Tilstedeværelsen af symmetri i atomernes placering i et materiale har afgørende betydning for materialets egenskaber. Det er således en hellig gral at kunne skræddersy materialer helt ned på atom-niveau og at kunne styre hvordan atomerne binder til hinanden. Atomer er kugler og har, i sig selv, ingen præferencer for en bestemt symmetri af sine omgivelser. I dette projekt vil vi benytte os af molekylære ”byggeklodser” som kan selvsamle sig til nye typer materialer. Byggeklodserne, der designes syntetisk, kan betragtes som værende polygoner, dvs. trekanter, firkanter, femkanter, osv. Når disse sættes sammen, dannes der en mosaik på atom-niveau. Nogle polygoner kan let sættes sammen til simple strukturer; eksempelvis kan sekskanter sammensættes til at danne en struktur der er grundlaget for grafens egenskaber. Hvis flere forskellige polygoner kombineres, fx firkanter og femkanter, vil man kunne danne strukturer der mangler orden. Sådanne kaotiske strukturer, kvasi-krystaller, har unikke egenskaber, som man ikke finder i traditionelle materialer. De lysudsendende lanthanoid-ioner, som fx findes i skærme og stærke magneter, kan lave både firkanter, femkanter, og sekskanter og er derfor ideelle byggeklodser til kvasi-krystaller. Da optiske og magnetiske egenskaber afhænger kritisk af materialets symmetri bliver både de optiske og magnetiske egenskaber frustrerede. Denne specielle situation fører til nye muligheder for fotonik og for molekylære komponenter til kvantecomputing.