Una pila de papel: si las hojas están perfectamente alineadas, la luz las atraviesa de manera uniforme. Pero basta con girar una hoja unos pocos grados para que la imagen cambie. Algo similar ocurre con las capas de ciertos materiales: si las giras unas respecto a otras, sus propiedades cambian, a veces de forma radical.
La espectroscopía no tiene nada que ver aquí; mejor dicho, no es el método utilizado. Los científicos construyeron un dispositivo al que llamaron microscopio de torsión cuántico. Toma dos capas de un material, como el grafito, y gira una respecto a la otra con gran precisión. Luego mide con qué facilidad fluye la corriente eléctrica entre las capas. Resulta que al girar 21.8 y 38.2 grados, la corriente circula notablemente mejor. Estos ángulos no son casuales: corresponden a un "acoplamiento" favorable de las redes atómicas de las dos capas, como engranajes que solo encajan en ciertas posiciones.
El dispositivo se construyó a partir de un microscopio de fuerza atómica convencional, presente en muchos laboratorios. Se le añadió una plataforma móvil capaz de rotar la muestra y una aguja-sonda especial. La aguja se hizo con un alambre fino y una gota de grafito en la punta. Cuando la aguja toca la superficie de otra capa de grafito, se establece un contacto eléctrico y se puede medir la corriente. Al girar la plataforma, los científicos cambian el ángulo entre las capas y registran cómo varía la corriente.
Este instrumento abre el camino al estudio de numerosos materiales en capas donde la rotación influye en la superconductividad, el magnetismo y otros fenómenos sorprendentes. Quizás en el futuro surjan dispositivos electrónicos que se activen con un simple giro.
Si giras dos capas de grafeno en el "ángulo mágico" de aproximadamente 1.1 grados, se vuelven superconductoras: conducen corriente sin pérdidas. Este efecto se descubrió en 2018 y dio origen a todo un campo de investigación.
En la novela de Neal Stephenson "La era del diamante" se mencionan materiales cuyas propiedades dependen de la disposición exacta de las capas atómicas, algo similar a lo que hace este microscopio.