يشبه الموصل الأيوني حافلة مكتظة يحاول الركاب (الأيونات) فيه الضغط نحو المخرج. كان يُعتقد سابقًا أن الخروج السريع ممكن إما إذا كانت الحافلة تتمايل بنعومة (شبكة ناعمة) أو إذا وقف الركاب في ترتيب عشوائي (فوضى هندسية). يُظهر العمل الجديد أن هذين ليسا حيلتين مختلفتين، بل حيلة واحدة. تمايل الحافلة وتزاحم الركاب جزءان من آلية واحدة.
أخذ المؤلفون نموذجًا رياضيًا تتفاعل فيه الأيونات وذرات الشبكة، واستبعدوا منه الحركة السريعة للذرات نفسها. نتج تصحيح للطاقة يعتمد على كيفية إسقاط القوى بين الأيونات على صلابة الشبكة. في شكل مبسط، ينقسم هذا التصحيح إلى جزأين: «التصاق» محلي للأيون بمكانه وتأثير غير محلي للأيونات على بعضها عبر تشوه الشبكة بأكملها. معًا يعيدان رسم المشهد الطاقي — كما لو أن خريطة الارتفاعات للركاب تغيرت فجأة لأن أرضية الحافلة انحنت قليلاً.
أكدت الحسابات لمادتين حقيقيتين — أكسيد الليثيوم-لانثان-زركونيوم المكعب (Li7La3Zr2O12) وسيلينيد الفضة-كروم (AgCrSe2) — هذه الصورة. في كلتا الحالتين، خفض التصحيح المراعى الحواجز الطاقية وجعل الأيونات تتحرك بشكل أكثر تناسقًا، في مجموعات. اتضح أن النعومة والفوضى والحركة الجماعية ليست ظواهر مختلفة، بل ثلاثة إسقاطات لنفس المشهد المعاد رسمه.
هذه النظرة الموحدة تغير نهج البحث عن موصلات جديدة. بدلاً من اختيار مادة ناعمة بشكل منفصل وفوضى مناسبة بشكل منفصل، يمكن البحث عن مواد تخلق البنية البلورية نفسها فيها كلا التأثيرين بشكل طبيعي. هذا مثل تصميم حافلة تكون أرضيتها مرنة قليلاً عمدًا، مما يساعد الركاب على الخروج بشكل أسرع.
في Li7La3Zr2O12 المكعب، يمكن لأيونات الليثيوم القفز بين المواضع المتجاورة بتردد يصل إلى مليار مرة في الثانية في درجة حرارة الغرفة — تقريبًا مثل أجنحة البعوضة أثناء الطيران.
في رواية «العمى الكاذب» لبيتر واتس، يستخدم الفضائيون موصلات فائقة صلبة ذات بنية داخلية قابلة لإعادة التشكيل — تقريبًا مثل المواد الموصوفة هنا ذات المشهد الطاقي «المعاد رسمه».