Un trabajo pionero ha sentado las bases teóricas y la evidencia experimental de un nuevo campo conocido como twistronics, que permite modificar y controlar las propiedades de los materiales bidimensionales, según el jurado que lo reconoció.
En 2011, Allan MacDonald, investigador de la Universidad de Texas, predijo una propiedad inesperada del grafeno, un material compuesto por una sola capa de átomos de carbono. Su trabajo demostró que, al rotar una capa de grafeno sobre otra con un ángulo muy preciso, los electrones –que en los materiales convencionales se mueven a miles de kilómetros por segundo– se ralentizan casi hasta detenerse. Esta drástica reducción en la velocidad de los electrones posibilitó cambios profundos en el comportamiento del grafeno que antes parecían inalcanzables. El investigador galardonado acuñó el término “ángulo mágico” para describir la rotación de 1,1° entre las capas de grafeno.
Un Avance Experimental que Parecía Ciencia Ficción
En su momento, el descubrimiento no atrajo mucha atención inmediata, y su verdadera importancia solo se hizo evidente una vez que fue confirmado experimentalmente en laboratorio. “La comunidad no estaría tan interesada en mi campo si no hubiera un programa experimental capaz de convertir esa idea original en realidad”, afirma Allan MacDonald, quien describe el logro de Pablo Jarillo-Herrero, originario de Valencia, como “casi ciencia ficción”.
“Fue una gran sorpresa”, explica Jarillo-Herrero, quien ha trabajado en el Massachusetts Institute of Technology durante casi dos décadas. “La técnica en sí era conceptualmente simple, pero extremadamente difícil de llevar a cabo en el laboratorio. Tomamos una lámina –algo similar al film transparente de cocina–, pero hecha de un material que es cien mil veces más delgado que un cabello humano. La dividimos en dos partes y, sin introducir arrugas, colocamos una sobre la otra para que estuvieran perfectamente alineadas.”
Jarillo-Herrero demostró que el grafeno en ángulo mágico puede comportarse como un aislante o como un superconductor, y que sus propiedades pueden ajustarse con una precisión sin precedentes. La técnica que desarrollaron permite apilar capas de materiales bidimensionales en ángulos precisamente elegidos, desbloqueando una amplia gama de propiedades físicas previamente desconocidas.
