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

Польза гнева: как злиться правильно Польза гнева: как злиться правильно

Гнев — одна из самых сильных человеческих эмоций

Psychologies
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
Многоходовка, которой не было. Что стоит за путинским «обнулением» и чем оно грозит России Многоходовка, которой не было. Что стоит за путинским «обнулением» и чем оно грозит России

Распад конституционного консенсуса и разрушение легальной инфраструктуры

Forbes
Слоистые двойные гидроксиды выделили сероводород и монооксид азота Слоистые двойные гидроксиды выделили сероводород и монооксид азота

Синтез материалов для контролируемого выделения сероводорода

N+1
Листья нори, фучжу и тхина: 10 неочевидных продуктов, которыми можно запастись кроме гречки Листья нори, фучжу и тхина: 10 неочевидных продуктов, которыми можно запастись кроме гречки

Какими продуктами запастись, чтобы жизнь казалась чуть приятнее и интереснее

Forbes
Зарегистрированы шесть новых случаев осложнений после трансплантации кала Зарегистрированы шесть новых случаев осложнений после трансплантации кала

Двое пациентов скончались, однако насколько это связано с процедурой

N+1
Как правильно пользоваться стиральной машиной — лайфаки, которые упростят жизнь Как правильно пользоваться стиральной машиной — лайфаки, которые упростят жизнь

Правильное использование стиральной машинки — залог чистых и неиспорченных вещей

Cosmopolitan
Полезные свойства чая — снижаем вес, молодеем и повышаем иммунитет Полезные свойства чая — снижаем вес, молодеем и повышаем иммунитет

Может ли чай повысить иммунитет и замедлить процессы старения?

Cosmopolitan
Ожидания и реальность: откуда берутся разочарования Ожидания и реальность: откуда берутся разочарования

Как осознать причины расхождения между задуманным и воплощенным?

РБК
15 историй 15 историй

Ирина Дубцова рассказывает истории создания ее 15 любимых треков

OK!
5 продуктов, которые обладают антисептическими свойствами 5 продуктов, которые обладают антисептическими свойствами

А ты знала, что существуют природные антисептики?

Cosmopolitan
Серые крысы распознали голод сородичей по запаху и добыли им еду Серые крысы распознали голод сородичей по запаху и добыли им еду

Серые крысы (Rattus norvegicus) по запаху понимают, кто из их сородичей голоден

N+1
Дыра в ткани реальности, в теории, может уничтожить Вселенную Дыра в ткани реальности, в теории, может уничтожить Вселенную

Вселенная, возможно, съедает себя изнутри

Популярная механика
Елизавета Зарубина: образцовая шпионка, не знавшая провалов Елизавета Зарубина: образцовая шпионка, не знавшая провалов

Разведка — женское дело

Cosmopolitan
Бертольт Брехт Бертольт Брехт

Не жизнь (1898–1956), а непрерывное бегство Бертольта Брехта

Дилетант
Начать с главного Начать с главного

Проект квартиры, в котором кухня по авторскому дизайну стала ключевым элементом

SALON-Interior
От чего нейросети избавят мир От чего нейросети избавят мир

О каких вещах можно будет забыть в ближайшем будущем благодаря нейросетям?

Популярная механика
Парад окончен Парад окончен

Невероятно, но факт: модная индустрия насытилась стритвиром

Vogue
Несколько способов осадить критикана Несколько способов осадить критикана

С непрошеной критикой так или иначе сталкивается почти каждый из нас

Psychologies
Как Вайнштейн раскрепостил Фемиду Как Вайнштейн раскрепостил Фемиду

Лезвие меча Фемиды острое с двух сторон

СНОБ
«Злить коллег-мужчин — отдельное удовольствие»: как работают женщины-шефы «Злить коллег-мужчин — отдельное удовольствие»: как работают женщины-шефы

Женщины-повара, кондитеры и рестораторы о сексизме, конкуренции и залоге успеха

РБК
Страшная сказка про Холокост: с кем воюет Аль Пачино в сериале «Охотники» Страшная сказка про Холокост: с кем воюет Аль Пачино в сериале «Охотники»

Что хотел сказать автор своим жестоким комиксом про ужасы Второй мировой

Forbes
Чек-лист: 8 полезных привычек тех, кто никогда не болеет Чек-лист: 8 полезных привычек тех, кто никогда не болеет

Секреты богатырского здоровья или вся тайна в здоровых привычках

Cosmopolitan
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
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
Весне – дорогу! Весне – дорогу!

Мы изучили обычаи разных стран и теперь встречаем новый сезон во всеоружии

Лиза
Что такое «психологический возраст» и надо ли взрослеть? Что такое «психологический возраст» и надо ли взрослеть?

Что такое психологический возраст, каким он бывает и от чего зависит

Psychologies
7 ответов на вопросы о мужской точке G, которые должен знать каждый 7 ответов на вопросы о мужской точке G, которые должен знать каждый

Поверь, это совершенно новый уровень удовольствия

Playboy
Почему даже профессиональные спортсмены стремятся к осознанности? Почему даже профессиональные спортсмены стремятся к осознанности?

Как ментальная подготовка стала неотъемлемой частью тренировочного процесса

GQ
Как грамотно обновить гардероб мужчине, чтобы выглядеть стильно: 6 базовых правил Как грамотно обновить гардероб мужчине, чтобы выглядеть стильно: 6 базовых правил

Давно пора перетряхнуть свой шкаф!

Playboy
Открыть в приложении