Nel 2016, tre fisici hanno ricevuto il Premio Nobel per aver utilizzato il concetto matematico di "topologia" per spiegare lo strano comportamento di alcuni materiali, ad esempio, quelli che sono isolanti nella loro massa ma conduttori sulla loro superficie. Ora, i ricercatori stanno studiando le applicazioni di questi materiali esotici nell'elettronica, catalisi e calcolo quantistico, secondo un articolo in Notizie chimiche e di ingegneria ( C&EN ), il settimanale di notizie dell'American Chemical Society.

I materiali topologici sono insoliti per la robustezza delle loro proprietà elettriche, anche quando la temperatura cambia drasticamente o la loro struttura fisica è deformata, scrive l'editore collaboratore Neil Savage. Questa robustezza deriva da certi stati elettronici stabili all'interno dei materiali, che normalmente contengono metalli pesanti. Quando gli elettroni in una corrente colpiscono un difetto nel materiale, semplicemente scorrono intorno ad esso, invece di essere disperso o subire resistenze come nei conduttori tradizionali.

Una volta saldamente nel regno della fisica teorica, i materiali topologici si stanno facendo strada nel mondo della chimica sperimentale. Alcuni composti, come il fosfuro di niobio, mostrano grandi promesse come catalizzatori. Altri potrebbero migliorare la capacità di memorizzazione delle informazioni dei dispositivi o aiutare a costruire potenti computer quantistici. Per accelerare la ricerca di nuovi materiali topologici, i ricercatori hanno recentemente sviluppato un metodo per determinare se un materiale è topologico in base ai suoi elementi costitutivi, struttura cristallina e posizione degli atomi.