Une minuscule particule d'oxyde de vanadium se comporte comme une fenêtre à transparence réglable : dans un état, elle laisse passer la lumière infrarouge, dans l'autre, elle commence à l'absorber. La commutation ne se fait pas par à-coups, mais progressivement, comme lorsqu'on tourne un variateur pour ajuster la luminosité d'une lampe. C'est cette transition entre l'état métallique et l'état isolant que les scientifiques ont examinée avec un niveau de détail sans précédent.

À l'aide d'un microscope électronique qui bombarde la particule d'électrons et analyse l'énergie qu'ils perdent, les chercheurs ont observé comment la lumière interagit avec des particules d'oxyde de vanadium de tailles différentes. Ils ont enregistré plusieurs types d'oscillations électroniques – de la « respiration » fondamentale aux harmoniques supérieures, semblables aux harmoniques d'une corde musicale. Il s'avère que lorsqu'on chauffe une particule de 120 nanomètres, le pic d'absorption de la lumière se déplace progressivement de 0,18 électron-volt – c'est comme si la note émise par un instrument montait progressivement d'un quart de ton.

Ce réglage progressif ouvre la voie à la création de vitrages intelligents qui s'assombrissent seuls par temps chaud, ou de commutateurs optiques pour les ordinateurs du futur, où les photons remplacent les électrons. Les chercheurs pensent qu'en étirant les particules en formes allongées, on pourrait obtenir une plage de réglage encore plus large – comme si la fenêtre pouvait changer non seulement sa transparence, mais aussi la couleur de la lumière qu'elle laisse passer.