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

Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Флаги, пропеллеры, овалы: 7 фактов из истории логотипов BMW Флаги, пропеллеры, овалы: 7 фактов из истории логотипов BMW

Как трансформировался логотип BMW

РБК
Как стать для него музой: 5 правил жизни с талантливым мужчиной Как стать для него музой: 5 правил жизни с талантливым мужчиной

Что делать, если ты влюбилась в талантливого мужчину и как стать для него музой

Cosmopolitan
Магнитные поля галактик: что это такое Магнитные поля галактик: что это такое

Обычно магнитные поля ассоциируют с планетами и звездами

Популярная механика
Мам, мы выросли! Мам, мы выросли!

Отношения со взрослыми родителями – тема сложная

Домашний Очаг
Как создать модный интернет-магазин, разрушая «нормы приличия» Как создать модный интернет-магазин, разрушая «нормы приличия»

Без отчаянного «авангарда» в ассортименте нельзя создать модный интернет-магазин

Forbes
Отстрел ловушек. Стоит ли верить Путину на этот раз Отстрел ловушек. Стоит ли верить Путину на этот раз

Атмосфера политической паранойи только усиливается

СНОБ
9 привычек, которые сделают вашу маму долгожительницей 9 привычек, которые сделают вашу маму долгожительницей

Каждая из нас может кое-что сделать, чтобы помочь маме прожить подольше

Cosmopolitan
Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа

Почему Note10 Lite можно считать одним из лучших смартфонов Samsung

CHIP
Физики получили новую спиновую жидкость из октупольного квантового льда Физики получили новую спиновую жидкость из октупольного квантового льда

В соединении со структурой минерала прирохлора сделано физики сделали открытие

N+1
«Дети наглеют не сами по себе». Дима Зицер об ответственности за оскорбление учителей «Дети наглеют не сами по себе». Дима Зицер об ответственности за оскорбление учителей

Профсоюз учителей предлагает ввести штрафы за оскорбление педагогов

СНОБ
Белоснежная улыбка? Легко! Белоснежная улыбка? Легко!

Весной очень хочется сделать улыбку яркой

Здоровье
Предменструальный синдром как индикатор того, сколько у вас жизненных сил Предменструальный синдром как индикатор того, сколько у вас жизненных сил

Причина перемены настроений во время ПМС кроется в энергетическом статусе

Psychologies
«Хьюстон, у нас проблема» «Хьюстон, у нас проблема»

Какие ужасы пришлось преодолеть экипажу «Аполлона-13», чтобы остаться в живых

Вокруг света
Оставили на съедение Оставили на съедение

Вы готовы бежать на край света за редким фруктом?

Grazia
В чем сложности обучения детей во время пандемии: опыт Китая В чем сложности обучения детей во время пандемии: опыт Китая

Дистанционное обучение звучит круто пока у учеников есть необходимая техника

Популярная механика
Как ездить на машине с «роботом»: 6 правил, о которых мало кто знает Как ездить на машине с «роботом»: 6 правил, о которых мало кто знает

Самые простые правила эксплуатации преселективной коробки передач

РБК
Катастрофа Superjet: испытатель за год предупреждал об аварии Катастрофа Superjet: испытатель за год предупреждал об аварии

«РР» нашел эксклюзивные документы

Русский репортер
Мой сын — дворник Мой сын — дворник

Почему дети не желают следовать советам родителей

СНОБ
Как семья из Огайо создала бизнес стоимостью $1 млрд, придумав самый популярный антибактериальный гель в США Как семья из Огайо создала бизнес стоимостью $1 млрд, придумав самый популярный антибактериальный гель в США

Супруги Липпман начинали после войны с производства чистящих средств для рук

Forbes
Страшно-то как: звезды, которые умерли от опасных редких заболеваний Страшно-то как: звезды, которые умерли от опасных редких заболеваний

Вспомнили самые неожиданные диагнозы, которые привели к смерти знаменитостей

Cosmopolitan
16 способов, как убрать запах лука изо рта, чтобы не спугнуть окружающих 16 способов, как убрать запах лука изо рта, чтобы не спугнуть окружающих

Лайфхаки: как быстро и эффективно убрать запах чеснока и лука изо рта

Playboy
Домашний карантин: 13 занятий в удовольствие Домашний карантин: 13 занятий в удовольствие

Сидение дома может раздражать, а может дарить прекрасные возможности

Psychologies
В воспитательных целях В воспитательных целях

Инна Прибора рассказывает о правилах родительства 2020

Glamour
Родион Шишков Родион Шишков

Родион Шишков — основатель онлайн-магазина продуктов с доставкой «Самокат»

Собака.ru
6 финансовых привычек, которыми стоит обзавестись до 30 лет 6 финансовых привычек, которыми стоит обзавестись до 30 лет

Пренебрежение финансовым здоровьем может привести нас в неприятные ситуации

Playboy
Пересмотр с петлей на шее. Почему российские суды не спешат освобождать Константина Котова Пересмотр с петлей на шее. Почему российские суды не спешат освобождать Константина Котова

Закрадывается подозрение, что сегодня враги издеваются над Россией

СНОБ

Текст английского писателя Уилла Селфа об облаках

Esquire
Старший по планете Старший по планете

Став царем природы, человек лишь недавно осознал свою ответственность за Землю

РБК
Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти

Кейтлин Даути — владелица похоронного бюро и создательница YouTube-канала

Forbes
Открыть в приложении