Pink Noise of Ionic Conductance through Single Artificial Nanopore Revisted

International audienceWe report voltage-clamp measurements through single conical nanopore obtained by chemical etching of a single ion track in polyimide film. Special attention is paid to the pink noise of the ionic current (i.e., 1=f noise) measured with different filling liquids. The relative pink-noise amplitude is almost independent of concentration and pH for KCl solutions, but varies strongly using ionic liquids. In particular, we show that depending on the ionic liquid, the transport of charge carriers is strongly facilitated (low noise and higher conductivity than in the bulk) or jammed. These results show that the origin of the pink noise can be ascribed neither to fluctuations of the pore geometry nor to the pore wall charges, but rather to a cooperative effect on ions motion in confined geometry

Transport d'ions et d'objets dans des nanopores

Several ways exist to handle and detect single molecules. The oldest one is to measure the ionic current going through a single nanometric pore. This thesis uses this technique. The discussion is built in two main parts. Firstly, the use of a single track-etched nanopore is aimed to reproduce experiments already made in the litterature with other kinds of pores. Some phenomena, like rectification for example, were observed, whereas others, like translocation, were not. Secondly, the investigation of electric conductance noise proves the existence of a phenomenon which has not been pointed out before in the litterature yet. Indeed, this noise can be ascribed neither to fluctuations of the pore geometry nor to the pore wall charges, but rather to a cooperative effect on ions motion in confined geometry.Il existe différentes techniques de manipulation et de détection de molécules uniques. Parmi elles, la mesure du courant ionique traversant un pore nanométrique unique est la plus ancienne. Le travail effectué dans cette thèse utilise cette technique et s'articule autour de deux objectifs. Tout d'abord, l'utilisation d'un nanopore unique obtenu par attaque de trace permet d'imiter les expériences déjà faites dans la littérature avec d'autres types de pores. Certains phénomènes, tels que la rectification par exemple, ont pu être observés, mais d'autres comme la translocation n'ont pu l'être. Ensuite, une étude du bruit de conductance électrique démontre l'existence d'un phénomène qui n'avait jusqu'alors pas été soulevé dans la littérature. En effet, ce bruit ne peut pas être imputé aux fluctuations des caractéristiques de la géométrie du pore ou de sa paroi, mais plutôt à des effets coopératifs sur la mobilité des ions dans un milieu confiné

Transport d'ions et d'objets dans des nanopores

Il existe différentes techniques de manipulation et de détection de molécules uniques. Parmi elles, la mesure du courant ionique traversant un pore nanométrique unique est la plus ancienne. Le travail effectué dans cette thèse utilise cette technique et s'articule autour de deux objectifs. Tout d'abord, l'utilisation d'un nanopore unique obtenu par attaque de trace permet d'imiter les expériences déjà faites dans la littérature avec d'autres types de pores. Certains phénomènes, tels que la rectification par exemple, ont pu être observés, mais d'autres comme la translocation n'ont pu l'être. Ensuite, une étude du bruit de conductance électrique démontre l'existence d'un phénomène qui n'avait jusqu'alors pas été soulevé dans la littérature. En effet, ce bruit ne peut pas être imputé aux fluctuations des caractéristiques de la géométrie du pore ou de sa paroi, mais plutôt à des effets coopératifs sur la mobilité des ions dans un milieu confinéSeveral ways exist to handle and detect single molecules. The oldest one is to measure the ionic current going through a single nanometric pore. This thesis uses this technique. The discussion is built in two main parts. Firstly, the use of a single track-etched nanopore is aimed to reproduce experiments already made in the litterature with other kinds of pores. Some phenomena, like rectification for example, were observed, whereas others, like translocation, were not. Secondly, the investigation of electric conductance noise proves the existence of a phenomenon which has not been pointed out before in the litterature yet. Indeed, this noise can be ascribed neither to fluctuations of the pore geometry nor to the pore wall charges, but rather to a cooperative effect on ions motion in confined geometry.PALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF