引述外媒报道，在办公用品中，铅笔芯-一种石墨和粘土的混合物，其中不包含任何铅-在其绘制黑线的能力之外似乎无可挑剔。
但是15年前，科学家发现单片石墨-以蜂窝状排列的单原子厚的碳原子层-是一个奇迹。这种称为石墨烯的超薄碳，比纸柔和轻，但比钢强倍。它也是热和电流的良好导体。
科学家们设想了石墨烯可以制成的所有非凡的东西：晶体管，传感器，新颖的材料。但是在研究和分类了它的特性之后，科学家们继续研究其他问题。实际应用的进展缓慢，因为使石墨烯引人入胜的部分（即强度）也使材料难以切割成精确的形状。
去年，当麻省理工学院的物理学家发现将两片材料以很小的角度扭曲并堆叠在一起时，石墨烯重新出现在物理学研究领域。它开创了一个新领域：旋翼机。
一个周三在Nature杂志上发表的论文需要在这种材料被称为最详细看看魔角扭曲的双层石墨烯。国际科学家团队进行了一系列实验，结果表明，通过调节石墨烯的温度，磁场和能够自由移动的电子数量，材料从行为像绝缘子（电流不流动）转变为绝缘子。超导体，能够无电阻地传输电流。
扭转电子学的希望是，研究人员将能够利用超导性和其他特性来设计用于量子计算机和尚未想象的其他用途的新型电子产品。
“我们的工作确实显示出整个系统的丰富性，我们可以立即观察到所有这些影响，”西班牙光子科学研究所和巴塞罗那科学技术学院的物理学家DmitriK.Efetov说。该论文的高级作者。
轻松将石墨烯微调为不同类型行为的能力为科学家提供了一个简单的系统，供他们尝试了解其超导活动以及其他行为的基本物理原理。
加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学教授安德里亚·扬（AndreaYoung）并未参与这项研究，他说：“他是做得最好的人。”埃菲托夫博士及其合作者说。“他们以某种方式具有魔力。”
Young博士说，他和其他人仍在整理魔术角扭曲双层石墨烯中的情况。
他说：“可能发生的事情很多，而确实发生的事情取决于许多实验细节。”“我们才刚刚开始了解并规划该空间。但是希望是那里会有其他任何系统都看不到的东西。”
长期以来，科学家一直知道石墨是由堆叠的石墨烯片制成的，但他们不知道如何只看一张石墨片。4年，英国曼彻斯特大学的两位物理学家安德烈·吉姆（AndreGeim）和康斯坦丁·诺沃塞洛夫（KonstantinNovoselov）提出了一种绝对低技术的方法来生产它。他们使用胶带（在办公用品店购买的胶带）将石墨烯层拉开，直到只剩下一层石墨烯。
在世界各地的实验室中，物理学家赶紧购买了自己的胶带卷并将石墨烯切成薄片。Geim和Novoselov博士荣获年诺贝尔物理学奖。但是几年后，科学家们弄清楚了他们能做些什么，并且大多数人继续前进。
麻省理工学院的物理学家帕勃罗·贾里洛-埃雷罗说：“直到去年，石墨烯才逐渐过时。”
不过，像德克萨斯大学理论物理学家艾伦·麦克唐纳（AllanH.MacDonald）这样的人仍然认为，石墨烯的奥秘尚未得到充分挖掘。
如果将两片石墨烯彼此堆叠怎么办？如果各层完美对齐，则两个石墨烯层的行为基本上与单个石墨烯片相同。但是，当其中一层与另一层相比略微扭曲时，两个晶格的旋转未对准会产生重复的“莫尔图案”，其延伸到许多原子上。
“这就是我的起点，”麦克唐纳博士说。“如果他们几乎对齐了怎么办？”
电子可以很容易地在两张其网格排列的薄片之间跳动。但是在没有对齐的地方，流程会更加困难。年，麦克唐纳博士和博士后研究员拉菲·比斯特里策（RafiBistritzer）计算得出，电子结构在一个小角度下将变得“平坦”，电子像汽车一样被塞住，试图穿越时代广场。
缓慢移动的电子之间更有可能相互作用（用物理学的语言来说是“高度相关的”），并且根据经验，物理学家知道强相关的系统通常是令人惊讶的系统。
麦克唐纳博士说：“我们提出了一些猜测。”
这篇论文很有趣，但基本上被忽略了。一次包含多个粒子的方程通常过于复杂而无法精确求解。因此，麦克唐纳博士和比斯特里泽博士做了一些简化，以得出大致的答案。许多科学家认为他们的结果只是近似的人工产物，而不是对实际观察结果的可能描述。
哈佛物理学家菲利普·金（PhilipKim）曾做过许多早期的石墨烯实验（Efetov博士和Jarillo-Herrero博士都在他的实验室里工作），他认为计算中掩盖的细节很重要。他说：“我对此表示怀疑。”
但是Jarillo-Herrero博士决定测试该预测。他说：“有很好的理论动机去观察会发生什么。”
该技术仍然涉及使用胶带将石墨晶体拉开，直到仅剩下一层石墨烯。然后将石墨烯撕成两半，以产生两个具有完美排列的晶格的薄片。然后将其中一个薄片旋转约1.3度，然后将其压下。
这些层只是松散地结合在一起，有时科学家们观察到它们迅速重新对齐。其他时候，纸张开始旋转，但在完全对齐之前停止，有时以所需的1.1度结束。角度不必精确。当扭转角在1.0和1.2度之间时，似乎会出现这种情况。
去年，Jarillo-Herrero博士及其同事报告了一个惊人的发现。两层石墨烯（现在称为魔角扭曲双层石墨烯）在冷却到绝对零度以上的几分之一度时成为超导体。（麦克唐纳博士和比斯特里策博士没有预料到这一点。）
Jarillo-Herrero博士说：“当我们看到超导性时，一切都崩溃了。”“然后我们意识到这是一件非常大的事情。”
对于使用石墨烯进行的原始工作的所有惊人技巧，科学家们从未能够将其转变为超导体。一个启示是，只需将另一张纸放在上面并稍微扭转一下，即可改变其行为。如果旋转一张纸，好像两张纸的颜色突然改变了。
其他实验物理学家跳回石墨烯研究。金博士承认：“我完全错了。”“艾伦·麦克唐纳的理论是正确的。”
Efetov博士及其同事在新的《自然》杂志上证实了Jarillo-Herrero博士的发现，但他们发现温度，磁场和电子密度的其他排列也使石墨烯成为超导体。
他们还发现，石墨烯还可能表现出不寻常的磁性类型，这是由于其电子的运动引起的，而不是像铁这样的材料中所见的原子的固有磁性。这种行为很少被观察到。
Efetov博士说，他对组合石墨烯层的方法的改进是在压下第二层时将其卷起，这类似于在智能手机屏幕保护膜上施加压力以防止在施加它时形成气泡的方法。
他还说，两层之间更清晰的边界导致了他更详细的结果。他说：“麻省理工学院看到的，我们正在复制。”“但是最重要的是，我们观察到了更多的状态，由于设备肮脏，很可能在他的情况下看不到这些状态。”
Twistronics的新领域超越了石墨烯。材料的电子行为可能取决于石墨烯所放置的材料，通常是氮化硼。尝试其他材料或配置可能会产生不同的结果。
科学家已经开始研究三层石墨烯和多种其他二维材料。
哈佛大学的金博士说：“我认为这仅仅是开始。”
他认为，由于使用了各种各样的材料，科学家们也许能够设计出适用于量子计算机的新型超导体。“我认为那可能真的很令人兴奋。”