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

Статус: «В открытом поиске» Статус: «В открытом поиске»

Что мешает женщине после 40 познакомиться с мужчиной и найти пару

Лиза
Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать

64-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Распределение материи и гамма-лучей указало на аннигиляцию темной материи Распределение материи и гамма-лучей указало на аннигиляцию темной материи

Обнаружена корреляцию между материей во Вселенной и фоновым гамма-излучением

N+1
Путешествие в тарантасе с кокурками, скородумками и другим дорожным припасом Путешествие в тарантасе с кокурками, скородумками и другим дорожным припасом

Домашние припасы по-гоголевски

Наука и жизнь
7 способов превратить кухню в мужскую территорию 7 способов превратить кухню в мужскую территорию

Как превратить кухню в брутальное помещение, в которое не стыдно позвать друзей

Maxim
Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи

Вспышка фотокамер может сыграть с твоим макияжем злую шутку

Cosmopolitan
Как оставаться в форме даже в режиме самоизоляции. Интервью с тренером Павлом Кондрашевым Как оставаться в форме даже в режиме самоизоляции. Интервью с тренером Павлом Кондрашевым

Павел Кондрашев о том, как поддерживать форму и иммунитет в изоляции

СНОБ
Женщина — военный трофей. Польский историк о изнасилованиях в Европе во время Второй мировой Женщина — военный трофей. Польский историк о изнасилованиях в Европе во время Второй мировой

Изнасилование женщин странами-победительницами до сих пор очень болезненная тема

СНОБ
Что читать: отрывок из нового романа Стивена Кинга «Институт» — об интернате для детей с необычными способностями Что читать: отрывок из нового романа Стивена Кинга «Институт» — об интернате для детей с необычными способностями

Четыре главки из новой книги Стивена Кинга: знакомство с одним из главных героев

Esquire
50 оттенков яркого: научиться любить себя и жизнь… в любом возрасте! 50 оттенков яркого: научиться любить себя и жизнь… в любом возрасте!

В кабинет психолога не приходят, когда все хорошо

Psychologies
Программа действий для безболезненного переезда из одной квартиры в другую Программа действий для безболезненного переезда из одной квартиры в другую

Мы подробно расписали, как виртуозно и с огоньком переехать на новое место

Maxim
Думает и чувствует Думает и чувствует

Досье актрисы Элизабет Мосс выглядит довольно старомодно

Glamour
Старое по-новому Старое по-новому

Как адаптироваться на работе после декрета и быстрее войти в новый ритм

Лиза
Медицина тут бессильна Медицина тут бессильна

Почему мы все по-разному относимся к здоровью

Лиза
Игра на уничтожение: готова ли Россия к полномасштабной ценовой войне на рынке нефти Игра на уничтожение: готова ли Россия к полномасштабной ценовой войне на рынке нефти

Нефтяная отрасль страны оказалась на развилке

Forbes
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
Технологии учат доверию: как технический прогресс меняет психологию общества Технологии учат доверию: как технический прогресс меняет психологию общества

Функцию установления отношений берут на себя информационные технологии

Forbes
Эксклюзив Cosmo: Джейн Биркин о стиле, сексуальности и творчестве Эксклюзив Cosmo: Джейн Биркин о стиле, сексуальности и творчестве

Интервью с Джейн Биркин – легендарной певицей, актрисой и фэшн-иконой

Cosmopolitan
Бумажный ад. Как устроена бюрократия в разных странах. Рассказывают участники проекта «Сноб» Бумажный ад. Как устроена бюрократия в разных странах. Рассказывают участники проекта «Сноб»

Мы узнали, как оформляются документы в других странах

СНОБ
На грани яви и сна: 10 жутких фактов о сонном параличе На грани яви и сна: 10 жутких фактов о сонном параличе

Если ты хоть раз переживала «сонный паралич», ты больше никогда его не забудешь

Cosmopolitan
10 тайных предконцертных ритуалов мировых музыкантов 10 тайных предконцертных ритуалов мировых музыкантов

Нельзя просто так выскочить на сцену, не выполнив в гримерке тайный ритуал

Maxim
Михаил Айзенберг: Посмотри на муравьев Михаил Айзенберг: Посмотри на муравьев

Стихотворения из новой книги Михаила Айзенберга

СНОБ
Боль валит с ног Боль валит с ног

Боль в ноге может появиться внезапно, а может беспокоить долгое время

Здоровье
Путешествие внутрь черной дыры: мысленный эксперимент Путешествие внутрь черной дыры: мысленный эксперимент

Что будет, если звездолет «Тьма» отправится внутрь черной дыры?

Популярная механика
Святая простота. Почему так привлекателен мир без правил Святая простота. Почему так привлекателен мир без правил

Теперь система вступает на путь прямых и примитивных ответов на любые вызовы

СНОБ
Она смогла: 10 книг современных женщин, которые вдохновляют Она смогла: 10 книг современных женщин, которые вдохновляют

Книги современных авторов, которые мотивируют на заботу о себе

Cosmopolitan
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
Ловко обманула Ловко обманула

Врать нехорошо, внушали нам с детства

Лиза
7 способов вытащить застрявший автомобиль 7 способов вытащить застрявший автомобиль

Автомобиль увяз в грязи, или в снегу, или в коктейле из того и другого?

Maxim
Храмы и серпантины Храмы и серпантины

Мотопутешествие по Армении

Мото
Открыть в приложении