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Una lámina de ditelururo de tungsteno de un átomo de grosor se parece a un papel de aluminio fino: los electrones no la atraviesan porque entre sus estados posibles hay una banda prohibida, como una zanja que no se puede saltar. Añade dos capas más, y la zanja desaparece: el material se vuelve metálico y la corriente fluye. Pero cuando hay más capas, las propiedades vuelven a cambiar, como si alguien pulsara un botón para cambiar de modo.

Los investigadores midieron la estructura electrónica mediante fotoemisión: la luz arrancaba electrones de la muestra y, por sus velocidades, se podía deducir qué estados estaban ocupados. Resultó que al pasar de una capa a tres, la banda prohibida se colapsa, y al seguir aumentando el grosor, las bandas electrónicas se acercan y se separan, como si respiraran. Los cálculos mostraron que el índice topológico — un número que indica si el material tiene canales conductores especiales en los bordes — salta entre cero y uno con cada nueva capa.

Cuando la banda de conducción y la banda de valencia se tocan en un punto, el material se convierte en un semimetal de Weyl: los electrones se mueven como si no tuvieran masa y se separan en izquierdos y derechos, como pares de guantes. Este comportamiento se describe con el número de Chern, que indica cuántos «remolinos» hay en la estructura electrónica. Cuanto más grueso es el cristal, más complejo es el patrón de esos remolinos.

Esto se parece a afinar un instrumento musical: cada nueva cuerda-capa cambia no solo el volumen, sino también el timbre. Los ingenieros que construyen electrónica con materiales en capas obtienen no solo un interruptor de encendido/apagado, sino toda una gama de estados, desde aislante hasta semimetal con electrones sin masa.