitude des modifications structurales photoinduites, la réaction peut se produire dans des milieux plus ou moins rigides. Dans ce travail, nous nous intéressons à la phase cristalline et plus particulièrement à l'étude des propriétés spectroscopiques de nano- et microcristaux de molécules organiques photochromes. Dans ce but, nous avons développé un banc de microspectroscopie avec une résolution de 500nm, nous permettant d'étudier des cristaux de taille submicrométrique. Lors de l'étude de monocristaux d'un diarylethene, nous avons observé un effet photomécanique original: la réaction photochrome s'accompagne dans ce cas de sauts pouvant mesurer jusqu'à 4mm pour des cristaux de taille micrométrique. D'autre part, lorsqu'on empêche les cristaux de sauter, on observe la formation d'un réseau de fractures parallèles et équidistantes à la surface des cristaux. Ces effets correspondent à la traduction macroscopique de l'accumulation de contraintes ponctuelles dans le cristal lors de la photoréaction. Nous défendons l'hypothèse selon laquelle sauts et fractures ont un antécédent commun: une déformation périodique de la surface qui pourrait être liée à une instabilité de Grinfeld.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Diffraction-limited microfocusing generated by polymer microlines separated by 1.12 μm

International audienceThe diffraction of a dielectric microline pair is optimized by numerical simulations to generate an efficient focus-ing pattern with a micron-scale footprint. Microlines separated by 1.12 μm are fabricated by two-photon polym-erization on a glass substrate, and their diffraction pattern is characterized by three-dimensional wide-field transmission microscopy. A line pair, having a width W ¼ 0.40 μm and a height H ¼ 0.80 μm, leads to diffraction-limited focusing in the visible spectrum. Depending on wavelength, its focal length, lateral resolution, and depth of focus are in the ranges of 0.8-1.3 μm, 0.22-0.44 μm, and 1.7-2.13 μm, respectively. Such a microlens based on the diffraction of only two subwavelength scatterers could be used for the design of miniature optical sensors with micron and sub-micron pixels