Une pile de papier : si les feuilles sont posées bien droites les unes sur les autres, la lumière les traverse de la même manière. Mais tournez une feuille de quelques degrés, et le tableau change. C'est à peu près ce qui se passe avec les couches de certains matériaux : tournez-les les unes par rapport aux autres, et leurs propriétés changent, parfois radicalement.

La spectroscopie n'a rien à voir ici — ou plutôt, ce n'est pas cette méthode-là. Les scientifiques ont construit un appareil qu'ils ont appelé microscope à torsion quantique. Il prend deux couches de matériau, par exemple du graphite, et fait pivoter l'une par rapport à l'autre avec une grande précision. Ensuite, il mesure avec quelle facilité le courant électrique circule entre les couches. Il s'est avéré qu'à des angles de 21,8 et 38,2 degrés, le courant passe nettement mieux. Ces angles ne sont pas dus au hasard : ils correspondent à un « bon » alignement des réseaux atomiques des deux couches, comme des engrenages qui ne s'emboîtent que dans certaines positions.

L'appareil a été assemblé à partir d'un microscope à force atomique ordinaire, que l'on trouve dans de nombreux laboratoires. On y a ajouté une plateforme mobile capable de faire tourner l'échantillon, et une pointe-sonde spéciale. La pointe est faite d'un fil fin avec une goutte de graphite à son extrémité. Lorsque la pointe touche la surface d'une autre couche de graphite, un contact électrique s'établit entre elles, et l'on peut mesurer le courant. En faisant tourner la plateforme, les scientifiques changent l'angle entre les couches et enregistrent comment le courant varie.

Un tel appareil ouvre la voie à l'étude de nombreux matériaux en couches où la rotation des couches influence la supraconductivité, le magnétisme et d'autres phénomènes étonnants. Peut-être qu'à l'avenir, cela débouchera sur de nouveaux dispositifs électroniques qui se commutent par une simple rotation.