Pablo Jarillo-Herrero, professor de Física Cecil e Ida Green no MIT, ganhou o Prêmio Fronteiras do Conhecimento da Fundação BBVA de 2025 em Ciências Básicas por "descobertas relacionadas ao 'ângulo mágico' que permite transformar e controlar o comportamento de novos materiais".

Ele divide o prêmio de 400 mil euros com Allan MacDonald, da Universidade do Texas em Austin. Segundo a Fundação BBVA, “o trabalho pioneiro dos dois físicos alcançou tanto a base teórica quanto a validação experimental de um novo campo onde a supercondutividade, o magnetismo e outras propriedades podem ser obtidas pela rotação de novos materiais bidimensionais como o grafeno”. O grafeno é uma camada única de átomos de carbono dispostos em hexágonos, assemelhando-se a uma estrutura de favo de mel.

Em um modelo teórico publicado em 2011, MacDonald previu que, ao torcer duas camadas de grafeno em um determinado ângulo, de cerca de 1 grau, a interação dos elétrons produziria novas propriedades emergentes.

 

Em 2018, Jarillo-Herrero forneceu a confirmação experimental desse “ângulo mágico” ao girar duas folhas de grafeno de uma maneira que transformou o comportamento do material, dando origem a novas propriedades como a supercondutividade.

O trabalho dos físicos “abriu novas fronteiras na física ao demonstrar que a rotação da matéria em um determinado ângulo nos permite controlar seu comportamento, obtendo propriedades que podem ter um grande impacto industrial”, explicou María José García Borge, professora pesquisadora do Instituto para a Estrutura da Matéria e membro do comitê de premiação. “A supercondutividade, por exemplo, poderia viabilizar uma transmissão de eletricidade muito mais sustentável, praticamente sem perda de energia.”

A descoberta inicial de MacDonald teve pouco impacto imediato. Foi somente alguns anos depois, quando foi confirmada em laboratório por Jarillo-Herrero, que sua verdadeira importância foi revelada. 

“A comunidade nunca teria se interessado tanto pelo meu tema se não tivesse existido um programa experimental que concretizou essa visão original”, observa MacDonald, que se refere à conquista de seu colega laureado como “quase ficção científica”.

Jarillo-Herrero estava intrigado com os possíveis efeitos de colocar duas folhas de grafeno uma sobre a outra com um alinhamento rotacional preciso, porque “era um território inexplorado, além do alcance da física do passado, então certamente produziria alguns resultados interessantes”.

Mas o cientista ainda não tinha certeza de como fazer isso funcionar em laboratório. Durante anos, ele empilhou camadas do material superfino, mas sem conseguir especificar o ângulo entre elas. Finalmente, ele criou uma maneira de fazer isso, diminuindo o ângulo cada vez mais até chegar ao ângulo "mágico" de 1,1 graus, no qual o grafeno revelou um comportamento extraordinário.

“Foi uma grande surpresa, porque a técnica que usamos, embora conceitualmente simples, era difícil de executar em laboratório”, diz Jarillo-Herrero, que também é afiliado ao Laboratório de Pesquisa de Materiais.

Desde 2009, o BBVA concede o prêmio Fronteiras do Conhecimento a mais de uma dezena de professores do MIT. O prêmio Fronteiras do Conhecimento, que abrange oito categorias, reconhece pesquisas e criações culturais de classe mundial e visa celebrar e promover o valor do conhecimento como um bem público global. A Fundação BBVA trabalha para apoiar a pesquisa científica e a criação cultural, disseminar conhecimento e cultura e reconhecer talentos e inovações.