微纳米尺度下纳米粒子组装过程中，存在诸多微观尺度的复杂相互作用，如范德华引力、空间位阻、静电以及偶极-偶极相互作用力等。前期研究表明仅利用物理方法很难形成大面积有序排列，而且基于光刻或微纳加工的压印技术往往需要复杂的制造程序和图案设计成本，同时条件控制也较为严苛，需要超净室等严格环境来控制最终的纳米组装。
本研究发展出了多层级纳米粒子WAS微纳条纹制备技术（Wrinkle-Assisted Self-assembly strategy），能够结合“自上而下”的柔性模板引导和“自下而上”的柔性配体诱导自组装，可制备单个纳米砖宽度（70 nm）和多个纳米砖宽度（180 nm）的宏观大面积有序阵列，克服了通常纳米粒子组装结构中易团聚、有序性不高、只能限制于微米级有序组装等缺点。其具有均匀的纳米粒子间距分布特征，具有高的纳米粒子间电磁场耦合增强系数和均匀分布的拉曼增强效应，可对痕量化学分子残留进行高灵敏检测（EF~4×106），且检测信号具有均匀性和重复性（< 3.2%）。
本研究所开发的微纳条纹技术无需超净室、高真空度等苛刻的环境，且避免了通常PDMS图案设计中使用的光刻蚀或电沉积技术，不需要复杂的设备，为等离激元阵列的规模化生产提供了应用前景。
Yi Chen, Haojing Yin, Debabrata Sikdar, Huang Liu, Qi Zhu, Gang Yao, Huan Qi, and Ning Gu*, Multiscale Patterned Plasmonic Arrays for Highly Sensitive and Uniform SERS Detection, Advanced Materials Interfaces 2020, in press.
