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

Польза гнева: как злиться правильно Польза гнева: как злиться правильно

Гнев — одна из самых сильных человеческих эмоций

Psychologies
Лед на Меркурии назвали частично местным Лед на Меркурии назвали частично местным

Она образуется под действием солнечного ветра и высокой температуры

N+1
5 страхов, которые мешают нам просить помощи 5 страхов, которые мешают нам просить помощи

Когда приходится просить кого-то об услуге, многие смущаются

Psychologies
«Это похоже не на войну, а на революцию». Тимур Бекмамбетов о том, как изменится кино и вся наша жизнь после эпидемии «Это похоже не на войну, а на революцию». Тимур Бекмамбетов о том, как изменится кино и вся наша жизнь после эпидемии

Тимур Бекмамбетов — о полной цифровизации мира и о своем новом фильме

Forbes
Щедрость за чужой счет и новые налоги. Что Путин послал нации Щедрость за чужой счет и новые налоги. Что Путин послал нации

Обращение продемонстрировало не вполне адекватное восприятие происходящего

СНОБ
Шпионские штучки Шпионские штучки

Самые запоминающиеся гаджеты Джеймса Бонда

Популярная механика
Раз плюнуть! Раз плюнуть!

О чем уже сегодня можно узнать, плюнув в пробирку

Playboy
Время первых Время первых

Андрей Шаронов поделился личными принципами тайм-менеджмента

Собака.ru
Манул-«Партизан» Манул-«Партизан»

Экспедиция по Горному Алтаю в поисках краснокнижного манула

Наука и жизнь
Замкнутый ребенок: как его раскрепостить (и надо ли) Замкнутый ребенок: как его раскрепостить (и надо ли)

Что делать, если ребенок избегает общения с посторонними и боится выступать

Psychologies
Чёртова дюжина: почему число 13 так страшно привлекательно Чёртова дюжина: почему число 13 так страшно привлекательно

У боязни числа 13 есть научный термин - трискайдекафобия

Популярная механика
Умная библиотека Умная библиотека

Правильное хранение книг, газет и журналов – как не утонуть в бумажном море?

Лиза
10 отличных сериалов на Netflix для запойного просмотра 10 отличных сериалов на Netflix для запойного просмотра

Пришло время посмотреть все сериалы, которые пылились в списке must-see

Esquire

Как изменились актеры “6 кадров” и что сейчас происходит в их жизни

Cosmopolitan
Демократичные марки и парные выходы: как одевается принц Гарри после отказа от королевских полномочий Демократичные марки и парные выходы: как одевается принц Гарри после отказа от королевских полномочий

Esquire показывает, как изменился стиль герцога Сассекского

Esquire
Расплата «бизнес-олигархов» Расплата «бизнес-олигархов»

Акулам немецкого капитализма тоже пришлось предстать перед судом

Дилетант
Осознанность в большом городе Осознанность в большом городе

Осознанность — затертое слово в среде людей, увлекающихся восточными практиками

Yoga Journal
День, когда людоед издох. Почему 5 марта должно стать праздником новой России День, когда людоед издох. Почему 5 марта должно стать праздником новой России

День смерти чудовища — это день освобождения для тех, кого оно не успело сожрать

СНОБ
Насколько счастливо жили самые известные продавцы счастья — от Дейла Карнеги до Рональда Хаббарда Насколько счастливо жили самые известные продавцы счастья — от Дейла Карнеги до Рональда Хаббарда

Какой была жизнь у продавцов счастья?

Maxim
Для чего нужен атлетический пояс и как его выбрать — отвечают фитнес-тренеры Для чего нужен атлетический пояс и как его выбрать — отвечают фитнес-тренеры

Рассказываем, для чего нужен атлетический пояс и как его выбрать

Cosmopolitan
Обыкновенный фашизм: каким получился «Заговор против Америки» — антиутопия про США, ставшие союзниками Третьего рейха Обыкновенный фашизм: каким получился «Заговор против Америки» — антиутопия про США, ставшие союзниками Третьего рейха

На HBO и Amediateka выходит новый проект Дэвида Саймона

Esquire
Остановись! 9 привычек, которые заставляют тебя стареть Остановись! 9 привычек, которые заставляют тебя стареть

Старение остановить нельзя, но можно его замедлить

Cosmopolitan
Когда жена — нарцисс: 7 опасностей, подстерегающих в отношениях Когда жена — нарцисс: 7 опасностей, подстерегающих в отношениях

Чем череваты отношения с женщиной-нарциссом?

Psychologies
Почему у меня нет оргазма: ищем причину и устраняем ее Почему у меня нет оргазма: ищем причину и устраняем ее

Вопрос «Почему у меня нет оргазма?» лучше адресовать самой себе

Cosmopolitan
Cостояние фрустрации: что это такое, а также 6 советов, как с этим справиться Cостояние фрустрации: что это такое, а также 6 советов, как с этим справиться

Мы все время от времени сталкиваемся с фрустрацией

Playboy
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
Пять женщин-архитекторов, за которыми стоит следить Пять женщин-архитекторов, за которыми стоит следить

Перспективных женщины-архитекторы и их проекты

Forbes
Чистим диск: что и где может занимать много места Чистим диск: что и где может занимать много места

Постоянно заканчивается свободное место на HDD или SSD?

CHIP
Оправдания для обнуления. Как государство защищается от критиков Оправдания для обнуления. Как государство защищается от критиков

Государство пытается защитить президента от обвинений в узурпации власти

СНОБ
Илья Прусикин (Little Big) — о любимой музыке, безумных идеях для клипов и российском YouTube Илья Прусикин (Little Big) — о любимой музыке, безумных идеях для клипов и российском YouTube

Илья Прусикин рассказывает о европейских концертах и сравнении с Die Antwoord

Esquire
Открыть в приложении