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

Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете

Как определиться с тематикой блога, привлечь в него аудиторию и заработать

Forbes
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
Переспать и выжить: сколько на самом деле нужно спать Переспать и выжить: сколько на самом деле нужно спать

Сколько все-таки нужно спать, и работает ли тут правило “чем больше, тем лучше”

Популярная механика
Что будет, если отказаться от газировки? 6 органов, работа которых изменится Что будет, если отказаться от газировки? 6 органов, работа которых изменится

Ты удивишься, что может случиться с твоим телом, если ты откажешься от газировки

Playboy
12 фактов об Индиане Джонсе 12 фактов об Индиане Джонсе

Чтобы добыть эти факты, нам пришлось преодолеть сто ловушек

Maxim
Как самоизоляция во время Великой чумы помогла Исааку Ньютону совершить научную революцию Как самоизоляция во время Великой чумы помогла Исааку Ньютону совершить научную революцию

Период вынужденной «самоизоляции» биографы Ньютона назовут «годами чудес»

Forbes
«Мы иногда называли друг друга клеем. Вместе мы были суперклеем»: история любви Улая и Марины Абрамович «Мы иногда называли друг друга клеем. Вместе мы были суперклеем»: история любви Улая и Марины Абрамович

История совместной жизни Улая и Марины Абрамович — личной и профессиональной

Esquire
Схожие интересы Схожие интересы

Альтернативные варианты популярных туристических направлений

Grazia
Мы все немного дураки? Мы все немного дураки?

Глупость – часть человеческой природы!

Psychologies
Великолепный десяток Великолепный десяток

Какие сверхспособности скрываются за хрупкой скорлупой яйца?

Добрые советы
Камера в пуговице: как водители обманывают на экзаменах ГИБДД Камера в пуговице: как водители обманывают на экзаменах ГИБДД

Лишенный прав водитель пришел на пересдачу теории в ГИБДД с камерами слежения

РБК
Штрафы-2020: автомобилистам рассказали, к чему готовиться Штрафы-2020: автомобилистам рассказали, к чему готовиться

Штрафы ГИБДД перейдут в проект нового КоАП без изменений, но нормы скорректируют

РБК
Не принц, но продюсер: всё о Треворе Энгельсоне, первом муже Меган Маркл Не принц, но продюсер: всё о Треворе Энгельсоне, первом муже Меган Маркл

Кем был первый муж Меган Тревор Энгельсон и чем он занимается сейчас

Cosmopolitan
Каким мы запомним Эдуарда Лимонова — литератора, который прожил все свои сюжеты Каким мы запомним Эдуарда Лимонова — литератора, который прожил все свои сюжеты

В жизни этого человека реальность невозможно было отделить от вымысла

Esquire
«Страна 30» — новый рассказ автора романа «Петровы в гриппе и вокруг него» Алексея Сальникова «Страна 30» — новый рассказ автора романа «Петровы в гриппе и вокруг него» Алексея Сальникова

Новый рассказ писателя Алексея Сальникова — «Страна 30».

Esquire
Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа

Почему Note10 Lite можно считать одним из лучших смартфонов Samsung

CHIP
Лучшие детективы с непредсказуемой развязкой: список книг, от которых невозможно оторваться Лучшие детективы с непредсказуемой развязкой: список книг, от которых невозможно оторваться

Готов погрузиться в атмосферу загадок и тайн?

Playboy
Возвращение Возвращение

Как Александр Соколов убеждает участников списка Forbes отдавать долги

Forbes
Куда направить стопы Куда направить стопы

Плоскостопие, на первый взгляд, кажется безобидным нарушением

Лиза
Исабель Альенде: По ту сторону зимы Исабель Альенде: По ту сторону зимы

Отрывок из романа Исабель Альенде «По ту сторону зимы»

СНОБ
Обнуленный президент: что мы теперь знаем о планах Путина после 2024 года Обнуленный президент: что мы теперь знаем о планах Путина после 2024 года

По плану нижняя палата парламента должна была рассмотреть поправки в конституцию

Forbes
Ярослав Худорожков: Вклады, акции, облигации, золото. Как наиболее эффективно обеспечить прирост инвестиций Ярослав Худорожков: Вклады, акции, облигации, золото. Как наиболее эффективно обеспечить прирост инвестиций

Какие активы наиболее привлекательны для сбережений

СНОБ
Квантовые повторители наделили памятью из алмазов Квантовые повторители наделили памятью из алмазов

С помощью этих повторителей можно построить большие квантовые сети

N+1
Как убрать жирное пятно с одежды: лучшие способы Как убрать жирное пятно с одежды: лучшие способы

Масло или бензин могут оставить на ткани стойкие следы

Cosmopolitan
Совсем взрослый: почему после 40 лет для бизнесменов открываются новые горизонты Совсем взрослый: почему после 40 лет для бизнесменов открываются новые горизонты

Как возраст влияет на успех в бизнесе?

Forbes
Иностранный агент Иностранный агент

Из чего сложился образ самого прославленного шпиона в кинематографе

Esquire
7 слабых точек миллениалов 7 слабых точек миллениалов

Миллениалы менее здоровы, чем предыдущие поколения того же возраста

Здоровье
7 продуктов, от которых нужно отказаться по совету врачей-онкологов 7 продуктов, от которых нужно отказаться по совету врачей-онкологов

Профилактика рака начинается с правильного питания

Cosmopolitan
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
Премию Тьюринга за 2019 год присудили за компьютерную графику Премию Тьюринга за 2019 год присудили за компьютерную графику

Награда премии Тьюринга досталась двоим специалистам из Pixar

N+1
Открыть в приложении