Un libro que se hojea con frecuencia lo recuerda: algunas páginas quedan planas, otras se ondulan. Algo similar ocurre con los materiales en capas cuando los iones penetran en ellos. Los científicos tomaron MXene, un material formado por capas de carburo de titanio de un átomo de espesor, y siguieron cómo cambia durante la carga y la descarga.

Construyeron un microscopio que monitorea la luz reflejada por cada escama. Cuando los iones se intercalaban entre las capas, la escama se expandía ligeramente y la luz reflejada cambiaba de brillo. A partir de ese brillo se podía deducir cuántas capas tenía la escama y cómo se expandía.

Resultó que las capas individuales son casi perfectamente reversibles: al aumentar la velocidad de carga diez veces, su respuesta disminuye solo un 2%. En cambio, en pilas de seis o más capas, la caída alcanza el 36%. Los iones en una pila gruesa deben abrirse paso entre las láminas, como el agua a través de páginas apretadas.

Los ciclos repetidos dividieron las escamas en tres tipos. Las monocapas permanecieron estables. Las multicapas aglomeradas al azar acumularon deformación y perdieron reversibilidad, como páginas que ya no cierran bien. Y las multicapas con apilamiento ordenado formaron pliegues que aparecían durante la carga y desaparecían durante la descarga.

Ahora se entiende por qué los electrodos de MXene se comportan de manera inestable en los primeros ciclos: pasan por una reorganización, como un libro que encuentra una postura cómoda. El método ayudará a verificar la calidad de baterías y supercondensadores, y comprender el apilamiento permitirá crear materiales que desde el principio sepan cómo serán hojeados.