Em 2016, três físicos receberam o Prêmio Nobel por usar o conceito matemático de "topologia" para explicar o comportamento estranho de certos materiais - por exemplo, aqueles que são isolantes em seu volume, mas condutores em sua superfície. Agora, pesquisadores estão investigando aplicações para esses materiais exóticos na eletrônica, catálise e computação quântica, de acordo com um artigo em Notícias de Química e Engenharia ( C&EN ), a revista de notícias semanais da American Chemical Society.

Materiais topológicos são incomuns pela robustez de suas propriedades elétricas, mesmo quando a temperatura muda drasticamente ou sua estrutura física é deformada, escreve o editor colaborador Neil Savage. Esta robustez resulta de certos estados eletrônicos estáveis ​​dentro dos materiais, que normalmente contêm metais pesados. Quando os elétrons em uma corrente atingem um defeito no material, eles simplesmente fluem em torno dele, em vez de estar espalhado ou experimentando resistência como nos condutores tradicionais.

Uma vez solidamente no reino da física teórica, materiais topológicos estão agora abrindo caminho para o mundo da química experimental. Alguns compostos, como fosforeto de nióbio, mostram grande promessa como catalisadores. Outros poderiam melhorar a capacidade de armazenamento de informações dos dispositivos ou ajudar a construir computadores quânticos poderosos. Para acelerar a busca por novos materiais topológicos, pesquisadores desenvolveram recentemente um método para determinar se um material é topológico com base em seus elementos constituintes, estrutura cristalina e posições dos átomos.