Un cristal es como una ciudad: si las calles son torcidas, el tráfico se atasca. En un cristal, el papel de las calles lo juegan las filas de átomos, y el tráfico es el flujo de electrones. Cualquier pequeña irregularidad, impureza o desplazamiento de un átomo hace que los electrones se dispersen. Científicos de varios laboratorios han aprendido a cultivar cristales de modo que las "calles" queden casi perfectamente rectas.
El método se llama transporte horizontal de materia. La materia se transporta lentamente a lo largo de la superficie, y los átomos tienen tiempo de ocupar sus lugares correctos. Antes ya se habían cultivado algunos cristales así, pero para el WTe2, un compuesto de wolframio y teluro, el método se ha perfeccionado. Como resultado, el desorden se redujo diez veces. Es como si de mil ladrillos solo uno estuviera torcido.
¿Y qué se consiguió con esto? Primero, al enfriar hasta unos pocos kelvin (menos 270 grados Celsius), la resistencia del cristal cambia en un campo magnético más que la de cualquier otro metal. Segundo, si se desprende una capa de una sola átomo de grosor de este cristal, por primera vez se lograron observar oscilaciones cuánticas: oscilaciones periódicas de la resistencia que revelan la estructura interna de los estados electrónicos. Y finalmente, al aplicar un campo eléctrico, esta capa monoatómica pudo pasar a un estado superconductor a una temperatura de casi 1,8 K. Para un material así, esto es un récord.
¿Por qué es importante? Cuanto más puro es el cristal, con más precisión se pueden controlar sus propiedades. El WTe2 es un semimetal topológico: tiene estados electrónicos especiales protegidos contra la dispersión. Estos materiales se consideran para la electrónica del futuro, donde la información se codifica no con carga, sino con el estado cuántico. Los cristales puros son como carreteras nuevas y llanas para tales tecnologías.
El método de transporte horizontal de materia se puede aplicar también a otros compuestos. Si funciona tan bien como con el WTe2, aparecerán cristales ultrapuros para muchas tareas, desde computadoras cuánticas hasta sensores de campo magnético. Y todo empezó con alguien que decidió: que los átomos se coloquen lenta y cuidadosamente, como ladrillos en manos de un albañil, y no al azar.
La magnetorresistencia es el cambio de resistencia en un campo magnético. En el WTe2 puro es tan grande que el material puede servir como sensor ultrapreciso de campo magnético: un cambio diminuto en el campo altera notablemente la corriente.
En la novela de Arthur C. Clarke "La ciudad y las estrellas", los superconductores almacenan energía para siempre. Los cristales puros de WTe2 son un paso hacia materiales donde la corriente fluye sin pérdidas, aunque por ahora solo a temperaturas muy bajas.