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

Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре

Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре

Forbes
«У меня все слишком легко складывается» «У меня все слишком легко складывается»

Бывают ли на свете счастливые люди?

Psychologies
Доход с разумным риском Доход с разумным риском

Специалисты советуют инвесторам-физлицам повышать уровень финансовой грамотности

РБК
Эгоист со справкой. Что такое нарциссическое расстройство Эгоист со справкой. Что такое нарциссическое расстройство

«Думаешь только о себе! ­Эгоист! Нарцисс!»

Maxim
«Главный риск в толковании снов узнать правду о себе» «Главный риск в толковании снов узнать правду о себе»

Объяснение ночных грез – занятие, известное человечеству с древности

Psychologies
Игра на публику: лучшие друзья на экране, которые ненавидят друг друга в жизни Игра на публику: лучшие друзья на экране, которые ненавидят друг друга в жизни

Актеры, которые ненавидят друг друга, но кажутся близкими друзьями на экранах

Cosmopolitan
Семьи звезд, где зависимость от алкоголя и наркотиков передается по наследству Семьи звезд, где зависимость от алкоголя и наркотиков передается по наследству

Вспомнили звезд, которые также пошли по стопам своих непутевых родителей

Cosmopolitan
Пришли в сознание Пришли в сознание

Модный шопинг — последнее, что цивилизация отберет у героинь «Татлера»

Tatler
Обманчивая стабильность. Чем чревата расслабленность правительства и ЦБ Обманчивая стабильность. Чем чревата расслабленность правительства и ЦБ

За 10 лет реальные располагаемые доходы населения росли опережающими темпами

СНОБ
Как изменились Ивлеева, Бедняков и другие любимые ведущие «Орла и решки» Как изменились Ивлеева, Бедняков и другие любимые ведущие «Орла и решки»

Тревел-шоу «Орел и решка» отметило девятилетие существования

Cosmopolitan
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
Мам, мы выросли! Мам, мы выросли!

Отношения со взрослыми родителями – тема сложная

Домашний Очаг
Через две весны Через две весны

Интервью с руководителем российской части «ЭкзоМарса» об отправке зонда на Марс

N+1
Филлеры могут привести к пневмонии и бронхиту? Врач о рисках «уколов красоты» Филлеры могут привести к пневмонии и бронхиту? Врач о рисках «уколов красоты»

Если ты думаешь, что знаешь о филлерах все, то ты ошибаешься

Cosmopolitan
#пронауку: почему мы теряем время и ничего не успеваем #пронауку: почему мы теряем время и ничего не успеваем

Почему при наличии лишних ресурсов эффективность снижается и как этого избежать

РБК
5 лучших фильмов Люка Бессона, которые он не снимал 5 лучших фильмов Люка Бессона, которые он не снимал

Картины, в которых Люк Бессон был только сценаристом и продюсером

Maxim
Разговор по ушам Разговор по ушам

Мир несовершенен: в нем есть страдания, комары и голосовые сообщения

GQ
Луч надежды Луч надежды

Как создается российское медоборудование для диагностики и лечения заболеваний

Популярная механика
«Чем мы здоровее, тем меньше проблем у наших детей». Правила жизни на пенсии «Чем мы здоровее, тем меньше проблем у наших детей». Правила жизни на пенсии

Есть ли жизнь на пенсии и как оставаться в тонусе

СНОБ
Пришествие из виртуала Пришествие из виртуала

С середины 2010-х в мире стали популярны так называемые гонки на дронах

Популярная механика
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
Выделенки — это ловушка для водителей. Почему по ним лучше не ездить Выделенки — это ловушка для водителей. Почему по ним лучше не ездить

Объясняем, почему выделенками лучше не пользоваться

РБК
Он вернул нам 90-е: кто такой Антон Лапенко, и почему все о нем говорят Он вернул нам 90-е: кто такой Антон Лапенко, и почему все о нем говорят

Как простому парню из многодетной семьи удается набирать миллионы просмотров

Cosmopolitan
Маленькие люди уходят вдаль Маленькие люди уходят вдаль

Рассказ писательницы Майи Кучерской

Grazia
Сверхпроводники обнаружили сразу в двух метеоритах Сверхпроводники обнаружили сразу в двух метеоритах

Американские ученые обнаружили внеземные сверхпроводящие материалы

N+1
Юнона и авоськи Юнона и авоськи

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

Vogue
Как правильно гладить вещи, чтобы убить микробы Как правильно гладить вещи, чтобы убить микробы

Что такое правильная глажка и почему она так важна

Cosmopolitan
Stratolaunch представила гиперзвуковые планеры и многоразовый космоплан Stratolaunch представила гиперзвуковые планеры и многоразовый космоплан

Компания планировала запускать спутники на орбиту, но сменила курс развития

N+1
Токсичная природа: 10 ядов, растущих на земле Токсичная природа: 10 ядов, растущих на земле

Ранжировать растительные яды еще сложнее, чем животные

Популярная механика
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
Открыть в приложении