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

Александр: империя за 12 лет Александр: империя за 12 лет

Блестящие военные победы царя Македонии перекроили карту античного мира

Дилетант
Рокки бы позавидовал: главные мировые рекорды по отжиманию от пола Рокки бы позавидовал: главные мировые рекорды по отжиманию от пола

Ты даже не представляешь, насколько хардкорно можно отжиматься

Playboy
Владимир Мишуков: «Деньги должны знать свое место» Владимир Мишуков: «Деньги должны знать свое место»

Владимир Мишуков о том, каково это – после перерыва возвращаться в профессию

Grazia
Школа Баухаус Школа Баухаус

Язык дизайна этой архитектурной школы остается мерилом хорошего вкуса

Playboy
Вкус Канады из-под Пензы: история кленоварни из села, которая продаёт тонны сиропа по всей России Вкус Канады из-под Пензы: история кленоварни из села, которая продаёт тонны сиропа по всей России

Кооператив поставляет кленовый сироп «Вкусвиллу», «Кофемании» и другим сетям

VC.RU
Домашний арест: как сохранить на карантине работу, нервы и семью? Домашний арест: как сохранить на карантине работу, нервы и семью?

О карантине – заместитель главреда, семьянин, отец троих детей и владелец кота

GQ
Молодо, ярко: 7 эффективных digital-проектов 2019 года Молодо, ярко: 7 эффективных digital-проектов 2019 года

Яркие примеры успешных решений в digital-среде

Forbes
Эмилия Кларк: «Зачем всё усложнять?» Эмилия Кларк: «Зачем всё усложнять?»

Эмилия Кларк о жизни после «Игры престолов» и советах мамы

Cosmopolitan
Машины времени: 15 лучших sci-fi комиксов Машины времени: 15 лучших sci-fi комиксов

Графические sci-fi романы, которые будут интересны взрослым

Популярная механика
«Москвичу» — 90 лет. Вспоминаем все культовые модели «Москвичу» — 90 лет. Вспоминаем все культовые модели

Cколько стоил советский седан и какие рекорды ставила марка, которой больше нет

РБК
Девочка — на аборт! Что значит быть женщиной и матерью в Южной Корее Девочка — на аборт! Что значит быть женщиной и матерью в Южной Корее

Ким Чжи Ен рассказывает о своей жизни и этапах взросления

Forbes
Второй удар девальвации: банки начали повышать ставки по кредитам и вкладам Второй удар девальвации: банки начали повышать ставки по кредитам и вкладам

Сразу несколько банков повысили ставки по депозитам и по ипотечным кредитам

Forbes
«Подушка безопасности — это не про малый бизнес»: почему небольшие проекты переносят пандемию тяжелее всех «Подушка безопасности — это не про малый бизнес»: почему небольшие проекты переносят пандемию тяжелее всех

Большинство энтузиастов, которые создают немассовый продукт, уйдут с рынка

Forbes
Выращивать растения дома и продавать в интернете: сколько можно заработать и с какими трудностями предстоит столкнуться Выращивать растения дома и продавать в интернете: сколько можно заработать и с какими трудностями предстоит столкнуться

Владельцы небольших магазинов о том, сколько можно заработать на растениях

VC.RU

Текст английского писателя Уилла Селфа об облаках

Esquire
«Стрессов меньше не стало, просто теперь я их не заедаю» «Стрессов меньше не стало, просто теперь я их не заедаю»

История похудения

Худеем правильно
«Дети знают, что мама работает блогером» «Дети знают, что мама работает блогером»

Интервью с Валерией Чекалиной, одним из самых успешных блогеров страны

OK!
«Я продаю свой «Майбах»: как ресторатор Владимир Перельман спасает бизнес от полного краха «Я продаю свой «Майбах»: как ресторатор Владимир Перельман спасает бизнес от полного краха

Как сохранить костяк команды в кризис?

Forbes
Когда жена — нарцисс: 7 опасностей, подстерегающих в отношениях Когда жена — нарцисс: 7 опасностей, подстерегающих в отношениях

Чем череваты отношения с женщиной-нарциссом?

Psychologies
BMW X5 Diamond. Не такой, как у всех BMW X5 Diamond. Не такой, как у всех

BMW X5 Diamond – эксклюзивный, мощный и статусный автомобиль

4x4 Club
Как самоизоляция во время Великой чумы помогла Исааку Ньютону совершить научную революцию Как самоизоляция во время Великой чумы помогла Исааку Ньютону совершить научную революцию

Период вынужденной «самоизоляции» биографы Ньютона назовут «годами чудес»

Forbes
Квантовые повторители наделили памятью из алмазов Квантовые повторители наделили памятью из алмазов

С помощью этих повторителей можно построить большие квантовые сети

N+1
Инвалидная коляска вышибает дверь Инвалидная коляска вышибает дверь

Как айтишник в розовых очках придумал инклюзивный мультсериал

Русский репортер
По следу анемии По следу анемии

Бледный вид, апатия и слабость могут оказаться не симптомами усталости

Здоровье
Маленькие люди уходят вдаль Маленькие люди уходят вдаль

Рассказ писательницы Майи Кучерской

Grazia
Кальмары перекодировали РНК за пределами клеточного ядра Кальмары перекодировали РНК за пределами клеточного ядра

Благодаря этому моллюски могут осуществить тонкую настройку нервной системы

N+1
За стеклом За стеклом

Пора разбирать хлам на балконе и готовиться к лету!

Лиза
Девон, Англия Девон, Англия

Теперь в этих топях заброшенный эльфийский лес

Maxim
Взлетаем под парусом Взлетаем под парусом

Добиться под парусом сумасшедших скоростей? Это легко

Популярная механика
На внешкольном положении На внешкольном положении

В Москве и других крупных городах закрыты школы, колледжи и вузы

Огонёк
Открыть в приложении