ज़रा-सा घुमाव — और सामग्री के गुण मूल रूप से बदल जाते हैं। जब दो परमाणु-स्तर तक पतले क्रिस्टल एक-दूसरे पर रखकर हल्के से घुमाए जाते हैं, तो एक बड़े पैमाने का मुआरे पैटर्न बनता है, जो इलेक्ट्रॉनों की गति और उनकी परस्पर क्रिया को नए सिरे से व्यवस्थित कर देता है। ट्विस्ट्रोनिक्स ठीक इसी तरह काम करता है — वह क्षेत्र, जिसने ग्रेफीन और संक्रमण-धातु डाइकैल्कोजेनाइडों में पहले ही अतिचालकता और भिन्नात्मक चेर्न अवरोधक भेंट किए हैं।
ड्रेसडेन में Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids सहित एक दर्जन से अधिक संस्थानों के शोधकर्ताओं ने संगणकीय आँकड़ा-कोषों से लगभग 9000 द्विविमीय सामग्रियों का विश्लेषण किया। उन्होंने क्रिस्टलों के इलेक्ट्रॉनिक गुणों और सममितियों का वर्णन करने के लिए विस्तारित टोपोलॉजिकल क्वांटम रसायन का प्रयोग किया। परिणामस्वरूप उन्होंने गैर-तुच्छ टोपोलॉजी या इलेक्ट्रॉनिक आवेश के स्थान पर विशेष प्रतिबंधों वाली 4073 सामग्रियाँ चिह्नित कीं।
इस विशाल समूह में से मरोड़ने के लिए विशेष रूप से आशाजनक उम्मीदवार चुने गए: 61 अर्धधातु और 1568 अवरोधक। उनके इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र ऐसे संकीर्ण बैंड बनाने देते हैं, जहाँ इलेक्ट्रॉनों की परस्पर क्रिया उनकी गति पर हावी होने लगती है। ऐसी परिस्थितियाँ अतिचालकता, चुंबकत्व और भिन्नात्मक क्वांटम अवस्थाओं के लिए अनुकूल हैं।
ये उम्मीदवार षट्कोणीय से लेकर विषमकोणीय तक विविध क्रिस्टल जालकों को समेटते हैं। इससे विशिष्ट प्रतिरूपों के अनुरूप क्वांटम अनुकारक बनाने का अवसर खुलता है: मुड़े हुए वर्गाकार जालक उच्च-तापमान अतिचालकता के लिए महत्वपूर्ण हबार्ड प्रतिरूप का अनुकरण कर सकते हैं, और आयताकार जालक एकविमीय शृंखलाओं में इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार दर्शा सकते हैं।
सैद्धांतिक खोजों को प्रयोग से पहले ही समर्थन मिल चुका है। वैज्ञानिकों ने कई उम्मीदवारों के थोक क्रिस्टल उगाए, जिनमें टिन डाइसेलेनाइड और हैफ्नियम डाइसल्फाइड भी शामिल हैं, उन्हें सफलतापूर्वक एकल परतों तक अलग किया और पहले यंत्र बनाए। ड्रेसडेन में क्लाउडिया फेल्ज़र के नेतृत्व में आगे मरोड़ने और मिलिकेल्विन तापमानों पर मापन के लिए आवश्यक गुणवत्ता वाली सामग्रियाँ प्राप्त की गईं।
दो नई सूचियाँ एक व्यवस्थित साधन देती हैं: एक इलेक्ट्रॉनिक «निर्माण खंडों» का वर्णन करती है, दूसरी बताती है कि उनमें से कौन-से ट्विस्ट्रोनिक्स के लिए सर्वाधिक उपयुक्त हैं। अब शोधकर्ता क्वांटम पदार्थ से जुड़े किसी विशिष्ट प्रश्न के अनुसार सामग्री और मरोड़ कोण चुन सकेंगे, न कि कुछ ज्ञात प्लेटफ़ॉर्मों तक सीमित रहेंगे।
प्रयोग कभी-कभी ऐसे प्रश्न सुझा देता है, जो पहले दिमाग में आए ही नहीं थे।
