L'oxyde de vanadium est un matériau qui peut être soit isolant (ne conduisant pas le courant), soit conducteur comme un métal. La bascule prend des trillionièmes de seconde, et l'on souhaite construire des dispositifs électroniques ultrarapides sur cette base.
Mais comment cela se produit-il exactement ? Cela est resté longtemps une énigme. Des scientifiques ont utilisé un microscope électronique ultrarapide qui prend des images toutes les quelques picosecondes (une picoseconde est un trillionième de seconde). Ils ont envoyé une impulsion laser sur l'échantillon pour déclencher la transformation, puis ont suivi sa propagation dans le matériau.
Il s'est avéré que la symétrie du réseau cristallin se brise d'abord — les atomes se déplacent de leurs positions idéales. Cela crée des contraintes qui se propagent ensuite dans le matériau et modifient ses propriétés. C'est la première fois que l'on a pu relier directement les réarrangements atomiques au comportement macroscopique.
Maintenant que tout le processus est visible en détail, les ingénieurs pourront concevoir plus précisément des dispositifs basés sur de tels matériaux — des interrupteurs ultrarapides aux fenêtres intelligentes qui changent de transparence.
L'oxyde de vanadium est déjà utilisé dans des fenêtres intelligentes qui s'assombrissent automatiquement au soleil pour éviter que la maison ne surchauffe.
Dans la série « Star Trek », il existe un matériau appelé « dilithium » qui change de propriétés sous l'effet de l'énergie — l'oxyde de vanadium fait quelque chose de similaire, mais dans la réalité.