Una película transparente de óxido de bismuto y wolframio reposa sobre un sustrato sin conducir la corriente. Tres minutos en una nube de plasma de nitrógeno bastan para que se vuelva negra y su resistencia caiga mil millones de veces. El secreto no está en átomos nuevos, sino en la reorganización de los ya presentes: los huecos donde antes había oxígeno se alinean en filas ordenadas, como soldados tras una orden. Esa fila de vacancias se convierte en una autopista para los electrones.
Antes del tratamiento, las vacancias estaban aisladas y los electrones no podían saltar de una a otra. Tras el plasma de nitrógeno, se ordenan a largo alcance y las vecinas comienzan a comunicarse: el electrón salta de un sitio a otro, como quien cruza un pantano pisando piedras. Los cálculos indican que en una red perfectamente ordenada la banda prohibida se cierra y el nivel de Fermi cae en la banda de conducción, compuesta principalmente por estados 5d del wolframio.
El plasma de oxígeno borra el patrón: devuelve los átomos de oxígeno a los huecos, y la película vuelve a ser transparente y aislante. El ciclo puede repetirse decenas de veces sin degradación. El mismo truco funciona en el compuesto relacionado Bi₂MoO₆, donde la resistencia cambia en más de diez órdenes de magnitud. Es un mecanismo común para la familia de óxidos laminares de Aurivillius.
Antes, para ordenar las vacancias se necesitaba calor o condiciones irreversibles. Ahora, la fila puede construirse y desmontarse a temperatura ambiente, como si fuera un juego de bloques. Esta reorganización controlada de los huecos abre el camino a memorias conmutables, obturadores ópticos y sensores de gas. Queda por entender cómo fijar el período y la orientación del patrón; entonces los defectos dejarán de ser un desorden aleatorio para convertirse en una herramienta de trabajo.
La variación de resistencia de nueve órdenes de magnitud es comparable a la diferencia entre un aislante y un metal: si un cable tuviera el grosor de un cabello humano, su resistencia cambiaría desde un valor comparable a la de un kilómetro de cable de cobre hasta la de un trozo corto de alambre.
En la novela de Arthur C. Clarke 'El fin de la infancia', los extraterrestres manipulan la materia a nivel atómico para cambiar las propiedades de los objetos. Aquí se realiza una idea similar sin ciencia ficción: el plasma reordena las vacantes de oxígeno y el material cambia de color y conductividad.