近日，武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院丁濤教授課題組利用納米等離激元的近場增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)合光熱、光學(xué)力、光化學(xué)作用，大大拓展了高精度激光直寫所適用的材料體系，并成功獲得了一系列具有手性特征的復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)，如枝化的銀納米線和金納米顆粒的手性聚集體。

丁濤教授課題組與徐紅星院士團(tuán)隊合作，利用641 nm的連續(xù)激光輻照浸沒在硝酸銀溶液中的銀納米線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)枝化的銀納米片大都出現(xiàn)在遠(yuǎn)離光照的地方。結(jié)合電磁場、固體流體傳熱和斯托克斯流多個物理場對整個過程進(jìn)行數(shù)值仿真，計算結(jié)果表明銀線近場產(chǎn)生的梯度力使生成的銀納米顆粒束縛在銀線表面，而溫差誘導(dǎo)的熱泳力是推動銀納米顆粒橫向運動的主導(dǎo)作用力，最終在遠(yuǎn)離光照的端點處得到具有光學(xué)活性的分叉結(jié)構(gòu)。

丁濤課題組利用446 nm的連續(xù)激光輻照摻雜有金離子的TiO2薄膜，可在TiO2薄膜表面還原析出金顆粒。由于TiO2薄膜中金離子濃度梯度的存在，這些金納米顆粒的生長呈現(xiàn)出環(huán)狀排列。與此同時，光熱作用使得臨近的金顆粒之間發(fā)生熔合，隨著光照時間的延長，環(huán)狀排列金顆粒數(shù)目不斷減少，當(dāng)顆粒數(shù)減少到3個時，這些環(huán)狀排列的顆粒在概率上表現(xiàn)出幾乎均等的左旋或右旋手性特征，并表現(xiàn)出明顯的光學(xué)活性。

以上工作受到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金項目資助。