Les électrons dans un cristal évoquent des voitures dans les rues d'une ville : certains filent sur les boulevards, d'autres restent coincés dans les embouteillages. Dans certains réseaux, le mouvement s'arrête complètement : la vitesse cesse de dépendre de l'énergie, et les électrons deviennent « plats ». Ce n'est pas un bouchon, mais un rythme particulier du réseau, où les ondes s'annulent mutuellement. Auparavant, les ingénieurs ne connaissaient que quelques intersections de ce type : le motif kagomé, le réseau de Lieb, le réseau pyrochlore — une poignée de gabarits seulement.

Les auteurs de l'étude ont abandonné le catalogue tout fait. Ils ont représenté le squelette atomique comme une surface continue et lancé un générateur qui façonne de nouveaux motifs, différents des précédents. L'astuce principale : choisir des squelettes en dehors des regroupements géométriques connus, pour garantir la nouveauté. Ensuite, le programme SkeleGen accroche ces squelettes aux positions autorisées par la symétrie et complète l'environnement chimique, en éliminant le bruit. C'est ainsi que sont nés 9352 candidats, passés au travers d'un double filtre : la stabilité et la planéité des bandes.

Ce travail change fondamentalement l'approche de la recherche de matériaux. Au lieu d'énumérer les formes connues, les scientifiques cultivent désormais la géométrie à partir de zéro, comme un jardinier qui crée une nouvelle variété d'arbre. Les bandes plates ne sont que la première récolte ; la méthode convient à toute propriété dépendant de la connectivité du réseau. À l'avenir, une telle conception pourrait mener à des supraconducteurs fonctionnant à température ambiante, ou à des isolants topologiques offrant une protection du signal sans précédent.