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 активно пользоваться обоими полушариями? Как активно пользоваться обоими полушариями?

Как развить свои способности и повысить эффективность мышления

Psychologies
Скорая помощь ребёнку Скорая помощь ребёнку

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

Здоровье
Как не пьянеть, когда нужно много пить: 11 подсказок, чтобы не краснеть утром Как не пьянеть, когда нужно много пить: 11 подсказок, чтобы не краснеть утром

Трюки, которые помогут пережить бурную ночь

Playboy
Выбор неопытного самца после развода увеличил потомство самок голубых сорок Выбор неопытного самца после развода увеличил потомство самок голубых сорок

Опытным самкам лучше образовывать пары с неопытными самцами

N+1
Как грамотно обновить гардероб мужчине, чтобы выглядеть стильно: 6 базовых правил Как грамотно обновить гардероб мужчине, чтобы выглядеть стильно: 6 базовых правил

Давно пора перетряхнуть свой шкаф!

Playboy
Машины времени: 15 лучших sci-fi комиксов Машины времени: 15 лучших sci-fi комиксов

Графические sci-fi романы, которые будут интересны взрослым

Популярная механика
Длинный, где проезд Неглинный? Длинный, где проезд Неглинный?

Вместе с историком Константином Полещуком отправляемся на прогулку по Москве

Seasons of life
История о том, как чисто английская разновидность футбольного хулиганства распространилась на весь мир История о том, как чисто английская разновидность футбольного хулиганства распространилась на весь мир

Возникновение, расцвет и угасание движения «фирм» в Англии

Maxim
Как улучшить работу мозга: 7 ключевых факторов Как улучшить работу мозга: 7 ключевых факторов

Природой нам предназначено сохранять остроту и ясность ума в любом возрасте

Популярная механика
Алекс Дубас: «Отношения людей — это обмен поступками» Алекс Дубас: «Отношения людей — это обмен поступками»

Алекс Дубас рассказывает о своей новой книге и любви к людям

Добрые советы
Чтение выходного дня: роман Бенджамина Вуда «Станция на пути туда, где лучше» как разговор о травме. Публикуем его фрагмент Чтение выходного дня: роман Бенджамина Вуда «Станция на пути туда, где лучше» как разговор о травме. Публикуем его фрагмент

Отрывок из тревожного романа Вуда — знакомство с Дэниэлом и его родителями

Esquire
Судьба телескопа Судьба телескопа

Зонд Hubble проработал на орбите 30 славных лет – но что ждет его дальше?

Популярная механика
Медицина тут бессильна Медицина тут бессильна

Почему мы все по-разному относимся к здоровью

Лиза
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
Не похожий Не похожий

Главные события в жизни Рами Малека укладываются в какие-то пару лет

Glamour
«Ксива», «Дайте две!» и еще 14 слов и выражений с увлекательной историей происхождения «Ксива», «Дайте две!» и еще 14 слов и выражений с увлекательной историей происхождения

Разбираем по косточкам крылатые слова и выражения, оккупировавшие наш язык

Maxim
Ирина Муравьёва: два падения одной звезды Ирина Муравьёва: два падения одной звезды

Ирине Муравьёвой хватает приключений в профессиональной жизни

Cosmopolitan
Сам себе и везде режиссёр: лучшие экшн-камеры Сам себе и везде режиссёр: лучшие экшн-камеры

Когда-то экшн-камеры ассоциировались с GoPro, но времена изменились

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
Иди и смотри Иди и смотри

Пеший туризм переживает настоящий ренессанс

GQ
Алексей Артомонов Алексей Артомонов

Куратор и кинокритик стал программным директором международного фестиваля

Собака.ru
10 тайных предконцертных ритуалов мировых музыкантов 10 тайных предконцертных ритуалов мировых музыкантов

Нельзя просто так выскочить на сцену, не выполнив в гримерке тайный ритуал

Maxim
Учителя йоги: система ценностей Учителя йоги: система ценностей

Опытные мастера рассказывают о своих правилах жизни

Yoga Journal
Почему некоторые постоянно опаздывают и что с этим делать Почему некоторые постоянно опаздывают и что с этим делать

Какие внутренние причины могут скрываться за неспособностью прийти вовремя

Psychologies
Несколько способов осадить критикана Несколько способов осадить критикана

С непрошеной критикой так или иначе сталкивается почти каждый из нас

Psychologies
Бунт Лимонова: перевернутая страница русской литературы Бунт Лимонова: перевернутая страница русской литературы

Все жизненные поступки Эдуарда Лимонова были подчинены литературе

Forbes
В поисках идеального равновесия В поисках идеального равновесия

Как найти баланс в отношениях с любимым человеком?

Yoga Journal
О хостах и людях: первые впечатления от третьего сезона «Мира Дикого Запада» (без спойлеров) О хостах и людях: первые впечатления от третьего сезона «Мира Дикого Запада» (без спойлеров)

В третьем сезоне «Мира Дикого Запада» местом действия становится Лос-Анджелес

Esquire
Поэт, бабник, основатель собственной республики — удалая жизнь Габриэле д’Аннунцио Поэт, бабник, основатель собственной республики — удалая жизнь Габриэле д’Аннунцио

Удивительная история жизни великолепного Габриэле д’Аннунцио.

Maxim
Илья Варламов: Для чего развивать общественный транспорт Илья Варламов: Для чего развивать общественный транспорт

Одна из глав книга урбанистов Ильи Варламова и Максима Каца «100 советов мэру»

СНОБ
Открыть в приложении