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

Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
Элио Гуариско: «Когда мы практикуем йогу, у нас должно быть понимание присутствия» Элио Гуариско: «Когда мы практикуем йогу, у нас должно быть понимание присутствия»

Элио Гуариско — о том, как практикует йогу и что главное в тибетских текстах

Yoga Journal
Пережившие послеродовое психическое расстройство женщины не захотели рожать еще Пережившие послеродовое психическое расстройство женщины не захотели рожать еще

Какие причины могут повлиять на желание женщины рожать детей

N+1
Четыре истории об отцах: как взрослели дети знаменитых людей Четыре истории об отцах: как взрослели дети знаменитых людей

Отрывок из книги Джошуа Дэвида Стайна «Для меня он был просто папой»

РБК
Нет ни либерала, ни фундаменталиста. Продолжение полемики Артема Нарышкина и Александра Дворкина о расколе в РПЦ Нет ни либерала, ни фундаменталиста. Продолжение полемики Артема Нарышкина и Александра Дворкина о расколе в РПЦ

Фундаментальные вопросы о представлении христианского мировоззрения

СНОБ
Технологии, которые изменят нашу жизнь в ближайшие 10 лет Технологии, которые изменят нашу жизнь в ближайшие 10 лет

В течение следующих 10 лет мир ждет больше изменений, чем за прошлую сотню лет

GQ
На колёсах: как появился автомобиль На колёсах: как появился автомобиль

Автомобиль — одно из самых важных изобретений человечества

Популярная механика
Я больше ничего не делегирую, и это серьезно облегчило мою жизнь Я больше ничего не делегирую, и это серьезно облегчило мою жизнь

Лучший способ выполнять дела — делать их самостоятельно

Psychologies
Главные женщины последнего десятилетия по версии Time Главные женщины последнего десятилетия по версии Time

Журнал Time составил список самых влиятельных женщин

Forbes
Аэрозольные частицы оказались источниками муравьиной кислоты в атмосфере Аэрозольные частицы оказались источниками муравьиной кислоты в атмосфере

Ученые сумели понаблюдать за процессами, происходящими в атмосферном аэрозоле

N+1
Дома поговорим: как пережить карантин и не развестись Дома поговорим: как пережить карантин и не развестись

В карантине многие пары оказываются в экстремальной ситуации

Forbes
Первым делом самолёты Первым делом самолёты

Благодаря Пушкину мы знаем, что Breguet — это бренд с многовековой историей

Robb Report
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
Забытые знаменитости стали источником дохода для стартапа: как работает проект видеооткрыток Cameo Забытые знаменитости стали источником дохода для стартапа: как работает проект видеооткрыток Cameo

Компания открыла «маркетплейс» звёзд второстепенной величины

VC.RU
Как выбрать светодиодный фонарик: советы от профи Как выбрать светодиодный фонарик: советы от профи

Выбрать хороший светодиодный фонарик вы можете воспользовавшись рекомендациями

CHIP
Лекции Шульман, спектакли Гоголь-центра и другие способы научить детей работать и думать Лекции Шульман, спектакли Гоголь-центра и другие способы научить детей работать и думать

Основательница Европейском гимназии о том, что школа должна давать детям

Forbes
Разыгрались ни на шутку: как женщины изменили театр Разыгрались ни на шутку: как женщины изменили театр

Как изменилась судьба женщины в мировом и российском театре

Forbes
Сериал «Заговор против Америки» – пугающая история о том, как в Штатах воцарился фашизм Сериал «Заговор против Америки» – пугающая история о том, как в Штатах воцарился фашизм

Как риторика политиков способна разжечь ненависть и массовую истерию

GQ
«Человек-невидимка» – блестящая иллюстрация термина «газлайтинг» «Человек-невидимка» – блестящая иллюстрация термина «газлайтинг»

Как женщина может почувствовать себя неполноценной или даже безумной

GQ
Кризис, к которому мы готовы Кризис, к которому мы готовы

Первые оценки нефтяного кризиса оказались сильно преувеличенными

Эксперт
Медицина тут бессильна Медицина тут бессильна

Почему мы все по-разному относимся к здоровью

Лиза
«Оставить всё…» «Оставить всё…»

Национальные особенности транзита власти

Огонёк
Космологический обзор помог найти 139 новых транснептуновых объектов Космологический обзор помог найти 139 новых транснептуновых объектов

Астрономы представили каталог транснептуновых объектов

N+1
«Всё было против меня» «Всё было против меня»

Актриса Хелен Миррен о том, каким трудным и противоречивым был путь к успеху

Огонёк
Роберто Бениньи («Пиноккио»): «Моя семья была настолько бедна, что мы с родителями спали в одной кровати. Но нам словно принадлежал весь мир» Роберто Бениньи («Пиноккио»): «Моя семья была настолько бедна, что мы с родителями спали в одной кровати. Но нам словно принадлежал весь мир»

Роберто Бениньи о том, каково это — во второй раз входить в одну и ту же воду

Esquire
Шеф Олли Дабу — о критике, любимых заведениях и Hide Евгения Чичваркина Шеф Олли Дабу — о критике, любимых заведениях и Hide Евгения Чичваркина

Олли Дабу о том, чем полезны уроки кулинарии в школах и о главной ошибке поваров

РБК
Эффект гречки: как мы сами разоряем себя в кризис и как с этим бороться Эффект гречки: как мы сами разоряем себя в кризис и как с этим бороться

Почему умные люди поступают нелогично?

Forbes
#пронауку: 8 проверенных способов не переедать #пронауку: 8 проверенных способов не переедать

Эти лайфхаки помогут уменьшить объем порций, не страдая от голода

РБК
Несем потери: причины выпадения волос у женщин и как с ними бороться Несем потери: причины выпадения волос у женщин и как с ними бороться

Почему выпадают волосы у женщин?

Cosmopolitan
На длину бивней нарвалов повлиял половой отбор На длину бивней нарвалов повлиял половой отбор

Длина бивней у нарвалов определяется половым отбором

N+1
Открыть в приложении