Una baraja de cartas en la que cada carta está ligeramente girada no puede quedar perfectamente alineada: los dorsos y los diseños nunca coinciden. Pero si las cartas son flexibles, comienzan a ajustarse, desplazándose fracciones de milímetro para encontrar la coincidencia ideal. Algo similar ocurre dentro de los cristales cuando dos capas gruesas de MoS2 o de MoS2 con WS2 se apilan con una rotación de 1 a 2 grados. Sus redes atómicas, como los patrones de las cartas, tienden a coincidir, y para lograrlo los átomos se desplazan, formando regiones de apilamiento perfecto.

Hasta ahora, esta reorganización solo se había observado en la superficie o en películas delgadas de un par de capas atómicas. Las interfaces ocultas dentro de cristales gruesos permanecían inaccesibles: los métodos que ven la superficie no alcanzan a penetrar. Los autores del nuevo trabajo aplicaron la pticografía electrónica multicapa, un método que escanea la muestra con un haz de electrones enfocado y, a partir de los patrones de difracción, reconstruye la estructura a diferentes profundidades. Es como si las cartas se examinaran con rayos X y se viera cómo se ha desplazado cada capa dentro de la baraja.

El experimento mostró que en la interfaz entre dos cristales de MoS2 rotados 1.23 grados, se formaron dominios extensos con apilamiento perfecto, separados por dislocaciones parciales, defectos lineales donde los átomos se disponen en forma de "escalón". Lejos de la interfaz, la red permanecía casi perfecta. El análisis de los desplazamientos de más de 40 000 columnas atómicas reveló que la reorganización se atenúa con la distancia: a dos capas de la interfaz, el desplazamiento superaba los 6 picómetros, mientras que a cuatro capas caía al nivel del ruido. Esto significa que la deformación penetra en profundidad, pero se desvanece rápidamente.

La comparación con el modelo teórico arrojó un resultado inesperado: la reorganización real resultó ser más intensa de lo que predecían los cálculos basados en parámetros para bicapas delgadas. La razón es que las capas externas del cristal grueso suprimen la flexión, lo que obliga a las capas internas a comprimirse y estirarse más en el plano. Esta es una diferencia importante con respecto a las películas delgadas libres, que pueden doblarse sin restricciones.

Ahora que las interfaces ocultas se han vuelto visibles, se abre el camino hacia el diseño dirigido de materiales multicapa. Al conocer exactamente cómo se reorganizan los átomos al retorcerse, es posible proyectar sistemas con propiedades electrónicas y mecánicas específicas. La baraja que antes parecía barajada al azar ahora revela su orden, capa por capa.