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

Битва за графен-2: коммерческое применение Битва за графен-2: коммерческое применение

После того, как в 2004 году был открыт первый двумерный материал графен, в мире начался настоящий графеновый бум. Крупнейшие страны разворачивают большие государственные программы в гонке за лидерство в области графеновых технологий

Forbes
Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи Мукой обсыпались? Звезды, которых подвела пудра и вспышка — фото вблизи

Вспышка фотокамер может сыграть с твоим макияжем злую шутку

Cosmopolitan
К латуку приучен. Как вкусно приготовить рукколу, айсберг и прочую полезную траву К латуку приучен. Как вкусно приготовить рукколу, айсберг и прочую полезную траву

Как разбираться в сортах салатов и вкусно их готовить

Maxim
Лидер говорит: как заставить людей услышать вас Лидер говорит: как заставить людей услышать вас

Можно ли этому научиться быть лидером?

Psychologies
Гуппи не стали конкурировать с братьями за самку Гуппи не стали конкурировать с братьями за самку

Самцы гуппи предпочитают самок, за которыми еще не ухаживают

N+1
Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать

64-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Край света Край света

Самая северная точка Европы для искателей приключений

Вокруг света
Посвящение в похудение: 6 привычек, которые вредят стройности Посвящение в похудение: 6 привычек, которые вредят стройности

От этих привычек один вред и лишние килограммы!

Cosmopolitan
Российские ученые приблизили воплощение «голубой мечты» авиастроителей Российские ученые приблизили воплощение «голубой мечты» авиастроителей

Ученые увеличили прочность лазерного сварного соединения алюминия и титана

Популярная механика
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
Самые красивые дочери знаменитостей: Кайя Гербер, Инга Меладзе и другие Самые красивые дочери знаменитостей: Кайя Гербер, Инга Меладзе и другие

Показываем, какими выросли дочери российских и голливудских знаменитостей

Cosmopolitan
Бактерии в кишечнике беременных связали со сниженным риском аллергии у их детей Бактерии в кишечнике беременных связали со сниженным риском аллергии у их детей

Что влияет на развитие аллергии у детей?

N+1
Юнона и авоськи Юнона и авоськи

Корзины и авоськи, с которыми теперь ходят не только в продуктовый

Vogue
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
Ваятель Павел Соколов Ваятель Павел Соколов

«Золотым веком» русской скульптуры принято называть эпоху классицизма

Наука и жизнь
Куда сбежать из города на праздники: Люксембург за 3 дня Куда сбежать из города на праздники: Люксембург за 3 дня

В программе — старинные замки, современное искусство и блошиные рынки

РБК
Ушли под лед: чем занимаются фигуристки после завершения спортивной карьеры Ушли под лед: чем занимаются фигуристки после завершения спортивной карьеры

Как сейчас складывается жизнь у фигуристок, которые решили завершить карьеру

Cosmopolitan
«Зло местами побеждает»: экс-кандидат в президенты Павел Грудинин о борьбе за свой бизнес «Зло местами побеждает»: экс-кандидат в президенты Павел Грудинин о борьбе за свой бизнес

Борьба за «Совхоз имени Ленина» переросла в полномасштабную войну в судах

Forbes
Как подружиться со смертью и сильнее полюбить жизнь Как подружиться со смертью и сильнее полюбить жизнь

Научившись спокойно принимать смерть, можно иначе взглянуть на жизнь

Psychologies
Ольга Сутулова: «Умение любить жизнь вызывает у меня чистый восторг» Ольга Сутулова: «Умение любить жизнь вызывает у меня чистый восторг»

Ольга Сутулова о новых проектах, самокритике и умении радоваться жизни

Grazia
Первые шаги к миллиарду: с чего начинали Галицкий, Дуров, Тиньков, Фридман и Абрамович Первые шаги к миллиарду: с чего начинали Галицкий, Дуров, Тиньков, Фридман и Абрамович

34-ый выпуск Forbes Digest посвящен разбору первых шагов в бизнесе миллиардеров

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

Графические sci-fi романы, которые будут интересны взрослым

Популярная механика
Владимир В. Видеманн: Последнее десятилетие СССР глазами мистической богемы Владимир В. Видеманн: Последнее десятилетие СССР глазами мистической богемы

Отрывок из новой книги писателя и историка Владимира В. Видеманна

СНОБ
Субмарины США и СССР: самые лучшие проекты Субмарины США и СССР: самые лучшие проекты

Первоклассные проекты подводных лодок прошлого века

Популярная механика
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
Ярославна, которая плачет Ярославна, которая плачет

Самая известная княгиня в древнерусской истории, о которой мы знаем крайне мало

Дилетант
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
Миллиарды для «Яндекса» и риск ухода Apple: к чему приведет обязательная установка российских приложений на смартфоны Миллиарды для «Яндекса» и риск ухода Apple: к чему приведет обязательная установка российских приложений на смартфоны

Samsung, Huawei и Xiaomi согласились исполнять новый закон

Forbes
Большой Санитарный брат следит за тобой. Как люди поступаются своими правами в обмен на здоровье Большой Санитарный брат следит за тобой. Как люди поступаются своими правами в обмен на здоровье

Представления о правах, свободах и возможностях отправлены на долгое хранение

СНОБ
Позвони мне, позвони. Почему триллер «Колл-центр» может стать главным российским сериалом года Позвони мне, позвони. Почему триллер «Колл-центр» может стать главным российским сериалом года

Почему сериал «Колл-центр» действительно стоит посмотреть

Forbes
Открыть в приложении