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

Коллекция автомобилей Илона Маска Коллекция автомобилей Илона Маска

До изобретения Tesla в гараже миллиардера тоже была жизнь

GQ
Ниже некуда Ниже некуда

Гипотония очень мешает жить. Как стабилизировать давление?

Лиза
Летось Летось

Только когда же это было, «летось»? Слово это встречается во множестве говоров

Наука и жизнь
Раз плюнуть! Раз плюнуть!

О чем уже сегодня можно узнать, плюнув в пробирку

Playboy
Правила тонировки — 2020: штрафы, нюансы, методы проверки Правила тонировки — 2020: штрафы, нюансы, методы проверки

Какие существуют способы тонировки, можно ли попасть под арест за темные стекла

РБК
Большая Перемена Большая Перемена

Дизайн сегодня — один из инструментов постижения мира и себя в нем

Seasons of life
Литовское дело Сергея Ковалёва Литовское дело Сергея Ковалёва

Уголовное дело Сергея Ковалёва за участие в «Хронике текущих событий»

Дилетант
В осаде, но не в обиде: лучшие сериалы во времена пандемии В осаде, но не в обиде: лучшие сериалы во времена пандемии

Подборка сериалов, с которыми приятнее всего остаться дома

Forbes
«Рынок наполнен распилами». Эксперты рассказали о схемах мошенников «Рынок наполнен распилами». Эксперты рассказали о схемах мошенников

Вторичный рынок автомобилей наполнен угнанными двойниками

РБК
10 продуктов, которые помогут похудеть не хуже тренировок 10 продуктов, которые помогут похудеть не хуже тренировок

Чтобы похудеть, надо много есть - но только правильные продукты

Cosmopolitan
Джордан Роуз Фрай: «Какой смысл в жизни без авантюр?!» Джордан Роуз Фрай: «Какой смысл в жизни без авантюр?!»

Американка Джордан Роуз Фрай о том, как ей дались съемки откровенных сцен

Grazia
Остановка по требованию Остановка по требованию

Ученые близки к разгадке того, как притормозить неприятный процесс старения

Cosmopolitan
«Общественное мнение, или Власть цифр» «Общественное мнение, или Власть цифр»

Отрывок из книги Григория Юдина «Общественное мнение, или Власть цифр»

N+1
Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти

Кейтлин Даути — владелица похоронного бюро и создательница YouTube-канала

Forbes
Быль об Эболе Быль об Эболе

Как протекала Эбола, и почему миру тогда крупно повезло

Maxim
Бомбически рекомендую! Владимир Яглыч советует понравившиеся фильмы, сериалы и музыку Бомбически рекомендую! Владимир Яглыч советует понравившиеся фильмы, сериалы и музыку

Актер Владимир Яглыч рассказывает, что на него произвело сильное впечатление

Maxim
Как правильно пользоваться стиральной машиной — лайфаки, которые упростят жизнь Как правильно пользоваться стиральной машиной — лайфаки, которые упростят жизнь

Правильное использование стиральной машинки — залог чистых и неиспорченных вещей

Cosmopolitan
Почему путешествовать с маленькими орущими детьми на самом деле круто Почему путешествовать с маленькими орущими детьми на самом деле круто

Несколько историй от молодых родителей о поездках с грудными детьми

GQ
Как запутать человека Как запутать человека

Чтобы сбить человека с мысли, достаточно облить его молоком и поджечь

Maxim
Начать с главного Начать с главного

Проект квартиры, в котором кухня по авторскому дизайну стала ключевым элементом

SALON-Interior
Яйцо высшей категории Яйцо высшей категории

Мистика и символика пасхального яйца — писанки

Вокруг света
Как сделать ребенку «волшебный бумажник»: инструкция в картинках и видео Как сделать ребенку «волшебный бумажник»: инструкция в картинках и видео

Пусть ребенок узнает о магии от тебя, а не из «Битвы экстрасенсов»!

Maxim
Играет в защите Играет в защите

Обсуждаем важные вопросы фем-повестки с Элизабет Мосс

Grazia
Ночь в музеях Ночь в музеях

Не нужно толпиться на выставках, достаточно забронировать номер в этих отелях

GQ
Поездка за границу с детьми: как облегчить отпуск Поездка за границу с детьми: как облегчить отпуск

Няня поможет разгрузить вас от рутинных дел, связанных с детьми в поездках

Мама и малыш
5 принципов правильного отопления в доме 5 принципов правильного отопления в доме

Как создать комфортную температуру дома и в офисе, сэкономив деньги

CHIP
Вне времени Вне времени

TAG Heuer, всемирно известный швейцарский бренд, соединил невозможное

Популярная механика
Врачи подтвердили полное избавление «лондонского пациента» от ВИЧ Врачи подтвердили полное избавление «лондонского пациента» от ВИЧ

Это второй случай в истории, когда пересадка костного мозга смогла вылечить ВИЧ

N+1
По фэншуй: какая одежда сделает тебя счастливой — вещи с позитивной энергетикой По фэншуй: какая одежда сделает тебя счастливой — вещи с позитивной энергетикой

Какие вещи обладают положительной энергетикой и способны принести счастье

Cosmopolitan
«Мне не нравилось то, как подло он вел себя по отношению к некоторым людям»: Сьюзан Зонтаг о романе с Иосифом Бродским «Мне не нравилось то, как подло он вел себя по отношению к некоторым людям»: Сьюзан Зонтаг о романе с Иосифом Бродским

Об отношениях американской писательницы Сьюзан Зонтаг с Иосифом Бродским

Forbes
Открыть в приложении