Using aminoglycoside antibiotics as drug models, it was shown that electrostatic complexes between hydrophilic drugs and oppositely charged double-hydrophilic block copolymers can form ordered mesophases. This phase behavior was evidenced by using poly(acrylic acid)-block-poly(ethylene oxide) block copolymers in the presence of silica precursors, and this allowed preparing drug-loaded mesoporous silica directly from the drug-polymer complexes. The novel synthetic strategy of the hybrid materials is highly efficient, avoiding waste and multistep processes; it also ensures optimal drug loading and provides pH-dependence of the drug release from the materials.

Le phénomène de dérive constitue un enjeu environnemental et sanitaire majeur lors de la pulvérisation de solutions phytosanitaires sur les surfaces agricoles. Sous l'action du vent, des gouttelettes peuvent dériver loin des champs ciblés et être source de pollution. Une stratégie pour limiter la dérive est de contrôler la distribution de taille des gouttes de spray, en réduisant la proportion de petites gouttes. Dans ce but, des additifs anti-dérives, tels que des émulsions diluées d'huile dans l'eau, ont été développés. Bien que largement étudiés, les effets de ces émulsions ne sont pas encore bien compris. L'objectif de cette thèse est d'élucider les mécanismes à l'origine de l'augmentation de la taille des gouttes de spray à base d'émulsions.La pulvérisation implique la fragmentation d'un flux de liquide par une buse hydraulique. A la sortie de la buse, une nappe libre de liquide est formée, puis déstabilisée en gouttes. Afin d'élucider les mécanismes à l'origine des effets anti-dérives des émulsions, nous étudions l'influence de ces émulsions sur les mécanismes de déstabilisation des nappes liquides. Une expérience modèle basée sur la collision d'une goutte de solution sur une cible solide est utilisée pour produire et visualiser des nappes liquides. Lors de l'impact, la goutte s'aplatit en une nappe qui s'étend radialement dans l'air, bordée par un bourrelet plus épais. Différents mécanismes de déstabilisation sont observés en fonction des propriétés des fluides. Une nappe d'eau pure s'étale radialement puis se rétracte par effet de la tension de surface ; simultanément, le bourrelet est déstabilisé en gouttes. Pour une émulsion diluée d'huile dans l'eau, le mécanisme de déstabilisation dominant est considérablement modifié: les nappes sont déstabilisées par la nucléation de trous qui perforent le film liquide lors de son expansion; les trous grandissent jusqu'à la formation d'un réseau de ligaments, qui est ensuite déstabilisé en gouttes.Une étude systématique de l'influence des paramètres physico-chimiques de l'émulsion, tels que la concentration en huile et la distribution de taille de gouttelettes d'huile, sur le mécanisme de perforation est conduite. Nous établissons une corrélation entre le nombre d'évènements de perforations observés dans les nappes modèles et la distribution de taille de gouttes de sprays formés avec des buses de pulvérisation agricoles. Ce résultat démontre la pertinence expérimentale de notre expérience modèle pour comprendre les mécanismes d'actions des formulations anti-dérives. Nous montrons ainsi que le mécanisme à l'origine de l'augmentation de la taille des gouttes de spray à base d'émulsion est un mécanisme de perforation.Pour comprendre les mécanismes à l'origine de la perforation, nous développons une technique optique permettant de mesurer le champ d'épaisseur de nappes liquides. Nous constatons que la formation d'un trou dans la nappe est systématiquement précédée par un amincissement local du film liquide. Nous montrons que cet amincissement est le résultat de l'entrée puis de l'étalement par effet Marangoni de gouttelettes d'huile à l'interface air/eau. L'amincissement du film liquide conduit in fine à sa rupture.Nous proposons un mécanisme de perforation en deux étapes: les gouttelettes d'huile (i) entrent à l'interface air/eau, et (ii) s'étalent à l'interface. La formulation de l'émulsion est un paramètre critique pour contrôler le processus de perforation. L'addition de sels ou de copolymères amphiphiles à des émulsions stabilisées par des tensio-actifs ioniques peut soit déclencher, soit inhiber le mécanisme de perforation. Nous montrons que l'entrée de gouttes d'huile à l'interface air/eau est l'étape limitante de ce mécanisme. Les interactions répulsives de nature stérique et/ou électrostatique entre les gouttelettes d'huile et l'interface stabilisent le film liquide, empêchant les gouttelettes d'entrer à l'interface, et ainsi inhibent le processus de perforation.

A recently developed variant of the so-called optimized perturbation theory (OPT), making it perturbatively consistent with renormalization group (RG) properties, RGOPT, was shown to drastically improve its convergence for zero temperature theories. Here the RGOPT adapted to finite temperature is illustrated with a detailed evaluation of the two-loop pressure for the thermal scalar $ \lambda\phi^4$ field theory. We show that already at the simple one-loop level this quantity is exactly scale-invariant by construction and turns out to qualitatively reproduce, with a rather simple procedure, results from more sophisticated resummation methods at two-loop order, such as the two-particle irreducible approach typically. This lowest order also reproduces the exact large-$N$ results of the $O(N)$ model. Although very close in spirit, our RGOPT method and corresponding results differ drastically from similar variational approaches, such as the screened perturbation theory or its QCD-version, the (resummed) hard thermal loop perturbation theory. The latter approaches exhibit a sensibly degrading scale dependence at higher orders, which we identify as a consequence of missing RG invariance. In contrast RGOPT gives a considerably reduced scale dependence at two-loop level, even for relatively large coupling values $\sqrt{\lambda/24}\sim {\cal O}(1)$, making results much more stable as compared with standard perturbation theory, with expected similar properties for thermal QCD.

Rare long-distance dispersal is known to be critical for species dynamics, but how the interplay between short- and long-distance colonization influences regional persistence in a fragmented habitat remains poorly understood. We propose a metapopulation model that combines local colonization within habitat islands and long-distance colonization between islands. We study how regional occupancy dynamics are affected by the multiscale colonization process. We find that the island size distribution (ISD) is a key driver of the long-term occupancy dynamics. When the ISD is heterogeneous—that is, when the size of islands is variable—we show that extinction dynamics become very slow. We demonstrate that this behavior is unrelated to the well-known extinction debt near the critical extinction threshold. Hence, this finding questions the equivalence between extinction debt and critical transitions in the context of metapopulation collapse. Furthermore, we show that long-distance colonization can rescue small islands from extinction and sustain a steady regional occupancy. These results provide novel theoretical and practical insights into extinction dynamics and persistence in fragmented habitats and are thus relevant for the design of conservation strategies.

Raman spectroscopy (RS) of graphene-related materials (GRM) is being considered as a fast, versatile, powerful and non-destructive characterization technique. Indeed, RS is sensitive to the number of layers, their stacking order, the nature and density of defects, the charge carrier density and in-plane strain variations. However, the positions, linewidths, profiles, intensities of the graphene/MLG Raman bands are not only affected by all these perturbations but also depends on the uniformity across the probed area (laser spot size and field depth) and on the substrate (through optical interference effects, dielectric screening…). An accurate interpretation of Raman spectra becomes then extremely complex and deserves the combined use of complementary diagnosis. We recently developed a unique expertise in terms graphene/MLG characterization. This know-how is based on instrumental developments (including laser power, transmission, reflection and Raman signal simultaneous monitoring), as well as the development of data treatment (including specific algorithms to subtract the substrate Raman background), interpretation tools and a detailed modeling of the Raman scattering and optical properties of graphene/MLG on a wide set of substrates (including SiC, Cu, SiO2/Si,…). Special care was paid to define protocols that ensure a high reproducibility and repeatability of calibrated measurements. In this contribution, we apply this tool for counting the number of layers of any kind of graphene samples. We define and validate standard procedures for GRM characterization on different substrates.