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

Статус: «В открытом поиске» Статус: «В открытом поиске»

Что мешает женщине после 40 познакомиться с мужчиной и найти пару

Лиза
15 фильмов про апокалипсис, которые стоит увидеть 15 фильмов про апокалипсис, которые стоит увидеть

Эта подборка фильмов и сериалов поможет посмотреть на Армагеддон под новым углом

GQ
Двойной удар: как Китай и ФРС напугали инвесторов Двойной удар: как Китай и ФРС напугали инвесторов

Фондовые рынки Азии, Европы и России закрылись в минусе

Forbes
Как сделать ношение маски более комфортным Как сделать ношение маски более комфортным

Вспоминай, что нужно носить не противогаз, а всего-лишь маску

Maxim
Cнимите их немедленно! Cнимите их немедленно!

Краткий гид о том, как легко, быстро, а главное, выгодно снять апартаменты

Лиза
Игра на уничтожение: готова ли Россия к полномасштабной ценовой войне на рынке нефти Игра на уничтожение: готова ли Россия к полномасштабной ценовой войне на рынке нефти

Нефтяная отрасль страны оказалась на развилке

Forbes
Ярославна, которая плачет Ярославна, которая плачет

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

Дилетант
Что такое «пауэр-дрессинг», или как женщины смогли выбраться из-под каблука Что такое «пауэр-дрессинг», или как женщины смогли выбраться из-под каблука

Долгий путь от женственного костюма и шпилек до комфортного повседневного образа

Forbes
Пограничное состояние, или текс, мекс и индейцы Пограничное состояние, или текс, мекс и индейцы

Никакие пограничные посты не смогут разделить людей одной культуры

Вокруг света
Медицина тут бессильна Медицина тут бессильна

Почему мы все по-разному относимся к здоровью

Лиза
Бактерии расщепили мономер полиуретана Бактерии расщепили мономер полиуретана

Ученые обнаружили бактерию рода Pseudomonas

N+1
Дефицитные чернила, или Достать и плакать Дефицитные чернила, или Достать и плакать

Лев Рубинштейн вспоминает время, когда все надо было «доставать»

СНОБ
Люди и недра Люди и недра

Россия вносила огромный вклад в технологии разведки, добычи и переработки нефти

Популярная механика
Франсис Лемперер: «Когда в арсенале врача изобилие лекарств, главным качеством профессионала становится сдержанность» Франсис Лемперер: «Когда в арсенале врача изобилие лекарств, главным качеством профессионала становится сдержанность»

В чём суть гомеопатического лечения и как проходит консультация у гомеопата

Здоровье
Вертикаль страсти Вертикаль страсти

В съемке для Vogue главные героини российского современного танца

Vogue
Большая ошибка Under Armour: бренд зациклился на профессиональных спортсменах и забыл об остальных клиентах Большая ошибка Under Armour: бренд зациклился на профессиональных спортсменах и забыл об остальных клиентах

Улучшать то, что получается лучшего всего — не всегда рабочий метод

VC.RU
Ноутбуки Apple могут перейти на процессоры от смартфонов Ноутбуки Apple могут перейти на процессоры от смартфонов

"Яблочные" ноутбуки станут еще выносливее

Популярная механика
Как растет щетина на щеках и что делать, если она не растет (или делает это неравномерно) Как растет щетина на щеках и что делать, если она не растет (или делает это неравномерно)

Густая пышная борода — это то, о чем мечтают многие мужчины

Playboy
Переплетено Переплетено

Примета времени: источником бьюти-трендов становится даже экоактивизм

Glamour
5 страхов, которые мешают нам просить помощи 5 страхов, которые мешают нам просить помощи

Когда приходится просить кого-то об услуге, многие смущаются

Psychologies
Сергей Кемпо: Мейер Сергей Кемпо: Мейер

Отрывок из книги, посвященной режиссеру Всеволоду Мейерхольду

СНОБ
Неувольняемые: кому всегда будут платить миллионы на рынке труда Неувольняемые: кому всегда будут платить миллионы на рынке труда

Навыки продуктивного нетворкинга станут ключевым преимуществом в бизнесе

Forbes
Никон: крестьянин, патриарх, монах Никон: крестьянин, патриарх, монах

Особенности характера помогли Никону возвыситься

Дилетант
Чудо на газоне Чудо на газоне

Спорт не только объединяет нации, но еще и постоянная фигня какая-то

Maxim
Грегори Леннон: «Асана — инструмент для исследования конкретных вопросов» Грегори Леннон: «Асана — инструмент для исследования конкретных вопросов»

Грегори Леннон, преподаватель Виньяса-йоги, стаж 20 лет

Yoga Journal
Чувствуйте себя как дома Чувствуйте себя как дома

Свою студию дизайнер Борис Дмитриев превратил в квартиру

AD
Скорая помощь ребёнку Скорая помощь ребёнку

Из любопытства малыши могут засунуть что-то мелкое в нос или в ухо

Здоровье
«Джуди»: сказка об отнятой жизни «Джуди»: сказка об отнятой жизни

Байопик «Джуди» о последних годах актрисы и певицы Джуди Гарленд

Psychologies
Эмилия Кларк: «Зачем всё усложнять?» Эмилия Кларк: «Зачем всё усложнять?»

Эмилия Кларк о жизни после «Игры престолов» и советах мамы

Cosmopolitan
За первого встречного: Джоли, Робертс и другие звезды, поспешно вышедшие замуж За первого встречного: Джоли, Робертс и другие звезды, поспешно вышедшие замуж

Знаменитости порой совершают необдуманные поступки

Cosmopolitan
Открыть в приложении