红外光谱是一种强大的工具，被广泛应用于结构化学、分析化学、生物医学、环境检测等众多领域，用来对分子种类进行无标记识别和明确的鉴定。然而，红外光波长与分子之间尺寸失配导致光-物质相互作用非常微弱，难以获得微量/痕量分析物的有效信号。使用共振金属纳米天线的表面增强红外光谱（SEIRA）可以克服这一限制。这种金属纳米结构的特点是电子（等离子体）在特定频率的红外光下产生集体振荡，提供纳米尺度上的巨大电磁场。当待测分子位于这些场中时，分子键的红外振动可以增强几个数量级，从而能够以前所未有的灵敏度进行光谱表征。本课题组针对红外光谱在微量/痕量分析物检测中灵敏度低的问题，利用高局域光场增强的纳米结构，在红外波段开发实时、稳定、高效的传感器件，实现对环境气体的实时检测、癌症分子的早期预警、化学动态过程监测，以满足民用、工业、环境检测和生物医学等各领域的应用需求。具体研究如下：

       1.利用微纳超材料的光学增强和多孔材料的选择吸附性，实现超灵敏、小体积、多气体传感。

       2.将超材料吸收器与四面体DNA相结合，实现癌症标记物miR-155的fM（10-15）级探测。

       3.双谐振红外等离子体完美吸收器用于多功能化学传感平台，实现分析物的多参数片上检测。

       以上述研究内容为主线，课题组进行了一系列基础性研究和产业化尝试，取得了一系列成果：发表相关SCI期刊和会议论文9篇，申请相关专利7项，相关成果在中国国际智能产业博览会和中国江苏产学研合作大会展出，获得中国产学研合作创新成果奖1次。