Le comportement de phase colloïdale comme « toolbox » pour la plasmonique reconfigurable

Les nanoparticules (NP) composées de métaux nobles, tels que l’or et l’argent, présentent des propriétés optiques uniques découlant de la résonance plasmonique de surface localisée, c’est-à-dire l’oscillation collective des électrons libres induite par la lumière. Cet effet conduit au confinement de champs électromagnétiques intenses à l’interface des NP, faisant des nanostructures plasmoniques des briques élémentaires idéales pour les dispositifs optiques à l’échelle nanométrique.

Une caractéristique clé de ces systèmes est la possibilité de moduler leur réponse optique en contrôlant la taille, la forme et l’organisation des NP. Par conséquent, les propriétés optiques collectives des assemblages de NP ne sont pas intrinsèques, mais émergent de leur disposition spatiale. Cela rend les NP particulièrement adaptées à une approche de conception « bottom-up », dans laquelle les fonctionnalités optiques peuvent être élaborées en introduisant des interactions programmables entre les NP afin de guider leur assemblage.

Au cours de ce séminaire, je montrerai comment les concepts de la physique de la matière molle peuvent être exploités pour contrôler l’assemblage de NP plasmoniques et ainsi adapter leur réponse optique collective en ajustant dynamiquement les interactions entre les particules et le comportement de phase. Je présenterai différentes stratégies pour diriger l’organisation des NP en exploitant leur intégration avec d’autres espèces colloïdales fonctionnelles, notamment des protéines et des microgels polymères thermosensibles. Ces systèmes permettent de contrôler les distances interparticulaires et les corrélations spatiales via des interactions réversibles et sensibles aux stimuli, offrant ainsi un accès à des réponses optiques reconfigurables.