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

На длину бивней нарвалов повлиял половой отбор На длину бивней нарвалов повлиял половой отбор

Длина бивней у нарвалов определяется половым отбором

N+1
У самок млекопитающих не нашли склонности стареть медленнее самцов У самок млекопитающих не нашли склонности стареть медленнее самцов

Ученые объединили популяционные данные по старению сотни видов

N+1
Мы узнали, чего боятся актеры сериала «Колл-центр» Мы узнали, чего боятся актеры сериала «Колл-центр»

Не подпускайте Павла Табакова к муравейникам и не кричите при Полине Пушкарук

GQ
Большая ошибка Under Armour: бренд зациклился на профессиональных спортсменах и забыл об остальных клиентах Большая ошибка Under Armour: бренд зациклился на профессиональных спортсменах и забыл об остальных клиентах

Улучшать то, что получается лучшего всего — не всегда рабочий метод

VC.RU
«Элементарно, Ватсон!»: чем нам полезны детективные истории «Элементарно, Ватсон!»: чем нам полезны детективные истории

Тайны, как и детские сказки, уводят нас от страха к уверенности

Psychologies
Кетодиета: за и против Кетодиета: за и против

Насколько кетодиета уместна для тех, кто хочет сбросить вес?

Худеем правильно
Михаил Бабенко: Быть экологически ответственным выгодно Михаил Бабенко: Быть экологически ответственным выгодно

Уже пора понять: от нас зависит, что останется нашим детям

РБК
Хованские Хованские

История рода Хованских изобилует драматическими взлётами и падениями

Дилетант
8 марта здорового человека: как Google, Netflix и другие бренды отпраздновали «женский день» 8 марта здорового человека: как Google, Netflix и другие бренды отпраздновали «женский день»

Международный женский день — праздник, посвященный достижениям женщин

Forbes
По уходу за ребенком По уходу за ребенком

Косметические бренды предлагают детям такой же широкий выбор, как и мамам

Vogue
В воспитательных целях В воспитательных целях

Инна Прибора рассказывает о правилах родительства 2020

Glamour
Играй, как будто никто не видит Играй, как будто никто не видит

Как избавиться от скованности, обрести свободу и просто стать счастливее?

Psychologies
Почему мы переоцениваем наши силы и что с этим делать Почему мы переоцениваем наши силы и что с этим делать

Почему не стоит задирать планку требований к самому себе слишком высоко

РБК
Несносные боссы Несносные боссы

Пять типов руководителей, с которыми лучше вообще не оказываться в одном офисе

Cosmopolitan
Старший по планете Старший по планете

Став царем природы, человек лишь недавно осознал свою ответственность за Землю

РБК
Боитесь быть «плохим родителем?» 9 вопросов для проверки Боитесь быть «плохим родителем?» 9 вопросов для проверки

Бедные мамы и папы — вечно им приходится сталкиваться с критикой

Psychologies
Почему нам всем нужно перестать беспокоиться о телах других людей Почему нам всем нужно перестать беспокоиться о телах других людей

Почему не нужно прикрывать фэтшейминг заботой о здоровье

GQ
Целительная сила «мелочей» в эпоху большого стресса Целительная сила «мелочей» в эпоху большого стресса

Глобальные, пугающие события и проблемы выбивают нас из колеи

Psychologies
Моделирование лишило земное ядро половины углерода Моделирование лишило земное ядро половины углерода

Углерод при условиях образования Земли меньше предпочитал металлы силикатам

N+1
Toyota C-HR. Экстравагантный Тизер Toyota C-HR. Экстравагантный Тизер

Стоит ли Toyota C-HR своих баснословных денег?

4x4 Club
Влюбленность похожа на наркотическую зависимость Влюбленность похожа на наркотическую зависимость

И Сююмбике Давлет-Кильдеева не смогла ей противостоять

GQ
5 фактов о том, почему современные автомобили не ржавеют 5 фактов о том, почему современные автомобили не ржавеют

О способах уберечь автомобили от коррозии

РБК
Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф Трагедия Эйнштейна, или счастливый Сизиф

Очерк третий. Эйнштейн в Америке

Наука и жизнь
Я больше ничего не делегирую, и это серьезно облегчило мою жизнь Я больше ничего не делегирую, и это серьезно облегчило мою жизнь

Лучший способ выполнять дела — делать их самостоятельно

Psychologies
Умная библиотека Умная библиотека

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

Лиза
Жители Новой Гвинеи вступили в неолит за тысячу лет до прихода мигрантов из Азии Жители Новой Гвинеи вступили в неолит за тысячу лет до прихода мигрантов из Азии

Археологи обнаружили на острове Новая Гвинея стоянку c предметами быта

N+1
«Он был разрушителем». Каким запомнится Эдуард Лимонов «Он был разрушителем». Каким запомнится Эдуард Лимонов

Каким Эдуард Лимонов был при жизни и чему нас всех учил

Forbes
Ноутбуки Apple могут перейти на процессоры от смартфонов Ноутбуки Apple могут перейти на процессоры от смартфонов

"Яблочные" ноутбуки станут еще выносливее

Популярная механика
«Джуди»: сказка об отнятой жизни «Джуди»: сказка об отнятой жизни

Байопик «Джуди» о последних годах актрисы и певицы Джуди Гарленд

Psychologies
Забытые знаменитости стали источником дохода для стартапа: как работает проект видеооткрыток Cameo Забытые знаменитости стали источником дохода для стартапа: как работает проект видеооткрыток Cameo

Компания открыла «маркетплейс» звёзд второстепенной величины

VC.RU
Открыть в приложении