麻省理工學院所屬的新加坡研究機構SMART研究人員與新加坡國立大學（NUS）一起，發現了一種控製材料發光的新方法。控製材料的性能一直是許多現代技術背後的驅動力，從太陽能電池板到計算機、智能車輛和救生醫院設備。但傳統上，材料性能是根據其成分、結構、有時是尺寸來調整的，而大多數產生光的實用裝置都使用不同成分的材料層，這些材料層通常很難生長。

SMART研究人員和他們的合作者提供了一種新的範式轉變方法，通過在室溫下改變疊層薄膜之間的扭曲角度來調整技術相關材料的光學特性。他們的發現可能對醫療、生物和量子信息領域各種應用產生巨大影響。該團隊最近在《納米快報》上發表了一篇題為”界面扭曲角度控制薄膜可調控光學特性”論文。這篇論文解釋了他們的研究。

這些研究人員表示，通過將單個原子薄材料層以扭曲角度堆疊在一起，從而形成我們所說的摩爾超晶格，發現了一些新的物理現象，例如非常規超導性。他們的研究對於發展”雙子”領域的基礎物理學也有意義，即研究二維材料層之間的角度如何改變它們的電性能。到目前為止，該領域的重點是堆疊單個單層，這需要仔細的剝離，並可能遭受從扭曲狀態的鬆弛，從而限制了它們的實際應用。該團隊的發現可以使這種突破性的扭曲相關現像也適用於厚膜系統，因為厚膜系統容易操作，而且與工業相關。

研究人員實驗表明，導致二維繫統中摩爾紋超晶格形成的相同現象可以轉化為調控三維、塊狀六方氮化硼（hBN）的光學特性，甚至可以在室溫下進行操作。研究人員發現，堆疊厚厚的hBN薄膜的強度和顏色都可以通過它們的相對扭曲角來連續調節，強度增加了40多倍。這項研究成果為控制薄膜光學特性開闢了一條新途徑，超越了傳統使用的結構，特別是在醫學和環境或信息技術方面的應用。