סיבוב קטן — ותכונות החומר משתנות מן הקצה אל הקצה. כאשר מניחים זה על זה שני גבישים דקים באטומיות ומסובבים אותם קלות, נוצר תבנית מוּאָרָה רחבת היקף, שמעצבת מחדש את תנועתם ואת האינטראקציה של האלקטרונים. כך פועלת הטוויסטרוניקה — תחום שכבר העניק לנו מוליכות-על ומבודדים צ'רנובים שבריים בגרפן ובדי-כלקוגנידים של מתכות מעבר.
חוקרים מלמעלה מעשרה מוסדות, ובהם Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids בדרזדן, ניתחו כמעט 9000 חומרים דו-ממדיים ממאגרי נתונים חישוביים. הם יישמו כימיה קוונטית טופולוגית מורחבת כדי לתאר את התכונות האלקטרוניות ואת הסימטריות של הגבישים. בסופו של דבר הם זיהו 4073 חומרים בעלי טופולוגיה לא טריוויאלית או אילוצים מיוחדים על מיקום המטען האלקטרוני.
מתוך המכלול הזה נבחרו מועמדים מבטיחים במיוחד לעיוות: 61 מוליך-למחצה למחצה-מתכת ו-1568 מבודדים. הפסים האלקטרוניים שלהם מאפשרים לקבל פסים צרים, שבהם האינטראקציה בין האלקטרונים מתחילה לשלוט על תנועתם. תנאים כאלה מיטיבים עם מוליכות-על, מגנטיות ומצבים קוונטיים שבריים.
המועמדים משתרעים על פני סריגים גבישיים מגוונים — מהקסגונליים ועד לנטויים. הדבר פותח אפשרות לבנות סימולטורים קוונטיים המותאמים למודלים מסוימים: סריגים מרובעים מפותלים יכולים לחקות את מודל האברד, החשוב למוליכות-על בטמפרטורה גבוהה, ואילו סריגים מלבניים — את התנהגות האלקטרונים בשרשראות חד-ממדיות.
הממצאים התאורטיים כבר נתמכים בניסוי. המדענים גידלו גבישים נפחיים של כמה מועמדים, ובהם די-סלניד בדיל ודי-סולפיד הפניום, הצליחו להפריד מהם שכבות בודדות ולהרכיב התקנים ראשונים. בדרזדן, בהנהגתה של קלאודיה פלזר, הופקו חומרים באיכות הנדרשת להמשך עיוות ומדידות בטמפרטורות של מילי-קלווין.
שני קטלוגים חדשים מספקים כלי שיטתי: האחד מתאר את "אבני הבניין" האלקטרוניות, והשני מצביע על אלו מהן מתאימות ביותר לטוויסטרוניקה. כעת יוכלו החוקרים לבחור חומר וזווית עיוות בהתאם לשאלה מסוימת על חומר קוונטי, ולא להסתפק במספר מצומצם של פלטפורמות מוכרות.
הניסוי לעתים מרמז על שאלות שלא עלו על הדעת קודם לכן.
