Micro- and nanoscale heating have multiple applications, from physics to chemistry and biology, just because almost any field of science features thermal-induced effects. In this context, the difficulty is not to heat at small scales. This is made easy, for instance, by the laser heating of gold nanoparticles, a field of research named thermoplasmonics [1]. The challenge rather consists in measuring the resulting temperature increase, at the micro- or nanoscale.
In this presentation, we will present the use of optical wavefront microscopy [2] as a microscale thermometry technique [3]. We will explain the working principle, its characteristics and the wide variety of problems we could address, from microscale temperature shaping, hydrothermal chemistry, 3D temperature mapping, and single-cell thermal biology.

[1] Applications and challenges of thermoplasmonics, G. Baffou, F. Cichos, R. Quidant, Nature Materials 19, 946-958 (2020)
[2]  Wavefront microscopy using quadriwave lateral shearing interferometry: from bioimaging to nanophotonics, G. Baffou, ACS Photonics 10, 322-339 (2023)
[3] Thermal Imaging of Nanostructures by Quantitative Optical Phase Analysis, G. Baffou, et al., ACS Nano 6, 2452-2458 (2012)

We use Raman Tweezers to manipulate micro- and nano-plastics as well as individual cosmic dust particles. By doing so, we can identify their compositions and shapes, and study their response to optical forces without substrate effects, thus overcoming the limitations of standard Raman spectroscopy.

Los nanosistemas responsivos a estímulos externos representan la próxima generación de nanomateriales. Hoy en día es posible utilizar una amplia paleta de procesos de síntesis química en nanoescala para diseñar dispositivos ópticos que interactúen con el ambiente y se adapten a cambios. En esta presentación, mostraremos ejemplos de dispositivos fotónicos y plasmónicos basados en películas delgadas con nanoporosidad controlada, en el que se aprovechan fenómenos de responsividad molecular, amplificación óptica o canalización de la energía de procesos químicos que son acoplados a respuestas ópticas u optoacústicas. Los nuevos fenómenos observados tienen potenciales aplicaciones en comunicaciones, catálisis o nanofluídica.

Esta charla abordará el uso de gráficos de fasores como herramienta intuitiva y poderosa para analizar datos de microscopia resuelta en el tiempo e hiperespectral. Se explicará cómo esta representación permite cuantificar variables espectroscópicas complejas sin modelos y se discutirán aplicaciones relevantes en biomedicina.

Un llamado a impulsar el liderazgo femenino y construir redes nacionales, regionales y globales que transformen el futuro de la bioimagen y la microscopía.