Una lámina de grafeno es una red de átomos de carbono que se asemeja a un panal de abejas. Los electrones en ella se mueven tan rápido como si no tuvieran masa, igual que la luz. Cuando un potente pulso láser incide sobre la lámina, los electrones reciben un empujón y comienzan a acelerarse. Su trayecto puede compararse con una carretera donde a veces hay barreras: las zonas prohibidas. Antes se pensaba que un electrón no podía atravesar una barrera así, pero en un campo intenso la cruza, como un acróbata que pasa por debajo de una barra que desciende.

Los científicos han filmado por primera vez esta danza a una velocidad increíble: cada fotograma dura un attosegundo (una milmillonésima de una milmillonésima de segundo). Han visto cómo los electrones, al acelerarse, chocan contra el borde de la zona de Brillouin —el límite de los estados permitidos— y rebotan, como una pelota contra una pared. Al mismo tiempo, una parte de los electrones logra colarse en la zona vecina, y eso cambia su distribución de velocidades.

Esta imagen del movimiento ayuda a entender cómo la luz controla las propiedades de los materiales. Tras el pulso, los electrones del grafeno quedan lejos del equilibrio térmico: unos vuelan rápido, otros lento, y esa distribución puede aprovecharse para la electrónica ultrarrápida. Los investigadores también han observado cómo la dispersión por defectos y las colisiones entre electrones devuelven gradualmente el sistema a su estado habitual. Ese proceso es como una multitud después de un concierto: al principio todos corren en direcciones distintas, pero poco a poco el movimiento se vuelve caótico y tranquilo.