In this work, we explore the preparation and deposition of graphene oxide (GO)-metal (gold and palladium) nanoparticles (NPs) composites as thin films via wet routes. The properties of such films are examined, in view of Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) applications and as adhesion promoter thin films. It has been indeed shown that the encapsulation of metal NP within a few layers of graphene greatly improves the stability, reproducibility and sensitivity of SERS effect [1]. On the other hand, graphene oxide films decorated with metal nanoparticles are good non-etching adhesion promotors candidates for electroless deposition of metal thin films on non-metal substrates like glass or polymers [2, 3]. We discuss the preparation of the suspensions and the parameters (GO dispersion concentration, withdrawal speed and immersion time, functionalization of the substrates) which permit a good control of the deposition by dip-coating. The structure of the resulting thin films is characterized by Atomic Force Microscopy (AFM), Phase Shifting Interferometry (PSI) and Raman spectroscopy to determine the topography, thickness and homogeneity of the deposited layers. Their SERS and adhesion properties are then discussed.References[1] Y. Liu, Y. Hu, and J. Zhang, J. Phys. Chem. C, 2014, 1187, p. 8993‑ 8998.[2] S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch,2011, Nat. Nanotechnol.,6, p. 543‑ 546.[3] Q. Ma, X. Zhu, D. Zhang, and S. Liu, 2014, J. Mater. Chem. C,22, p. 8956‑ 8961.

We explore the preparation and use of graphene dispersions and graphene-nanoparticles composites viawet routes in order to create organized thin films (for passivation, adhesion and design of SERS substrates, seeFig.) At large concentrations, the liquid crystal ordering is an opportunity to spontaneously organize the materials.At lower concentrations, a special care has to be taken during the deposition of the thinnest films.In this work, we have focused on the design and the characterization of thin layers made of graphene oxide andgold nanoparticles (GO/AuNps) for their Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) properties. The objectivehere is to establish the main rules that control (during the deposition) the structure of the films and their resultingSERS properties. We have used various techniques such as dip-coating, spin coating with varying parameters, aswell as surface functionalization before deposition. The thin films have been characterized by AFM and theirperformance have been tested with Raman spectroscopy.

Graphene oxide dispersions are easily obtained in water. Due to the high aspect ratio of the flakes, liquid crystalsthen forms a nematic phase at moderate concentrations [1,2], which allows to design various composites withnanoparticles. Preparing organized materials and thin films from these dispersions however requires a good controlof the liquid crystal ordering during the deposition and the drying of the films.Here we have focused on mechanical instabilities that are frequently observed in thin graphene liquid crystallayers, when they are submitted to weak constraints. We have shown how to create and stabilize large-sizedperiodic textures (millimeter scale, see fig.1). The patterns have been characterized under optical and electronicmicroscopies. They result from the peculiar elastic and rheological properties of the graphene oxide liquid crystals.Our results also clarify why long-standing hypotheses on the presence of exotic phases [1] at large concentrationsare present in the literature.

We report measurements and theoretical predictions on the effect of an aligning magnetic field on the orientational disorder of a nematic liquid crystal in contact with isotropic solid substrates. Different types of substrates present a similar disorder and a similar dependency on the magnetic field amplitude, i.e. a decreasing of the angular distribution widths and spatial correlation lengths. Measurements are in qualitative agreement with a theory where the orientational disorder emerges from the competition between the aligning magnetic torque and the disorienting thermal fluctuations during the adsorption of the liquid crystal molecules on the substrate.

The mucociliary function of the bronchial epithelium ensures the continuous clearance of the respiratory system, which relies on two main elements: mucus and cilia beating coordination.We perform here a rheological characterization of mucus samples extracted from ALI (Air-liquid interface) cultures of bronchial epithelium. Our approach combines macro- and micro-rheology techniques with the aim of quantifying the mucus viscoelastic properties at different length scales (from the size of bronchial cilia up to the scale on which mucus is transported). This specific methodology allows us to compare samples corresponding to different patient pathologies.In addition, we will describe our method to quantitatively characterize the coordination between cilia and how density and spatial distribution influences this coordination and consequently the mucus motion, required for the mucoliary clearance.

The mucociliary function of the bronchial epithelium ensures the continuous clearance of the respiratory system. This function relies on two main elements: mucus and cilia beating. We perform here a rheological characterization of mucus samples extracted from ALI (Air-liquid interface) cultures of bronchial epithelium. Our approach combines macro- and micro-rheology techniques with the aim of quantifying the mucus viscoelastic properties at different length scales (from the size of bronchial cilia up to the scale on which mucus is transported). In addition, this methodology allows us to compare the rheological behavior of mucus samples corresponding to different pathologies

La fonction mucociliaire de l'épithélium bronchique assure le nettoyage continu des voies respiratoires afin d’éviter toutes infections et inflammations par les éléments présents dans l’air que nous respirons. L'efficacité de la clairance mucociliaire repose sur deux éléments principaux : les propriétés rhéologiques du mucus et la coordination du battement ciliaire. Dans cette communication, nous décrirons spécifiquement nos résultats sur la rhéologie du mucus. Notre approche biophysique vise à comprendre les paramètres biochimiques et physiques affectant les propriétés viscoélastiques du mucus et à évaluer l 'utilisation des propriétés viscoélastiques du mucus comme marqueur du diagnostic de maladie respiratoire (BPCO, maladie pulmonaire obstructive chronique ...).Des études sur la rhéologie du mucus ont déjà été réalisées, mais essentiellement sur le crachat ou le mucus reconstitué. Nous avons effectué des expériences rhéologiques sur le mucus extrait des cultures ALI (Air Liquid Interface) de l'épithélium bronchique reconstitué à partir d'une biopsie bronchique. Notre approche consiste à combiner une expérience de macro-rhéologie standard et une micro-rhéologie réalisée avec des pinces optiques afin de quantifier les propriétés viscoélastiques du mucus et de comprendre son comportement d'écoulement à différentes échelles, de l'échelle des cils jusqu'à l'échelle de longueur sur laquelle le mucus est transporté.Nos résultats montrent le comportement d'amincissement par cisaillement et la nature élastique du mucus avec un petit module élastique G 'compris entre 1 et 2 Pa. On observe également la rupture du gel de mucus à très faible taux de cisaillement et même pour la déformation oscillatoire réalisée À des fréquences inférieures à la fréquence de battement des cils (~ 15 Hz), probablement en raison de la structure complexe et hétérogène du mucus. Néanmoins, la structure du mucus et les propriétés viscoélastiques sont récupérées en 5 minutes. La macro et la micro-rhéologie indiquent deux comportements différents : on observe un plateau élastique à la macro-échelle et un comportement visqueux à la micro-échelle, avec une viscoélasticité très faible de l'ordre de 10-3 à 10-2 Pa et proportionnelle À la fréquence de ω0,9 dans la même plage de fréquence. En appliquant des forces locales grâce à des pinces optiques, comme le montre la figure 1, nous montrons que l'adhérence du mucus est impliquée et doit être prise en compte pour comprendre les différences entre les propriétés mécaniques mesurées à ces différentes échelles de longueur et plus généralement pour caractériser les propriétés du mucus.Cette approche biophysique et méthodologie spécifique nous permet de comparer des échantillons correspondant à différentes pathologies du patient et pourrait être appliquée avec succès à l'hypersécrétion de mucus de patients atteints de fibrose kystique. Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet de plus grande envergure impliquant une étude de physique statistique sur la coordination des cils et son couplage avec la viscoélasticité du mucus.