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一种称为钛酸盐纳米片的二维金属氧化物材料仍然在平面材料中很低调。但该材料预期将改变世界电子和光电子学。它最出名的是对清洁污染物非常有效。
然而，日本研究人员的偶然发现，可能结束钛材纳米片在2D材料中被忽略的历史。
日本理化研究所（RIKEN）应急物质科学中心的研究人员正在试验该材料，以确认他们能否使纳米片破碎成更均匀的片，而不是它们通常采用的不同尺寸。不幸的是，他们无法解决这个问题。但他们发现，当材料在水中离心时，它从透明变成了深紫色。
研究人员将得到的液体称为“光子水”，其能够反射的光波长范围超过已报道的最大范围：从紫外到红外。研究人员发现，当暴露于化学或磁力中时，光子水会改变颜色，因为化学或磁力调整反射纳米晶体内部堆栈的对齐方式。该发现最终可带来电信和激光器中的新应用。
“当我的学生Kokano先生首先告诉我关于离心分离的颜色变化，我不能相信。”RIKEN的Yasuhiro Ishida在新闻稿中说。 “我以为这是污染，并要求他重复实验。”
这不是污染。研究人员观察到的是，离心机事实上消除了一种离子污染物，这种离子污染物阻断了纳米片间的自然静电斥力电荷。随着这种污染物被去除，纳米片相互推开以形成有序的框架。
这是一种有吸引力的自组 装结构，但研究人员必须弄清楚新材料除了使液体变色之外，还可以做什么。
在《自热通讯》杂志上对该研究的描述中，研究人员认为知道材料能够做什么的最好方法是控制其结构并观察发生了什么。研究人员将水中纳米片的浓度从0.50%改变为0.09％，结果很显著：反射光的波长随着浓度降低而改变。
然后团队通过使用外部磁场来改变将晶体排列成紧密有序的结构，以改善光子水的颜色输出。
然后，他们对溶液的pH进行小的改变，产生显著的蓝色，绿色和红色变化，证明这种液体对pH变化比对常规pH指示剂更敏感。
由光子水产生的颜色被称为结构色，因为流体包含纳米结构，其结构以在可见波长范围内自然地反射光。这和一些鱼能改变颜色是不一样的。
Ishida补充说：“考虑到其刺激响应性和广泛的颜色调制，光子水可以作为电信用近红外波段滤波器或作为可变光子激光器，从而得到应用。”
