Grafeno un material bidimensional compuesto exclusivamente de carbono, ha revelado propiedades extraordinarias, incluida la conductividad térmica y eléctrica, transparencia, y flexibilidad. Cuando se combina, estas propiedades se vuelven particularmente interesantes en la era de las pantallas táctiles y la electrónica flexible. "A diferencia de los materiales 3-D, el grafeno tiene una altura reducida a la dimensión última del átomo. Por lo tanto, es un plano de átomo de carbono, "explica el profesor Jean-Christophe Charlier, especialista en física nanoscópica en el Instituto de Materia Condensada y Nanociencias de UCLouvain.

En un estudio publicado en Naturaleza , el científico y su equipo diseccionaron el comportamiento de los electrones cuando dos capas de grafeno superpuestas en un ángulo de 1,1 grados (el llamado "ángulo mágico") producen un efecto muaré. Bien conocido por los fotógrafos, pintores y especialistas en moda, este efecto óptico consiste en una figura compuesta por dominios oscuros y claros resultantes de la superposición de dos rejillas. "Cuando dos capas de grafeno se superponen con este ángulo mágico, dan lugar a la superconductividad. Por lo tanto, conducen la electricidad sin ninguna resistencia, "Dice el profesor Charlier.

Esta propiedad es más que útil para transportar electricidad sin pérdida de energía. "Hemos demostrado que los dos planos de grafeno retorcidos de esta manera interactúan y conducen a una reestructuración de los átomos en dominios donde los electrones quedan atrapados y localizados en el espacio". Sin embargo, por definición, los electrones tienden a alejarse unos de otros, repelidos por sus respectivas cargas negativas. "Para limitar sus interacciones, los electrones pueden organizarse alineando su espín, que les confiere propiedades magnéticas, o formando un aislante, o emparejándose para producir superconductividad ". Es lo último que ocurre en el caso del grafeno bicapa retorcido en el ángulo mágico. Además, los científicos han demostrado que los fonones, partículas de átomos responsables de las vibraciones en materiales sólidos, también quedan atrapados en los dominios formados por el grafeno retorcido.

La síntesis de nuevos materiales 2-D y la observación de las propiedades extraordinarias que se pueden derivar de ellos han llevado a una locura twistronics impulsada por la idea de poder algún día crear estructuras con las propiedades deseadas 'ladrillo a ladrillo, "o extrapolar los conocimientos adquiridos sobre materiales sencillos, como el grafeno, a materiales más complejos, permitiendo un mejor control o rendimiento de los sistemas superconductores en la vida diaria. Los ejemplos incluyen las bobinas superconductoras en los trenes de levitación magnética japoneses (Maglev), que levitan sobre los rieles, o el imán superconductor en un equipo de formación de imágenes por resonancia magnética (IRM).