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

Человек, который придумывает будущее Человек, который придумывает будущее

Компания с российскими корнями разрабатывает уникальные технологии для авто

Популярная механика
Главные женщины последнего десятилетия по версии Time Главные женщины последнего десятилетия по версии Time

Журнал Time составил список самых влиятельных женщин

Forbes
«Это полностью изменит мир»: миллиардер Богуславский о том, как заработал $1 млрд на одной сделке, и грядущем перевороте в интернете «Это полностью изменит мир»: миллиардер Богуславский о том, как заработал $1 млрд на одной сделке, и грядущем перевороте в интернете

Леонид Богуславский: почему талантливые бизнесмены похожи на теннисистов

Forbes
Алгоритм помог сузить район поиска неразорвавшихся бомб с помощью спутниковых снимков Алгоритм помог сузить район поиска неразорвавшихся бомб с помощью спутниковых снимков

Ученые разработали метод, повышающий эффективность поиска неразорвавшихся бомб

N+1
Подключение проходного выключателя: как это делать правильно? Подключение проходного выключателя: как это делать правильно?

Объясняем подробно со схемами и примерами, как подключить проходной выключатель

CHIP
Моделирование лишило земное ядро половины углерода Моделирование лишило земное ядро половины углерода

Углерод при условиях образования Земли меньше предпочитал металлы силикатам

N+1
Не святой папа Не святой папа

Папа двоих детей Сергей Китаев рассказал нам, как непросто ему приходится

Добрые советы
«Секрет привлекательности в любом возрасте — любознательность и юмор!» «Секрет привлекательности в любом возрасте — любознательность и юмор!»

Джейн Биркин как никогда остро чувствует и любит жизнь

OK!
Женское сердце: что вам нужно знать? Женское сердце: что вам нужно знать?

Как значительно снизить риски от сердечно-сосудистых заболеваний

Домашний Очаг
Запчасти подорожают в июне. Что будет с ОСАГО и каско Запчасти подорожают в июне. Что будет с ОСАГО и каско

Участники страхового рынка прогнозируют рост стоимости полисов каско

РБК
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
В митохондриях голого землекопа нашли проявление «программы антистарения» В митохондриях голого землекопа нашли проявление «программы антистарения»

Механизм, который защищает голого землекопа от окислительного стресса

N+1
В чем сложности обучения детей во время пандемии: опыт Китая В чем сложности обучения детей во время пандемии: опыт Китая

Дистанционное обучение звучит круто пока у учеников есть необходимая техника

Популярная механика
Ветроспектива Ветроспектива

Факты, мифы и легенды о самых необычных ветрах нашей планеты

Maxim
Загрязнения ума: гнев Загрязнения ума: гнев

Работа с клешами может сделать нашу жизнь более осознанной и счастливой

Yoga Journal
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 понять, что свидание провалилось, и тактично закончить отношения? Как понять, что свидание провалилось, и тактично закончить отношения?

Вы понравились друг другу, встретились, но что-то не клеится

Psychologies
Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать Одна вокруг света: как путешествовать с собакой и не оплошать

64-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Как успеть продать компьютер, пока он не стал ненужным хламом? Как успеть продать компьютер, пока он не стал ненужным хламом?

Когда технику можно продать за достойные деньги?

CHIP
Успешные и голодные: как бизнесмены отказываются от еды, чтобы жить лучше Успешные и голодные: как бизнесмены отказываются от еды, чтобы жить лучше

Практики добровольного голодания придумали не сегодня и даже не вчера

Forbes
7 способов превратить кухню в мужскую территорию 7 способов превратить кухню в мужскую территорию

Как превратить кухню в брутальное помещение, в которое не стыдно позвать друзей

Maxim
Страх перед менопаузой: почему мы боимся стареть? Страх перед менопаузой: почему мы боимся стареть?

Очень часто приближение менопаузы становится причиной депрессии

Psychologies
9 изменений после менопаузы — что происходит со здоровьем женщины 9 изменений после менопаузы — что происходит со здоровьем женщины

Менопауза — период, когда нужно прислушиваться к своему телу

Cosmopolitan
Огромная ракета и трупы черепах вместо тихой гавани на берегу океана: как SpaceX Илона Маска уничтожает деревню Бока-Чика в Техасе Огромная ракета и трупы черепах вместо тихой гавани на берегу океана: как SpaceX Илона Маска уничтожает деревню Бока-Чика в Техасе

SpaceX уничтожает поселение в южном Техасе, выкупая один дом за другим

Esquire
Играет в защите Играет в защите

Обсуждаем важные вопросы фем-повестки с Элизабет Мосс

Grazia
Большой стресс: как превратить его в источник энергии? Большой стресс: как превратить его в источник энергии?

Рассказываем о скрытом потенциале стресса

Psychologies
Компьютерное зрение, роботы и новые виды терапии. Как сегодня лечат рак Компьютерное зрение, роботы и новые виды терапии. Как сегодня лечат рак

Практикующие эксперты-онкологи об эффективных инновациях в лечении рака

СНОБ
Конец света: почему ксенон вымирает, а галогенки будут жить вечно Конец света: почему ксенон вымирает, а галогенки будут жить вечно

Вместе с самими автомобилями эволюционируют их комплектующие

Популярная механика
Владимир В. Видеманн: Последнее десятилетие СССР глазами мистической богемы Владимир В. Видеманн: Последнее десятилетие СССР глазами мистической богемы

Отрывок из новой книги писателя и историка Владимира В. Видеманна

СНОБ
Как семья из Огайо создала бизнес стоимостью $1 млрд, придумав самый популярный антибактериальный гель в США Как семья из Огайо создала бизнес стоимостью $1 млрд, придумав самый популярный антибактериальный гель в США

Супруги Липпман начинали после войны с производства чистящих средств для рук

Forbes
Открыть в приложении