โครงการนี้เน้นงานวิจัยด้านการออกแบบและพัฒนาพื้นผิวขยายสัญญาณ Raman เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ร่วมกับการวิเคราะห์ทางเคมีแบบ Raman spectroscopy ที่สามารถวัดชนิดและปริมาณของสารได้โดยตรงจากการวัดสัญญาณ Ramanซึ่งแสดงการสั่นของโมเลกุล โดยโมเลกุลแต่ละชนิดจะมีสัญญาณ Raman ณ ความถี่จำเพาะ ดังนั้นการวัดโดยวิธีนี้จะให้ผลที่แม่นยำ โดยปกติสัญญาณจะมีขนาดต่ำ ดังนั้นจำเป็นต้องใช้พื้นผิวพิเศษ SERS ช่วยในการขยายสัญญาณ ในที่นี้ คณะวิจัยเล็งถึงประสิทธิภาพและประโยชน์ของการวิเคราะห์ทางเคมีโดยอาศัย SERS ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ในหลายสาขาวิชา ไม่ว่าจะเป็นการวินิจฉัยทางการแพทย์, การวิเคราะห์สารเคมีในการผลิตยา, การวิเคราะห์ทางด้านนิติวิทยาศาสตร์, หรือ การตรวจหาวัตถุระเบิด เป็นต้น นอกจากนี้ เทคนิคการวัดแบบนี้มีขั้นตอนการวัดที่ค่อนข้างง่าย และใช้สารเคมีในปริมาณที่น้อย แต่ราคาของ SERS substrate ยังค่อนข้างสูง เนื่องจากข้อจำกัดทางคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ ร่วมถึงโครงสร้างที่เหมาะสมต่อการผลิตในปริมาณมาก ขณะนี้มีเพียงแค่บริษัทเดียวในโลกที่จำหน่าย SERS substrate ซึ่งมีราคาที่แพงมากดังนั้น ในโครงการนี้ ทางคณะวิจัยจะเน้นในการผลิต SERS substrate โดยอาศัยเทคนิคการผลิตที่มีราคาต่ำ ซึ่งสามารถต่อยอดสู่อุตสาหกรรมได้ในอนาคต โดยเราจะเสนอโครงสร้างสองแบบเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพและราคา โดยแบบแรกอาศัยหลักการ localized plasmon resonance (LSPR) แบบสามมิติ ในโครงสร้าง Metal nanorod ซึ่งคาดว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า LSPRแบบสองมิติ โครงสร้างที่สองอาศัยหลักการ Guided-mode resonance (GMR) ในโครงสร้าง sub-wavelength grating-waveguide ข้อดีของโครงสร้างนอกจากสามารถขยายสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวได้สูงมากแล้ว โครงสร้างนี้ไม่ใช้โลหะ ดังนั้นมีอายุการใช้งานนานกว่าพื้นผิวแบบ LSPRที่สามารถขยายสัญญาณได้สูงอย่างเช่น โลหะ เป็นต้น นอกจากนี้โครงสร้างนี้สามารถปรับเปลี่ยนวัสดุกึ่งตัวนำที่เหมาะสมกับการใช้งาน