Confinement of colloidal particles in thin liquid films is typically accompanied with interfacial deformations which give rise to long-range capillary forces, attractive in most of the cases [1]. In simple fluids, these long-range capillary forces compete mostly with the isotropic electrostatic interactions. In nematic[2] or smectic[3] liquid crystal free films, other long-range anisotropic interactions related to bulk distortions of the surrounding fluid appear and new equilibrium positions or the possibility of forming new types of 2D colloidal assemblies appear via original elasto-capillarity couplings.
In a previous work [4], using spatially resolved retardation and easy-axis maps, we have analysed quantitatively the 2D interfaces deformation and the nematic textures observed around isolated particles (see Fig.1) embedded in thin nematic films with hybrid anchoring conditions. Using numerical methods, we have explained quantitatively the different textures and the formation of topological defects. Contrary to what is classically observed in aligned nematic cells, the equilibrium patterns (such as the elastic dipole) due to a microsphere can be much larger than the particle size (as shown in Fig.1).
Here we have focused on the overall colloidal interactions and the equilibrium positions between spherical or anisotropic particles. We have experimentally characterized the equilibrium configuration of isolated colloidal pairs. Using a 2D model of the nematic elasticity and finite element approaches, we have also numerically characterized the pair interaction and explained the textures observed. These new spontaneous organizations in thin nematic films offer new ways to self-assemble complex colloidal systems in 2D.
References:
[1] P.A. Kralchevsky, K. Nagayama, Adv Colloid Interface Sci ,2000, 85, 145.
[2] H.Jeridi, M.A.Gharbi, T.Othman, Ch.Blanc, Proc Natl Acad Sci USA, 2015, 112, 14771.
[3] M.A.Gharbi et al., Langmuir, 2018, 34, 2006.
[4] H. Jeridi, M. Tasinkevych, T. Othman, and Ch. Blanc, Langmuir, 2016, 32, 9097.

L’existence d’une phase « Nematique twist Bend » (NTB) a été prédite par I.Dozov dès 2001 [1] mais n’a été observée expérimentalement qu’en 2010 [2]. Cette phase est assez originale car elle présente optiquement des défauts de type coniques focales sans réel ordre translationnel observable en diffusion des rayons X. Généralement cette phase est présente à des températures élevées (au-dessus de 100°C) dans les corps purs. L’ajout d’un nématogène [comme le 4-Cyano-4'-pentylbiphenyl (5CB)] à un composé NTB [tels que le 1,7-bis (4-cyanobiphényl-4-yl) heptane (CB7CB)] permet de diminuer fortement la plage d’existence de la phase NTB [3] tout en modifiant continûment les propriétés thermiques et diélectriques. Dans ce travail, nous avons exploré les modifications dues à l’ajout au CB7CB de smectogènes, et en particulier du 4′-octyl-4-biphénylcarbonitrile (8CB). Le diagramme de phase de ce dernier mélange binaire présente des caractéristiques surprenantes. Malgré leur ressemblance macroscopique, les phases SmA et NTB semblent ainsi incompatibles et restent séparées par une phase nématique s’étendant à très basse température (-20 ° C) pour une fraction CB7CB de ϕ_c≈20%. Nous avons par ailleurs caractérisé les propriétés optiques, thermiques, diélectriques et d’ancrage des phases N et NTB des mélanges. Les propriétés optiques sont très différentes de celles du CB7CB sur une large gamme de composition et de forts effets pré-transitionnels sont observables à l'approche de ϕ_c≈20%. Les propriétés d’ancrage (fig1) sont également significativement modifiées par l'ajout de 8CB au CB7CB ce qui facilite l'alignement homéotrope, très difficilement obtenu pour le CB7CB.

Particle tracking Microrheology (PTM) is an attractive experimental technique to measure the viscoelastic properties of complex fluids in a tiny volume. In the case of anisotropic materials such as liquid crystals, it should be however used cautiously. Here, we examined the case of the lyotropic chromonic liquid crystal disodium chromoglycate (DSCG). The unusual Brownian motions of microspheres in this system has attracted recent attention [1,2] suggesting a complex coupling between the fluctuations of the director and of the beads. Although it has been claimed that PTM could be used to extract the viscosities of the nematic phase [3], this effect may give rise to inconsistent microrheological measurements.In order to explore these issues, we have experimentally studied the Brownian motion of particles in aligned samples (see figure 1.A), varying both the concentration of DSCG and the size of the probes. Effective viscoelastic properties have been extracted from these measurements and compared to the ones obtained by active microrheology based on optical tweezers. Our results explain why various viscoelastic behaviors have been previously reported for DSCG.

Les enjeux de santé publique et de développement durable conduisent à intensifier l’utilisation de protéines végétales notamment dans les secteurs de biens de consommation comme l’industrie pharmaceutique,l’agro-alimentaire et les cosmétiques. La levée récente de certains verrous technologique permet aujourd’hui la purification industrielle de protéines végétales issus de tourteaux provenant de la production d’huiles végétales. Ces protéines sont valorisables comme substituts aux graisses saturées dans la structuration d’huiles à destination de la consommation humaine. Le manque de texture d’huiles végétales insaturées peut être compensé par ces protéines jouant le rôle de stabilisants et de gélifiants dans les émulsions. Nous nous intéressons aux propriétés fonctionnelles des protéines de blé, de tournesol et de colza, en volume et aux interfaces. Nous avons montré que des gels de protéines de tournesol avec des élasticités modulables sont obtenus par dénaturation thermique. La dynamique de formation de films protéique aux interfaces fluides a été étudiée en combinant des mesures de tensiométrie, de viscoélasticité dilatationnelle et d’ellipsométrie. Les mesures sur plusieurs ordres de grandeurs en concentrations et en temps mettent en évidence différents régimes de structuration associés à différentes dynamiques d’adsorption pour les trois protéines de blé, de tournesol et de colza étudiées. Nous discutons également le rôle de la flexibilité des protéines dans ces différents régimes de structuration.

We show that compressive sensing (CS) calculations are very ecient to reconstruct in 3D sparse objects whose 2D hologram has been recorded by digital holographic microscopy. The method is well adapted to image small scattering objects moving within a larger motionless object. This situation corresponds to red blood cells (RBCs) circulating in the vascular system of a zebrash (Danio rerio) larva. RBCs positions are imaged in 3D from a single hologram, while the RBCs trajectories, i.e. the perfused blood vessels, are imaged from a sequence of holograms. With respect to previous work (Donnarumma et al., Opt. express, 24, 26887, 2016), we get a gain of ∼ 500 in calculation speed.