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

Как не спиться в самоизоляции? Как не спиться в самоизоляции?

Опасности домашней «алкоголизации» и альтернативные пути справляться со стрессом

Psychologies

В США и Европе не только обмениваются брачными клятвами, но еще и обновляют их

Cosmopolitan
Они все страдают Они все страдают

Почему все так полюбили непонятные древние картинки со смешными подписями

Вокруг света
Курс немецкого Курс немецкого

Автопутешествие по весенней Германии: что можно увидеть из окна?

Cosmopolitan
Парад окончен Парад окончен

Невероятно, но факт: модная индустрия насытилась стритвиром

Vogue
«Учеба «в бою» гораздо эффективнее любой теории» «Учеба «в бою» гораздо эффективнее любой теории»

Технологические стартапы — это интеллектуальная собственность нового типа

Forbes
«Я просто выполнял приказы!» «Я просто выполнял приказы!»

Военные преступления совершали не только отряды СС, но и подразделения вермахта

Дилетант
В России создали алгоритм для перевода старой орфографии в современную В России создали алгоритм для перевода старой орфографии в современную

Алгоритм переводит дореволюционные издания в современный русский язык

Популярная механика
Алёна Лёвина: Я много всего умею в этой жизни, но инвалидность очень сильно ограничивает меня Алёна Лёвина: Я много всего умею в этой жизни, но инвалидность очень сильно ограничивает меня

Алёна Лёвина об инклюзии, феминизме и жизни с инвалидностью

СНОБ
Взлетаем под парусом Взлетаем под парусом

Добиться под парусом сумасшедших скоростей? Это легко

Популярная механика
Гулять, дышать, читать стихи Гулять, дышать, читать стихи

Три современных поэтов, близких нам по времени и пространству, чувствам и словам

Seasons of life
7 сериалов для запойного просмотра во время карантина 7 сериалов для запойного просмотра во время карантина

Что посмотреть из сериальных новинок, когда появилось много свободного времени

Cosmopolitan
«Замедлим распространение этой хрени»: как и зачем российский бизнес переходит на удаленку «Замедлим распространение этой хрени»: как и зачем российский бизнес переходит на удаленку

Почему нельзя работать в пижаме и зачем включать видео при созвонах?

Forbes
Наш человек в Вашингтоне Наш человек в Вашингтоне

Алексей Можин рассказал об актуальной повестке, старых грехах и кухне работы МВФ

Эксперт
Илья Варламов: Для чего развивать общественный транспорт Илья Варламов: Для чего развивать общественный транспорт

Одна из глав книга урбанистов Ильи Варламова и Максима Каца «100 советов мэру»

СНОБ
Близнецам — «Пила»: самый страшный фильм ужасов для каждого знака зодиака Близнецам — «Пила»: самый страшный фильм ужасов для каждого знака зодиака

Как напугать себя до чертиков согласно твоему звездному знаку

Cosmopolitan
Алгоритм помог сузить район поиска неразорвавшихся бомб с помощью спутниковых снимков Алгоритм помог сузить район поиска неразорвавшихся бомб с помощью спутниковых снимков

Ученые разработали метод, повышающий эффективность поиска неразорвавшихся бомб

N+1
Директор по продажам Fairline Russia — о гейм-чейнджерах и планах на год Директор по продажам Fairline Russia — о гейм-чейнджерах и планах на год

Интервью с директором по продажам Fairline Russia Константином Прибытковым

РБК
История о том, как чисто английская разновидность футбольного хулиганства распространилась на весь мир История о том, как чисто английская разновидность футбольного хулиганства распространилась на весь мир

Возникновение, расцвет и угасание движения «фирм» в Англии

Maxim
Профессионалы работают бесплатно: почему деньги убивают стартапы Профессионалы работают бесплатно: почему деньги убивают стартапы

Чем меньше ресурсов у вашего бизнеса — тем аккуратнее вы будете их расходовать

Forbes
11 интересных историй об изобретении 11 обыденных вещей 11 интересных историй об изобретении 11 обыденных вещей

Мы вспомнили истории вещей с действительно удивительными судьбами

Maxim
Вирус Зика уменьшил опухоль мозга у собак Вирус Зика уменьшил опухоль мозга у собак

Ученые провели испытания вируса Зика для лечения злокачественных опухолей

N+1
«Есть кэш — ты Бог»: миллиардер Игорь Рыбаков о правилах бизнеса в кризис, удаленке и «черных лебедях» «Есть кэш — ты Бог»: миллиардер Игорь Рыбаков о правилах бизнеса в кризис, удаленке и «черных лебедях»

Игорь Рыбаков о пандемии и качелях в финансовом мире

Forbes
Быль об Эболе Быль об Эболе

Как протекала Эбола, и почему миру тогда крупно повезло

Maxim
Как быть с пьянством во время самоизоляции Как быть с пьянством во время самоизоляции

Желание напиться во время пандемии вполне объяснимо

Популярная механика
Самые полезные диеты: 3 методики для здоровья и ясного ума Самые полезные диеты: 3 методики для здоровья и ясного ума

Существуют ли действительно оздоравливающие диеты или это лишь рекламный трюк

Cosmopolitan
Как растет щетина на щеках и что делать, если она не растет (или делает это неравномерно) Как растет щетина на щеках и что делать, если она не растет (или делает это неравномерно)

Густая пышная борода — это то, о чем мечтают многие мужчины

Playboy
Умираешь от скуки дома? 32 идеи, как классно провести время Умираешь от скуки дома? 32 идеи, как классно провести время

И не говори нам, что тебе нечем заняться

Playboy
37 процентов «неокученного» электората 37 процентов «неокученного» электората

Если опираться только на статистику, то Дума нового созыва будет многопартийной

Эксперт
На Луну от вируса. Осталось ли в мире что-то важнее эпидемий На Луну от вируса. Осталось ли в мире что-то важнее эпидемий

Судя по новостям, цивилизация на Земле рискует закончиться бесславным образом

СНОБ
Открыть в приложении