2016, tre fysiker fick Nobelpriset för att ha använt det matematiska konceptet "topologi" för att förklara det märkliga beteendet hos vissa material - till exempel, de som är isolatorer i sin bulk men ledare på sin yta. Nu, forskare undersöker tillämpningar för dessa exotiska material inom elektronik, katalys och kvantberäkning, enligt en artikel i Kemi &ingenjörsnyheter ( C&EN ), veckotidningen American Chemical Society.

Topologiska material är ovanliga för robustheten i sina elektriska egenskaper, även när temperaturen förändras dramatiskt eller deras fysiska struktur deformeras, skriver bidragsredaktör Neil Savage. Denna robusthet är ett resultat av vissa stabila elektroniska tillstånd i materialen, som vanligtvis innehåller tungmetaller. När elektroner i en ström träffar en defekt i materialet, de bara flyter runt den, istället för att vara utspridda eller uppleva motstånd som i traditionella ledare.

En gång fast i den teoretiska fysikens rike, topologiska material arbetar sig nu in i den experimentella kemins värld. Vissa föreningar, såsom niobfosfid, visa mycket lovande som katalysatorer. Andra kan förbättra informationslagringskapaciteten för enheter eller hjälpa till att bygga kraftfulla kvantdatorer. För att påskynda sökandet efter nya topologiska material, Forskare utvecklade nyligen en metod för att avgöra om ett material är topologiskt baserat på dess beståndsdelar, kristallstruktur och atomernas positioner.