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

Глоток энергии Глоток энергии

Как «подзарядить батарейку» после затяжной зимы, не отходя от холодильника

Vogue
Гиены мигрировали вместе с древними людьми Гиены мигрировали вместе с древними людьми

Гиены, как и люди, вышли из Африки 2,5 миллиона лет назад

N+1
Повышая градус Повышая градус

Автотур по Краснодарскому краю к местным виноделам

Вокруг света
Царь Борис Царь Борис

Борис Джонсон — будто пародия на представителя британского высшего класса

GQ
Иди и смотри Иди и смотри

Пеший туризм переживает настоящий ренессанс

GQ
Рокки бы позавидовал: главные мировые рекорды по отжиманию от пола Рокки бы позавидовал: главные мировые рекорды по отжиманию от пола

Ты даже не представляешь, насколько хардкорно можно отжиматься

Playboy
Вторым рядом стоящие Вторым рядом стоящие

Почему попытки разглядеть преемников в ближайшем окружении Лукашенко напрасны

Огонёк
«Обрастание “жирком” в очередной раз откладывается». Что будет с нефтью, курсом иностранных валют и с нами «Обрастание “жирком” в очередной раз откладывается». Что будет с нефтью, курсом иностранных валют и с нами

Срыв сделки ОПЕК+ моментально сказался на стоимости нефти

СНОБ
План моментальной пропаганды План моментальной пропаганды

Что мы делаем с памятниками и что памятники делают с нами

Огонёк
Как рождать свежие идеи, или почему Эйнштейн был костью в горле Как рождать свежие идеи, или почему Эйнштейн был костью в горле

Forbes Life публикует отрывок из книги Дэйва Бирсса «Как генерить свежие идеи»

Forbes
Джордан Роуз Фрай: «Какой смысл в жизни без авантюр?!» Джордан Роуз Фрай: «Какой смысл в жизни без авантюр?!»

Американка Джордан Роуз Фрай о том, как ей дались съемки откровенных сцен

Grazia
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
Лидер говорит: как заставить людей услышать вас Лидер говорит: как заставить людей услышать вас

Можно ли этому научиться быть лидером?

Psychologies
Как ваша работа влияет на здоровье: 5 факторов Как ваша работа влияет на здоровье: 5 факторов

Значительную часть дня мы проводим на работе — за компьютером

Популярная механика
Найдена струя из древней черной дыры массой миллиард Солнц Найдена струя из древней черной дыры массой миллиард Солнц

Самый древний из когда-либо обнаруженных, посылающий радиосигналы из Вселенной

Популярная механика
Обед с Портосом Обед с Портосом

Постные фрикадельки для жизнелюбов и гурманов

Огонёк
Почему Чак Норрис из восьмидесятых — икона стиля в 2020-м Почему Чак Норрис из восьмидесятых — икона стиля в 2020-м

Модные журналы никогда не жаловали Чака Норриса, и очень зря!

Esquire
Частичное репрограммирование омолодило клетки человека на пять лет Частичное репрограммирование омолодило клетки человека на пять лет

Ученые проверили технологию частичного репрограммирования

N+1
Скользкая дорога Скользкая дорога

Ослабление рубля и пандемия нанесут болезненный удар по российскому авторынку

Эксперт
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
Культурно отдохнули Культурно отдохнули

GQ Travel рассказывает о пляжах, ресторанах и истории Французской Ривьеры

GQ
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
Начать с главного Начать с главного

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

SALON-Interior
(Не)молодой папа. Как отцовство в зрелом возрасте меняет всю жизнь (Не)молодой папа. Как отцовство в зрелом возрасте меняет всю жизнь

Forbes Life обнаружил примеры нового, осознанного родительства

Forbes
Пережившие послеродовое психическое расстройство женщины не захотели рожать еще Пережившие послеродовое психическое расстройство женщины не захотели рожать еще

Какие причины могут повлиять на желание женщины рожать детей

N+1
«Английский пот»: загадочная средневековая эпидемия, унесшая тысячи жизней «Английский пот»: загадочная средневековая эпидемия, унесшая тысячи жизней

В XVI веке достать маски и дезинфицирующие средства было особенно трудно

Maxim
Фитиновая кислота: найти и обезвредить Фитиновая кислота: найти и обезвредить

В ряде полезных растений содержится коварная фитиновая кислота

Здоровье
«Лучше будет». Истории бизнесов, которые обязательно выживут. Часть 1. Туризм «Лучше будет». Истории бизнесов, которые обязательно выживут. Часть 1. Туризм

О нынешних трудностях туриндустрии и путях их преодоления

СНОБ
Запретов нет: личный опыт освоения средиземноморской диеты Запретов нет: личный опыт освоения средиземноморской диеты

Большинство диет предполагает ограничения в питании

Cosmopolitan
Вирус Зика уменьшил опухоль мозга у собак Вирус Зика уменьшил опухоль мозга у собак

Ученые провели испытания вируса Зика для лечения злокачественных опухолей

N+1
Открыть в приложении