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

Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака

Какие биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний могут ускорять развитие рака

N+1
Одни дома. На карантине с ребенком Одни дома. На карантине с ребенком

Жизнь учителей, школьников и их родителей изменилась по всей стране

СНОБ
По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет По расчетам астрономов, Вселенная погибнет через 20 миллиардов лет

Что предсказывает модель Вселенной, которая учитывает данные DES и DESI?

ТехИнсайдер
Прекратите медицинский терроризм. Россия и Иран предлагают Западу снять санкции Прекратите медицинский терроризм. Россия и Иран предлагают Западу снять санкции

Иран и Россия предлагают Западу отказаться от политически мотивированных санкций

СНОБ
Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями

Люди плохо представляют, сколько они на самом деле спят

ТехИнсайдер
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 правильно точить ножи бруском, мусатом, кожаным ремнем и другими средствами Как правильно точить ножи бруском, мусатом, кожаным ремнем и другими средствами

Клинок всегда должен быть острым

Playboy
В Эрмитаж приняли на работу искусственный интеллект В Эрмитаж приняли на работу искусственный интеллект

Эрмитаж и компания КРОК запустили для работы в музее виртуального помощника

Популярная механика
«Отказ от карантина — страшная ошибка»: экономист Сергей Гуриев — об обращении Путина, кризисе и пандемии «Отказ от карантина — страшная ошибка»: экономист Сергей Гуриев — об обращении Путина, кризисе и пандемии

Отказ от введения карантина — страшная ошибка. Об этом заявил Сергей Гуриев

Forbes
Mazda CX-5 Zima Edition. Кроссовер для зимы, которой не было Mazda CX-5 Zima Edition. Кроссовер для зимы, которой не было

Mazda CX-5 Zima – качественный и быстрый кроссовер с новыми полезными штуками

4x4 Club
Как в начале карьеры выглядели Прилучный, Бикович и другие секс-символы из кино Как в начале карьеры выглядели Прилучный, Бикович и другие секс-символы из кино

Секс-символы российского кино считаются таковыми не просто из-за красивого тела

Cosmopolitan
Молодо, ярко: 7 эффективных digital-проектов 2019 года Молодо, ярко: 7 эффективных digital-проектов 2019 года

Яркие примеры успешных решений в digital-среде

Forbes
Истина в жене Истина в жене

Зачем прятать от мужа свои деньги и почему карьеру надо делать днем?

Cosmopolitan
Начать с главного Начать с главного

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

SALON-Interior
Черные грибы Чернобыля Черные грибы Чернобыля

Жизнь способна укротить даже смертоносную радиацию и использовать ее во благо

Популярная механика
5 лучших фильмов Люка Бессона, которые он не снимал 5 лучших фильмов Люка Бессона, которые он не снимал

Картины, в которых Люк Бессон был только сценаристом и продюсером

Maxim
Как превратить внезапные перемены в ресурс? Как превратить внезапные перемены в ресурс?

Можно ли приручить перемены, сделать их созидательными, а не разрушительными?

Psychologies
10 растений для ленивых садоводов 10 растений для ленивых садоводов

Пора решить: залить участок асфальтом или посадить вот это всё и расслабиться

Maxim
Кейт Аткинсон: Большое небо Кейт Аткинсон: Большое небо

Первые главы нового цикла романов Кейт Аткинсон

СНОБ
14 крутых приложений и игр, в создании которых ключевую роль сыграли женщины 14 крутых приложений и игр, в создании которых ключевую роль сыграли женщины

Настоящие специалисты своего дела

Playboy
Нервные и мышечные клетки ускорили развитие друг друга Нервные и мышечные клетки ускорили развитие друг друга

О перспективном исследовании в области создании биогибридов

N+1
Старые счеты: за что родной брат и компания Фридмана требуют с Батуриной 13 млрд рублей после смерти Лужкова Старые счеты: за что родной брат и компания Фридмана требуют с Батуриной 13 млрд рублей после смерти Лужкова

На чем основывается кофликт в семье Батуриных

Forbes
Совсем взрослый: почему после 40 лет для бизнесменов открываются новые горизонты Совсем взрослый: почему после 40 лет для бизнесменов открываются новые горизонты

Как возраст влияет на успех в бизнесе?

Forbes
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
Память — главная функция мозга Память — главная функция мозга

Отвечает директор Научного центра неврологии РАН академик Михаил Пирадов

Наука и жизнь
Что делать, если не работает тачпад на ноутбуке? Что делать, если не работает тачпад на ноутбуке?

Разбираемся в причинах поломки тачпада

CHIP
Всадник 2020: что ждет российский бизнес в период нестабильности Всадник 2020: что ждет российский бизнес в период нестабильности

Для бизнеса нынешний кризис — лакмусовая бумажка устойчивости бизнес-модели

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
Харрисон Форд Харрисон Форд

Правила жизни Харрисона Форда

Esquire
Дефицитные чернила, или Достать и плакать Дефицитные чернила, или Достать и плакать

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

СНОБ
Открыть в приложении