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

Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре

Месяц неопределенности. На чем можно заработать в ноябре

Forbes
Непростая судьба советской «инвалидки» Непростая судьба советской «инвалидки»

Знаешь почему ее прозвали «моргуновкой»?

Maxim
Дима Рыбин: про сексуальное воспитание детей в XXI веке и не только Дима Рыбин: про сексуальное воспитание детей в XXI веке и не только

«Смысл говорить, что порно – это жанр живописи, а секс – название сериала?»

Playboy
Пример для подражания: Ольга Ускова Пример для подражания: Ольга Ускова

Насколько важна зона комфорта и атмосфера в коллективе?

Cosmopolitan
Знай наших Знай наших

Героинями этого материала стали деловые женщины из самых разных областей

Grazia
«Любовная» телепатия: могут ли влюбленные читать мысли друг друга «Любовная» телепатия: могут ли влюбленные читать мысли друг друга

Только откровенный разговор поможет по-настоящему понять друг друга

Psychologies
Как и с кем живут бывшие мужья Аллы Пугачевой Как и с кем живут бывшие мужья Аллы Пугачевой

За плечами российской Примадонны 5 браков и 2 венчания

Cosmopolitan
Что будет если съесть заплесневевшие, подгоревшие, засахарившиеся, залежавшиеся (и т.д.) продукты Что будет если съесть заплесневевшие, подгоревшие, засахарившиеся, залежавшиеся (и т.д.) продукты

Чем черевата показная всеядность

Maxim
Красим без вреда: что должен сделать мастер, чтобы не сжечь волосы Красим без вреда: что должен сделать мастер, чтобы не сжечь волосы

Колористы рассказывают о тонах, оксидах и прочих тонкостях окрашивания волос

Cosmopolitan
Как электронная почта, криптовалюты и искусственный интеллект повышают градус планеты Как электронная почта, криптовалюты и искусственный интеллект повышают градус планеты

Многие новые технологии не столько решают, сколько создают проблемы на планете

РБК
16 или 36? Звездные девочки, которые выглядят слишком взрослыми 16 или 36? Звездные девочки, которые выглядят слишком взрослыми

Эти девочки едва ли достигли совершеннолетия, а выглядят как звезды со стажем

Cosmopolitan
Маленькие люди уходят вдаль Маленькие люди уходят вдаль

Рассказ писательницы Майи Кучерской

Grazia
Край света Край света

Самая северная точка Европы для искателей приключений

Вокруг света
Крутые семейные комедии: 18 лучших для уютного вечера Крутые семейные комедии: 18 лучших для уютного вечера

Классный список, чтобы посмеяться всем вместе

Playboy
«Ну просто копия Элвиса!»: внуки и правнуки звезд, унаследовавшие их черты «Ну просто копия Элвиса!»: внуки и правнуки звезд, унаследовавшие их черты

Некоторые дети позаимствовали черты от более дальних родственников

Cosmopolitan
Готовимся к лету! 7 простых советов, чтобы начать худеть прямо сейчас Готовимся к лету! 7 простых советов, чтобы начать худеть прямо сейчас

Простые лайфхаки, которые помогут без труда сбросить лишние килограммы

Cosmopolitan
Обидная правда Обидная правда

Как прожить обиду без ущерба и даже с пользой для себя

Cosmopolitan
10 продуктов, которые помогут похудеть не хуже тренировок 10 продуктов, которые помогут похудеть не хуже тренировок

Чтобы похудеть, надо много есть - но только правильные продукты

Cosmopolitan
Желтые ногти, рак кожи и еще 5 мифов о вреде геля-лака развенчивает эксперт Желтые ногти, рак кожи и еще 5 мифов о вреде геля-лака развенчивает эксперт

Откуда тенденция отказываться от долгосрочного покрытия

Cosmopolitan
Он вернул нам 90-е: кто такой Антон Лапенко, и почему все о нем говорят Он вернул нам 90-е: кто такой Антон Лапенко, и почему все о нем говорят

Как простому парню из многодетной семьи удается набирать миллионы просмотров

Cosmopolitan
Как уроженец Кирова построил один из лучших в мире финтех-стартапов и привлек в инвесторы гитариста U2 и жениха Джей Ло Как уроженец Кирова построил один из лучших в мире финтех-стартапов и привлек в инвесторы гитариста U2 и жениха Джей Ло

Nova Credit — компания, которая помогает мигрантам оформлять кредиты

Forbes
6 способов перестать смотреть порно (хотя бы на время) 6 способов перестать смотреть порно (хотя бы на время)

Да, иногда стоит отвлечься от порно

Playboy
Фильм «Съесть слона» – честный разговор о том, как могут жить люди с синдромом Дауна Фильм «Съесть слона» – честный разговор о том, как могут жить люди с синдромом Дауна

Рассказываем о важном проекте «Съесть слона» вместе с его создателями

GQ
13 современных дизайнеров, у которых есть стиль 13 современных дизайнеров, у которых есть стиль

Далеко не все модельеры ходят только в черном

GQ
Уроки труда: как забота о доме и близких помогает нашей душе Уроки труда: как забота о доме и близких помогает нашей душе

Домашние дела могут дарить радость и вдохновение

Psychologies
Какие украшения испортят твой образ: 7 женских ошибок и как их исправить Какие украшения испортят твой образ: 7 женских ошибок и как их исправить

Украшения, как специи, могут придать твоему образу особый оттенок

Cosmopolitan
Холод не помеха: как правильно бегать зимой Холод не помеха: как правильно бегать зимой

Мороз — не повод отменять беговую тренировку на улице

Популярная механика
Терапевт для бизнеса Терапевт для бизнеса

Александр Кравцов о наставничестве и его роли для бизнеса

Эксперт
Портрет юродивой Ксении Петровой Портрет юродивой Ксении Петровой

О портрете Ксении Петровой (Ксении Петербургской) центра «Старая Деревня»

Дилетант
Обновлённый Lexus RX. Дайте поговорить с Алисой Обновлённый Lexus RX. Дайте поговорить с Алисой

Кроссовер от Lexus заметно посвежел и обновил функционал

4x4 Club
Открыть в приложении