格拉斯哥学院的研究人员成功地观察到了所谓的“施温格效应”（），这是一个无法飘忽的过程，一般只发生在宇宙风波中。通过通过专门设计的基于石墨烯的设备施加高电压，该团队--坐落国家石墨烯研究所--成功地从真空中形成了粒子-反粒子对。
真空被觉得没有任何物质或基本粒子。但是，诺贝尔奖得主朱利安·施温格（）在70年前就预言，强烈的电场或磁场可以打破真空并自发地创造基本粒子。
这须要真正具有宇宙硬度的场，如磁星周围的场，或在带电核的高能碰撞中纵向形成的场。粒子化学学的一个常年目标是通过实验来侦测这种理论预测，目前在世界各地的高能对撞机上计划了一些实验。
如今，研究小组--由另一位诺贝尔奖获得者安德烈·海姆爵士院长领导，与来自美国、西班牙、美国和英国的朋友合作--早已使用石墨烯来模拟施温格形成的电子和正电子对。
在2022年1月的《科学》杂志上，她们报告了非常设计的装置，如由石墨烯制成的窄小收缩体和超晶格，这促使研究人员才能在一个简单的、桌面上的装置中实现异常强悍的电场。清楚地观察到了电子和空穴对的自发形成（空穴是正电子的固态类似物）粒子天体物理学，该过程的细节与理论预测十分一致。
科学家们还观察到另一个不寻常的高能过程，到目前为止，在粒子化学学和天体化学学中还没有类似的过程。她们在模拟的真空中注入电子，并将其加速到石墨烯真空所容许的最大速率，即光速的1/300。在这一点上，一些看似不可能的事情发生了：电子虽然显得超光，提供的电压低于量子汇聚态化学学的通常规则所容许的电压。这些效应的起源被解释为自发地形成了额外的电载荷体（空穴）。研究小组提供的对这一过程的理论描述与施温格对的描述相当不同。
“人们一般使用微小的电场来研究电子特点，这促使剖析和理论描述愈发容易。”论文的第一作者博士说：“我们决定使用不同的实验方法尽可能地推进电场的硬度，以免烧毁我们的设备。”
共同第一作者NaXin博士补充说：“我们只是想晓得在这些极端情况下会发生哪些。令我们吃惊的是，这是施温格效应粒子天体物理学，而不是从我们的装置中喷吐的烟雾。”
另一位主要贡献者Kumar博士说：“当我们第一次听到我们的超晶格装置的壮丽特点时，我们想‘哇......这可能是某种新的超导性’。虽然这些反应与在超导体中常规观察到的反应十分相像，但我们很快发觉，这些令人困扰的行为不是超导，而是天体化学学和粒子化学学领域的东西。在遥远的学科之间见到这样的相像之处是很奇怪的。”
这项研究对于未来基于二维量子材料的电子设备的发展也很重要，并为由石墨烯制成的布线构建了限制，而石墨烯早已因其维持超高电压的卓越能力而蜚声。