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 мормон-самоучка заработал $1 млрд на водородных грузовиках Как мормон-самоучка заработал $1 млрд на водородных грузовиках

Первый миллиардер, разбогатевший благодаря водородному транспорту

Forbes
В музее говорящей рыбы В музее говорящей рыбы

Публикуем новый детективный рассказ Артема Новиченкова

СНОБ
От «Дау» до «Ширли»: лучшие фильмы Берлинского кинофестиваля От «Дау» до «Ширли»: лучшие фильмы Берлинского кинофестиваля

Какими фильмами запомнился Юбилейный Берлинале

РБК
Что почитать на карантине, чтобы не заработать информационный невроз. 7 книг от главы Мicrosoft в России Что почитать на карантине, чтобы не заработать информационный невроз. 7 книг от главы Мicrosoft в России

Несколько книг, которые помогут прийти в себя

Forbes
Что такое ретроградный Меркурий, или Так ли страшен зверь: комикс Esquire Что такое ретроградный Меркурий, или Так ли страшен зверь: комикс Esquire

Ретроградный Меркурий трижды в год держит в страхе всю планету

Esquire
Трагическая история Марго Хемингуэй — супермодели и внучки классика американской литературы Трагическая история Марго Хемингуэй — супермодели и внучки классика американской литературы

Марго Хемингуэй — внучка великого писателя — покончила с собой в 42

Esquire
Раз плюнуть! Раз плюнуть!

О чем уже сегодня можно узнать, плюнув в пробирку

Playboy
Как удалить программы из автозагрузки и ускорить компьютер Как удалить программы из автозагрузки и ускорить компьютер

Как ускорить запуск компьютера за счет оптимизации автозагрузки

CHIP
Аргановое масло для волос и лица — 9 способов использования масла арганы Аргановое масло для волос и лица — 9 способов использования масла арганы

Масло арганы улучшит структуру волос и увлажнит кожу лица

Cosmopolitan
14 крутых приложений и игр, в создании которых ключевую роль сыграли женщины 14 крутых приложений и игр, в создании которых ключевую роль сыграли женщины

Настоящие специалисты своего дела

Playboy
Как спокойно работать, когда все дома: 5 советов на время карантина Как спокойно работать, когда все дома: 5 советов на время карантина

Теперь, когда приходится трудиться из дома, наш мозг сбит с толку

Psychologies
Смерть на топе. Почему Екатерина Диденко пошла к Малахову, еще не похоронив мужа Смерть на топе. Почему Екатерина Диденко пошла к Малахову, еще не похоронив мужа

Новые мерцающие границы допустимого в новом мире персональных видеоблогов

СНОБ
Эффект гречки: как мы сами разоряем себя в кризис и как с этим бороться Эффект гречки: как мы сами разоряем себя в кризис и как с этим бороться

Почему умные люди поступают нелогично?

Forbes
Роберто Бениньи («Пиноккио»): «Моя семья была настолько бедна, что мы с родителями спали в одной кровати. Но нам словно принадлежал весь мир» Роберто Бениньи («Пиноккио»): «Моя семья была настолько бедна, что мы с родителями спали в одной кровати. Но нам словно принадлежал весь мир»

Роберто Бениньи о том, каково это — во второй раз входить в одну и ту же воду

Esquire
На свою голову На свою голову

Здоровые волосы, удачная укладка и правильное окрашивание — запомните это

Vogue
Мам, мы выросли! Мам, мы выросли!

Отношения со взрослыми родителями – тема сложная

Домашний Очаг
Toyota C-HR. Экстравагантный Тизер Toyota C-HR. Экстравагантный Тизер

Стоит ли Toyota C-HR своих баснословных денег?

4x4 Club
Управляемая Конституция Управляемая Конституция

Как российская власть 27 лет обходилась без правки Основного закона

Огонёк
Зеленый океан стратегий Зеленый океан стратегий

Российские компании уверенно чувствуют себя в сфере экологии

Эксперт
Какой лодочный мотор лучше выбрать: 6 оптимальных вариантов для вашей ПВХ лодки Какой лодочный мотор лучше выбрать: 6 оптимальных вариантов для вашей ПВХ лодки

Какой мотор больше подойдет для вашей лодки?

CHIP
Нарядные платья: как их носить каждый день, чтобы выглядеть уместно и стильно Нарядные платья: как их носить каждый день, чтобы выглядеть уместно и стильно

Выбираем нарядные платья для особых и повседневных случаев

Cosmopolitan
Предприниматель из Петербурга продал бизнес и потратил деньги на разработку клавиатуры и планшета для слепоглухих людей Предприниматель из Петербурга продал бизнес и потратил деньги на разработку клавиатуры и планшета для слепоглухих людей

C помощью этих устройств незрячие и слепоглухие смогут общаться с внешним миром

VC.RU
Пью за вас Пью за вас

Британка Флоренс Пью с разбегу взлетает на вершину Голливудского холма

Vogue
Кетодиета: за и против Кетодиета: за и против

Насколько кетодиета уместна для тех, кто хочет сбросить вес?

Худеем правильно
Унижение как жанр: прожарка и roast-баттлы в России — что смотреть Унижение как жанр: прожарка и roast-баттлы в России — что смотреть

Прожарка и roast-баттл: даже не нужно извиняться на камеру!

Maxim
Корона и вирус Корона и вирус

Эпидемия, бунт и власть в императорской Москве 250 лет назад

Огонёк
«Закончилось время кровавых диктаторов». Интервью с основателями ансамбля без дирижера Персимфанс «Закончилось время кровавых диктаторов». Интервью с основателями ансамбля без дирижера Персимфанс

В Москве вот уже десять лет выступает Персимфанс

СНОБ
Русские скупают гречку, итальянцы – пасту. Какие полки в мире пустеют быстрее? Русские скупают гречку, итальянцы – пасту. Какие полки в мире пустеют быстрее?

Что считается необходимым минимумом среди продуктов в разных странах

Cosmopolitan
Антисептик VS мыло: что эффективней предотвращает распространение бактерий? Антисептик VS мыло: что эффективней предотвращает распространение бактерий?

Правы ли те, кто предпочитает анисептики мылу

Cosmopolitan
Неизвестные романы короля российской эстрады. С кем был Киркоров до Пугачевой? Неизвестные романы короля российской эстрады. С кем был Киркоров до Пугачевой?

До встречи с Аллой у Филиппа было несколько романов

Cosmopolitan
Открыть в приложении