Вещество одноатомной толщины не пропускает ничего, кроме водорода

N+1Наука

Непроницаемость графена опровергли водородом

Тимур Кешелава

P. Z. Sun et al. / Nature, 2020

Физики продемонстрировали, что считавшаяся установленной непроницаемость бездефектного графена для всех жидкостей и газов, выполняется не для всех веществ. В новых, на порядки более точных, экспериментах ученые зафиксировали просачивание водорода и подтвердили отсутствие пропускания других газов, в том числе гелия, атомы которого существенно меньше, чем молекулы водорода. По-видимому, обнаруженный процесс связан с взаимодействием водорода со складками и волнами на поверхности вещества, пишут авторы в журнале Nature.

Графен — это одна из модификаций чистого углерода, которая представляет собой листы одноатомной толщины с шестиугольной структурой связей. Графен обладает огромным списком исключительных и необычных свойств, которые делают его интересным как с точки зрения фундаментальной науки, так и в плане потенциальных применений. Однако ученые пока не придумали дешевого масштабируемого способа синтеза высококачественного графена, поэтому он, в первую очередь, остается предметом любопытства физиков и материаловедов.

Одним из важных свойств графена является крайне высокий энергетический барьер пропускания атомов и молекул. Расчеты на основе теории функционала плотности предсказывают значения не менее нескольких электронвольт, что должно полностью предотвращать проникновение любых жидкостей или газов при нормальных условиях. Эти результаты подтверждали экспериментами, в которых точности хватало для регистрации потоков сквозь графен в десятки тысяч атомов в секунду.

Физики из Манчестерского университета, Университета Неймегена и Уханьского университета под руководством лауреата Нобелевской премии Андрея Гейма (Andre Geim) провели новую серию опытов, в которых смогли добиться увеличения чувствительности на 8–9 порядков по сравнению с предыдущими экспериментами. Оказалось, что графен с точностью до нескольких атомов в час действительно непроницаем для гелия, неона, азота, кислорода, аргона, криптона и ксенона. Однако это оказалось не так в случае водорода, что потребовало отдельного теоретического объяснения.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Законы привлекательности: что притягивает нас друг к другу? Законы привлекательности: что притягивает нас друг к другу?

Можем ли мы заставить кого-то в нас влюбиться?

Psychologies
Изофлавоны из соевых бобов связали со снижением риска коронарной болезни сердца Изофлавоны из соевых бобов связали со снижением риска коронарной болезни сердца

Потребление соевых бобов снижает риск возникновения заболеваний сердца

N+1
Ася Волошина Ася Волошина

Ася Волошина раздвигает рамки профессии

Собака.ru
9 полезных привычек 9 полезных привычек

Эти несложные действия требуют минимум усилий, а приносят максимум пользы

Лиза
Марблинг, геокэшинг и еще 5 новых занятий для счастья Марблинг, геокэшинг и еще 5 новых занятий для счастья

Новые модные хобби, которые помогут снять стресс и пережить неожиданные эмоции

РБК
Как бывший автогонщик и трейдер из России продал стартап лидеру мирового рынка Как бывший автогонщик и трейдер из России продал стартап лидеру мирового рынка

Сооснователь стартапа Busfor Илья Екушевский о том, зачем продавать дело жизни

Forbes
Спящая красавица Спящая красавица

Модернистская вилла Гаверзихт чудом дожила до наших дней

AD
15 нелепых смертей (и шансы умереть так же) 15 нелепых смертей (и шансы умереть так же)

Что может быть хуже мучительной смерти?

Maxim
Электроход «Марко Поло» Электроход «Марко Поло»

Чудеса и диковны выставки EICMA 2019

Мото
Как не сойти с ума из-за паники во время эпидемии: рассказывает психолог Как не сойти с ума из-за паники во время эпидемии: рассказывает психолог

Кого слушать? Кому верить? Как сохранить спокойствие?

Cosmopolitan
Львы, это свидание, а не соревнование: худшая твоя привычка на свидании Львы, это свидание, а не соревнование: худшая твоя привычка на свидании

В чем кроются ошибки каждого знака зодиака — рассказываем

Cosmopolitan
Gett создаст первого «виртуального агрегатора» такси на базе «Ситимобил» Gett создаст первого «виртуального агрегатора» такси на базе «Ситимобил»

На рынке агрегаторов такси готовится сделка между двумя крупными игроками

Forbes
Как сделать крутую фотку своего члена (но не отправляй ее, если тебя об этом не просят) Как сделать крутую фотку своего члена (но не отправляй ее, если тебя об этом не просят)

Как сделать фотографию своего члена?

Playboy
Охотники за подделками Охотники за подделками

Как люкс использует новейшие технологии и ракушки против контрафактной продукции

Robb Report
Инвалидная коляска вышибает дверь Инвалидная коляска вышибает дверь

Как айтишник в розовых очках придумал инклюзивный мультсериал

Русский репортер
Тренировка на одних фразах помогла нейросети распознать по активности мозга другие Тренировка на одних фразах помогла нейросети распознать по активности мозга другие

Алгоритм не просто запоминает предложения, но и находит закономерности

N+1
5 принципов правильного отопления в доме 5 принципов правильного отопления в доме

Как создать комфортную температуру дома и в офисе, сэкономив деньги

CHIP
Кредитка доверия Кредитка доверия

Рассказываем, как ты можешь заработать на кредитной карте

Cosmopolitan
Как пережить аврал на работе Как пережить аврал на работе

Зато это утро не будет таким хмурым

Maxim
Космология через триллион лет: какой она будет Космология через триллион лет: какой она будет

Смогут ли ученые в установить, с чего началось наше мироздание

Популярная механика
«Шум и яркость»: как «Форрест Гамп» за 25 лет превратился в абсолютную классику «Шум и яркость»: как «Форрест Гамп» за 25 лет превратился в абсолютную классику

На днях исполнилось 25 лет оскаровскому триумфу «Форреста Гампа»

Esquire
Они все страдают Они все страдают

Почему все так полюбили непонятные древние картинки со смешными подписями

Вокруг света
Как Вайнштейн раскрепостил Фемиду Как Вайнштейн раскрепостил Фемиду

Лезвие меча Фемиды острое с двух сторон

СНОБ
Миф о Настоящей Женщине: невыполнимые правила, которые нам навязывает общество Миф о Настоящей Женщине: невыполнимые правила, которые нам навязывает общество

Как не заблудиться во взаимоисключающих требованиях к Настоящей Женщине

Cosmopolitan
Синяя рубашка: с чем носить и как сочетать Синяя рубашка: с чем носить и как сочетать

Какие комплекты можно составить с синей рубашкой на все случаи жизни

Cosmopolitan
Гидрогель помог очистить картины Джексона Поллока Гидрогель помог очистить картины Джексона Поллока

Химики создали гидрогель, способный эффективно очищать поверхности картин

N+1
Задание выполнено Задание выполнено

Дэниел Крейг о ненависти, боли и всеобщей любви

GQ
«Город-призрак»: Bloomberg рассказал о жизни элиты в опустевшем Нью-Йорке «Город-призрак»: Bloomberg рассказал о жизни элиты в опустевшем Нью-Йорке

Люди, не покинувшие престижные районы Нью-Йорка, оказались в пустых домах

Forbes
Как понять, что ты работаешь в токсичной компании? 5 главных признаков Как понять, что ты работаешь в токсичной компании? 5 главных признаков

Как понять, что пора задуматься об увольнении?

Playboy
Вопреки всем бедам: как российские модные бренды преодолевают кризис Вопреки всем бедам: как российские модные бренды преодолевают кризис

СЕО российских брендов рассказывают, как справляются с проблемами

GQ
Открыть в приложении