中国科学院合肥物质科学研究院固体所科研人员发展了基于水凝胶收缩效应辅助的静电吸附自组装策略，揭示了水凝胶收缩效应辅助驱动的静电自组装机制，解决了传统静电自组装技术中由吸附颗粒二次静电排斥导致非密排随机组装的难点，实现了大面积水凝胶负载密排金纳米颗粒有序阵列的批量制备。基于水凝胶收缩辅助静电自组装制得的典型水凝胶膜负载密排金纳米有序阵列由尺寸均匀的金纳米球按照六方紧密排列的方式构建而成，且大面积有序均匀，仅有少量由于金纳米颗粒缺失引起的空位缺陷，有效避免了由多层纳米颗粒堆积所引起的缺陷结构。同时，相邻金纳米颗粒之间的间隙小于10纳米，有利于纳米颗粒之间产生强的电磁场增强作用，从而出现大量SERS热点，有望成为优良SERS衬底。从断面SEM图可以看出，水凝胶膜的上表面和下表面都有效负载了单层紧密排列的金纳米颗粒阵列。由此说明，通过静电自组装和水凝胶膜收缩相结合的方法，成功地在水凝胶膜的正反两面同时制备了大面积有序密排的金纳米颗粒阵列。这种水凝胶薄膜负载密排金纳米颗粒阵列是一种优良动态可控的SERS基底，可以用于SERS技术的实际检测。此外，该水凝胶收缩辅助的静电自组装方法有助于保证阵列的有序性和完整性，给构建基于等离子体纳米颗粒阵列/水凝胶复合材料的高性能器件提供了新思路。相关成果以“Hydrogel Film@Au Nanoparticle Arrays Based on Self-Assembly Co-Assisted by Electrostatic Attraction and Hydrogel-Shrinkage for SERS Detection with Active Gaps”为题发表在Advanced Materials Interfaces。