将任意形状的纳米级构建块锚定在表面上的特定排列中，对于下一代基于芯片的纳米光子器件的制造具有重要意义。目前制备纳米晶阵列的方法缺乏制造器件质量的纳米晶超材料所需的精确度、通用性和合成后鲁棒性。

为了应对这一挑战，近日，美国西北大学Chad A. Mirkin，Koray Aydin报道了一种合成策略，使用浅模板辅助的DNA介导的组装方法，可以在纳米精度的表面上排列任意形状的纳米颗粒（NPs）。

文章要点

1）研究发现，几乎所有具有任意形状的各向异性NPs都可以以任何所需的排列方式锚定在表面上，同时可以精确控制其位置和方向。

2）这项技术实现了NPs在超大表面积上形成图案，颗粒间的距离小到4 nm，从而为利用光与物质的相互作用提供了前所未有的机会。

3）作为概念验证，研究人员合成了一个基于纳米晶体的、动态可调的超材料（反常反射器），并展示了这种基于纳米颗粒的超材料合成平台的应用潜力。

该研究工作有望实现按需制造具有精准结构、动态响应的超材料，从而导致具有重要功能的难以制造的结构的发展。此外，基于这种方法的基础研究有望揭示结构-功能关系，阐明结构参数对光学性能的作用，并使基于分层光学超材料的大规模器件的制造成为可能。

Wenjie Zhou, et al, Device-quality, reconfigurable metamaterials from shape-directed nanocrystal assembly, Proceedings of the National Academy of Sciences Aug 2020, 202006797

DOI: 10.1073/pnas.2006797117

https://www.pnas.org/content/early/2020/08/11/2006797117