納米粒子作為基本構筑單元可組裝成各種維度（1D，2D，3D）的納米結構。納米粒子的特定組裝體相對于單個納米粒子來說具有獨特的電子、化學和光學特性，其組裝體在電子學、等離子學、傳感器和表面增強拉曼散射（SERS）等方面具有廣泛的應用。自組裝是自然界構造宏觀材料的基本途徑，也是將微觀粒子與宏觀應用相聯(lián)系的最有效方法。納米粒子的自組裝的一個關鍵點在于控制納米粒子之間的作用力的動力學平衡，包括長程靜電斥力、短程范德華引力和其它短程作用力。更重要的是，納米粒子之間的各向異性作用力是以可控的方式形成更高級納米結構的前提，比如低維各向異性納米結構和更復雜的結構。 

　　貴金屬納米粒子的一維組裝體具有非線性電子傳輸特性，在未來電子學器件的微型化設計中，可用于納米電路中的導線或基本單元器件；一維組裝體中金屬納米粒子之間的局域等離子體共振（LSPR）耦合可以使光波在一維組裝體中傳播數(shù)百納米，以此可以制造基于等離子體的光波導器件。

　　中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所微納技術研究室的張志強博士利用硼氫化鈉處理來調(diào)節(jié)納米粒子與基底之前的作用力，將固定在化學修飾玻璃表面的金納米粒子直接轉化為一維鏈狀組裝體，并且可以控制一維組裝體的數(shù)量和形貌（圖1）。此方法為原位、定域制造納米光電器件提供了一種簡單手段。相關成果已發(fā)表在ACS的Langmuir 2011, 27(16), 9834-9842上。（相關鏈接） 

　　圖1. 基底的面化學修飾與金納米粒子自組裝示意及SEM圖片

　　近年來，將貴金屬納米粒子如金組裝成三維網(wǎng)絡狀多孔納米結構已經(jīng)引起越來越多的關注。這種組裝體納米材料具有較高的表面體積比和多孔的特點，在傳感器、燃料電池、電化學、生物過濾、高級催化等領域都有潛在的應用價值。目前，三維網(wǎng)絡狀納米結構的制備方法主要是金銀合金法、應用軟或硬模板的引導合成法和生物材料比如右旋糖酐和葡萄糖。但這些方法都包含用強酸或煅燒等手段去除犧牲金屬或有機模板分子的步驟，這會帶來環(huán)境污染問題。另外，在這些后處理步驟中，很難控制納米結構的最終成分。

　　蘇州醫(yī)工所微納技術研究室的張志強博士利用不同鹵鹽離子（F–, Cl–, Br–, and I–）在膠體金納米粒子表面具有不同親和力的特點來調(diào)節(jié)納米粒子之間的相互作用力，從而控制金納米粒子形成不同形貌的三維網(wǎng)絡狀結構（圖2和圖3）。此方法與其它手段相比具有簡單、環(huán)保和高效等特點，為三維網(wǎng)絡狀多孔納米結構的制備提供新的技術手段。相關成果已發(fā)表在ACS 的Langmuir 2014, 30(10), 2648-2659上。（相關鏈接） 

　　圖2. 不同鹵素離子對金納米粒子形成三維海綿結構的機理

　　圖3. 不同鹵鹽調(diào)控金納米粒子形成的三維網(wǎng)絡狀結構SEM圖片（圖中標尺為100 nm）