L'infection microbienne est une des causes des maladies menaçant la vie. Elle est conventionnellement traitée par des antibiotiques. Cette pratique a entraîné l'émergence de la résistance aux antimicrobiens (RAM), qui est associée à un taux de mortalité croissant. Afin de contrer le problème, les cellules microbiennes doivent être retirées de la zone de cible sans que l’agent microbienne libère des sous-produits. Les désinfectants, tels que l'eau de Javel et le chlore, tout en étant très efficace à large spectre antimicrobien, ne conviennent pas dans certaines circonstances. Ces composés sont chimiquement réactifs, ils peuvent donc corroder les surfaces en contact et laisser des composés toxiques. D'autre part, les antibiotiques conventionnels, bien qu'ils ne présentent pas ces propriétés indésirables de désinfectants, ont généralement un spectre d'action plus étroit et sont plus sujets au développement du RAM. Entre les désinfectants et les antibiotiques, il existe des composés à base d'argent qui, tout en ayant une activité antimicrobienne à large spectre, sont relativement sans danger pour les cellules de mammifères. Le mécanisme de l'action antimicrobienne des composés d’argent classiques est basé sur la libération d'ions argent dans le milieu. L'argent est un métal coûteux et se dégrade en libérant des ions. De plus, l'exposition à des niveaux élevés d'ions d'argent est un danger pour la santé et l'environnement et donc doit être évitée. Par conséquent, incorporer étroitement des atomes d'argent dans une structure moléculaire résistante à la corrosion, tout en gardant l'activité antimicrobienne, permettrait d'utiliser l'argent comme agent antimicrobien dans des applications exigeant un composé d'argent résistant à la corrosion avec de faibles niveaux de libération d'argent dans l'environnement. Pour atteindre cet objectif, un nouveau composé d'argent, AgNbO3, a été synthétisé et caractérisé en termes de taille, de morphologie, de comportement de sédimentation, de corrosion et d'activité antimicrobienne. Il a été démontré que tout en ayant un taux de libération d'argent diminué de plus de 150 fois par rapport aux particules Ag2O de référence, l'activité antimicrobienne des nanoparticules AgNbO3, quantifiée par la concentration minimale inhibitrice (MIC), était similaire dans le cas des milieux aqueux. L'étude du mécanisme d'action a indiqué que le composé exerce son action antimicrobienne par contact avec des cellules microbiennes. / Microbial infections are the main causes of life threatening diseases and are conventionally treated by antibiotic agents. This practice has resulted in the emergence of antimicrobial resistance (AMR), which is associated with ever-increasing rate of mortality. In order to counter the issue, the microbial cells should be removed from targeted areas without releasing toxic byproducts behind. Disinfectants, such as bleach and chlorine, while being very effective broad-spectrum antimicrobial, are not suitable in some circumstances. These compounds are chemically reactive; thus, they can corrode the surfaces in contact and can leave behind toxic compounds particularly in reaction with organic matter. On the other hand, the conventional antibiotics, while not having these undesired properties of disinfectants, have generally narrower spectrum of action and are more prone to the development of AMR. In between of disinfectants and antibiotics there are silver-based compounds, which while having broad-spectrum antimicrobial activity, are relatively safe to mammalian cells. There are, however, some challenges associated with the usage of the conventional silver compounds as antimicrobial agent, arising from the mechanism of antimicrobial action through the release of silver ions to the medium. Silver is an expensive metal and degrades in while releasing ions. Moreover, exposure to high levels of silver ions is a health an environmental hazard and should be avoided. Therefore, tightly incorporating silver atoms in a corrosion-resistant molecular level structure with keeping the antimicrobial activity would enable feasibility of using silver as an antimicrobial agent in applications that require corrosion resistant silver compound with low levels of silver release to the environment. To achieve this goal, a new silver compound, AgNbO3, was synthesized and characterized in terms of its size, morphology, sedimentation behavior, corrosion, and antimicrobial activity. It was demonstrated that while having a diminished silver release rate of more than 150 fold compared to the reference Ag2O particles, the antimicrobial activity of AgNbO3 nanoparticles, quantified by minimum inhibitory concentration (MIC), was similar in the case of aqueous media. Investigating the mechanism of action indicated that the compound exerts its antimicrobial action via contact with microbial cells.

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l'étude de l'influence de paramètres structuraux sur le comportement thermique de nano-composites : particules métalliques immergées dans un milieu transparent diélectrique. La première partie du travail est consacrée à la réalisation d'un montage expérimental de thermoréflectance pompe-sonde résolu en temps. L'expérience mise en place utilise un laser Ti:Saphir impulsionnel délivrant des impulsions de 100 fs toutes les 12 ns. Le montage permet de faire des mesures optiques en réflexion et en transmission sur des échantillons de taille nanométrique et est sensible à des variations relatives pouvant atteindre 10-7. Une seconde partie est destinée à la présentation des échantillons: réalisation et morphologie. Les échantillons étudiés sont composés de nanoparticules en or ou en argent. Les particules sont sphériques pour les plus petites, et tendent vers des oblates en grossissant. La taille des particules varie de 2,2 nm à une dizaine de nm de rayon moyen. Les particules sont réparties aléatoirement dans les matrices ou en chaînes et le nombre de couches des nano-composites varie suivant les échantillons. La dernière partie du travail rapporte les résultats expérimentaux obtenus et une comparaison avec des résultats numériques basés sur un modèle théorique à deux températures. Les différents échantillons ont été comparés afin de mettre en avant l'influence des paramètres: forme des particules, matrice, taille des particules, métal, nombre de couches et organisation des particules.

À ce jour, le miroir liquide le mieux connu est certainement celui composé du mercure qui possède conjointement les propriétés des liquides et des métaux à température ambiante. Cependant, ce métal possède de nombreux inconvénients qui limitent l'utilisation des miroirs liquides dans une multitude d'applications, tels les télescopes géants ou l'optique adaptative. Voilà pourquoi les MELLFs (MEtal Liquid-Like Films), découverts par Efrima en 1988, sont d'un intérêt grandissant dans le monde scientifique. Ceux-ci possèdent les mêmes propriétés réfléchissantes que le mercure, mais sans ses désavantages. Le MELLF est une suspension colloïdale d'argent métallique concentrée à l'interface air-liquide. Les particules de la suspension sont protégées par un ligand qui empêche leur agrégation et qui influence l'organisation structurale du film. Depuis la découverte des MELLFs, les voies de synthèse pour leur formation ont grandement été améliorées par divers groupes de recherche et les travaux se poursuivent. L'objectif du présent projet est donc d'améliorer les propriétés (autant physiques que chimiques) de ces films en utilisant pour la première fois des thiols comme agent ligand. Le principal intérêt de ces ligands réside dans le fait qu'ils s'adsorbent très fortement à la surface des nanoparticules d'argent métallique comparativement aux ligands préalablement employés pour la fabrication de MELLFs (les aminés aromatiques). Dans ce projet de maîtrise, des analyses en UV-visible ont également été menées pour étudier la capacité qu'ont ces ligands à former des films. De plus, les phénomènes subséquents à l'adsorption des thiols, dont l'organisation 2D du film, ont été analysés par diffusion dynamique de la lumière (DLS), et par microscopie électronique à balayage (SEM) et à transmission (TEM). Finalement, l'étude des propriétés réfléchissantes des films et d'un nombre de paramètres influençant la réflectivité a également été réalisée.