Note ABES Probing the dynamics of formation and transformation of processes at the nanometric scale by in-situ and environmental TEM Etude par microscopie électronique in situ des processus de formation et de transformation structurale des minéraux In situ TEM Transformations dynamiques Pré nucléation Biominéralisation In situ TEM Dynamic transformation Prenucleation Biomineralization 549 Minéralisation (biologie) Minéraux Cette thèse a permis de développer de nouvelles méthodologies pour permettre l’analyse structurale et chimique, à l’échelle nanométrique en en temps réel, des processus dynamiques impliqués dans la formation et l’évolution des phases minérales en utilisant comme outil la microscopie électronique en transmission. Les conditions d'observation ont dû être adaptées aux différents types de systèmes étudiés en considérant des expériences de référence, d’une part afin de comprendre et de limiter des effets non-souhaités tels que l’influence du rayonnement électronique sur les processus à étudier, et d’autre part pour permettre le suivi en temps réel de ces processus. Nous nous sommes tout d’abord intéressés aux premières étapes de la biominéralisation du carbonate de calcium en présence de la matrice organique, comme dans les organismes, et montré que les espèces de prenucleation conduisent tout d’abord à la formation d’une phase amorphe, information inédite qui illustre le fort intérêt de ces méthodologies in situ pour la compréhension de ces processus. Nous avons ensuite étudié, avec un accent particulier sur les phénomènes qui se produisent à l’interface, la chronologie et les cinétiques des processus impliqués durant le cycle complet de son évolution structurale. L’ensemble de ces résultats confirme le fort potentiel de la microscopie électronique en transmission in situ pour l'élucidation de certains processus dynamiques qui interviennent dans les premières étapes de formation des structures biomimétiques, inorganiques ou hybrides. Cette thèse a également permis d’ouvrir des nombreuses perspectives pour les études in situ à l’échelle nanométrique dans divers autres domaines. This thesis developed new methodologies to allow the structural and chemical analysis, at the nanometric scale in real time, of the dynamic processes involved in the formation and evolution of mineral phases using the transmission electron microscope as a tool. The observation conditions had to be adapted to the different types of systems studied by considering "control" experiments, on the one hand in order to understand and limit undesired effects such as the influence of electron radiation on the processes to be studied, and on the other hand to allow the real-time monitoring of these processes. We first looked at the early stages of biomineralisation and showed, as a first step, that pre-nucleation species first lead to the formation of an amorphous phase, a novel piece of information that underlines once again the strong interest of these in situ methodologies for the understanding of these processes. We then studied, with particular emphasis on the phenomena occurring at the interface, the chronology and kinetics of the processes involved in the structural evolution of calcium carbonate during its complete cycle. All these results confirm the strong interest of using in situ transmission electron microscopy for the elucidation of certain dynamic processes involved in the early stages of formation of biomimetic, inorganic or hybrid structures. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 8520563 https://theses.hal.science/tel-05525770 application/pdf 8467465 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/RAMNARAIN_Vinavadini_ED182_2022.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE044/abes https://theses.hal.science/tel-05525770 https://theses.hal.science/tel-05525770 Ramnarain Vinavadini 1993-12-26 FR 294170650 0ETRYM010E6 21807597 4200003 https://theses.fr/2022STRAE044 2022STRAE044 https://doi.org/10.70675/0bc8ee3ez3b24z42f3z9c2ezffabeba0ffe3 2022-12-07 Physique-Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ersen Ovidiu MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 077410513 Bulou Hervé MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 14470272X Menguy Nicolas MADS_PRESIDENT_DU_JURY 183067371 Viart Nathalie MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 138996865 Ihiawakrim Dris MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 238129233 Nassif Nadine MADS_RAPPORTEUR_1 081919816 Masenelli-Varlot Karine MADS_RAPPORTEUR_2 117470732 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 93794 151842973 ddc:540 Ersen Ovidiu Bulou Hervé Menguy Nicolas Viart Nathalie Ihiawakrim Dris Nassif Nadine Masenelli-Varlot Karine École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 8520563 confidentialité 2022-12-07 2024-01-01 confidentialité 2022-12-07 2024-01-01 confidentialité 2022-12-07 2024-01-01 confidentialité 2022-12-07 2024-01-01