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

«Все пошло не так»: как заработать на надвигающемся кризисе «Все пошло не так»: как заработать на надвигающемся кризисе

Что не нужно делать в преддверии и во время кризиса, чтобы не потерять деньги

Forbes
«Будущее завит от принципиальности Павла Дурова»: что будет с криптовалютой Telegram после запрета в США «Будущее завит от принципиальности Павла Дурова»: что будет с криптовалютой Telegram после запрета в США

Команда Павла Дурова назвала «разочаровывающим» решение суда в Нью-Йорке

Forbes
Круглое, вытянутое, острое: как красятся звезды, чтобы скорректировать овал лица Круглое, вытянутое, острое: как красятся звезды, чтобы скорректировать овал лица

Какие трюки используют знаменитости, чтобы выглядеть великолепно

Cosmopolitan
Харрисон Форд Харрисон Форд

Правила жизни Харрисона Форда

Esquire
Правила жизни королевы Великобритании Елизаветы II Правила жизни королевы Великобритании Елизаветы II

Монарх, царствующая королева Великобритании, Лондон, 93 года

Esquire
Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти Спроси гробовщика. Как молодая девушка с миллионом подписчиков в YouTube заработала $17 млн на смерти

Кейтлин Даути — владелица похоронного бюро и создательница YouTube-канала

Forbes
70 лет полной изоляции: история затворницы, прожившей в тайге всю жизнь 70 лет полной изоляции: история затворницы, прожившей в тайге всю жизнь

Агафья Лыкова — старообрядка, одна живущая в глухой сибирской тайге

Cosmopolitan
Отстрел ловушек. Стоит ли верить Путину на этот раз Отстрел ловушек. Стоит ли верить Путину на этот раз

Атмосфера политической паранойи только усиливается

СНОБ
Слоистые двойные гидроксиды выделили сероводород и монооксид азота Слоистые двойные гидроксиды выделили сероводород и монооксид азота

Синтез материалов для контролируемого выделения сероводорода

N+1
8 вариантов лени и как ее победить в каждом случае 8 вариантов лени и как ее победить в каждом случае

Эта статья поможет выявить твой тип лени и избавиться от него

Maxim
«Свет мой, зеркальце»: как научиться принимать свою внешность «Свет мой, зеркальце»: как научиться принимать свою внешность

Исправление своих индивидуальных особенностей не всегда делает нас счастливыми

Psychologies
Девочка — на аборт! Что значит быть женщиной и матерью в Южной Корее Девочка — на аборт! Что значит быть женщиной и матерью в Южной Корее

Ким Чжи Ен рассказывает о своей жизни и этапах взросления

Forbes
За первого встречного: Джоли, Робертс и другие звезды, поспешно вышедшие замуж За первого встречного: Джоли, Робертс и другие звезды, поспешно вышедшие замуж

Знаменитости порой совершают необдуманные поступки

Cosmopolitan
Как начать инвестировать в облигации Как начать инвестировать в облигации

Рекомендации для тех, кто делает первые шаги на фондовом рынке

РБК
Как спокойно работать, когда все дома: 5 советов на время карантина Как спокойно работать, когда все дома: 5 советов на время карантина

Теперь, когда приходится трудиться из дома, наш мозг сбит с толку

Psychologies
Зарегистрированы шесть новых случаев осложнений после трансплантации кала Зарегистрированы шесть новых случаев осложнений после трансплантации кала

Двое пациентов скончались, однако насколько это связано с процедурой

N+1
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
Не только гречка: что россияне покупают в период пандемии Не только гречка: что россияне покупают в период пандемии

Рассказываем, какие вещи россияне покупают в ретейлерах прямо сейчас

РБК
Майкл Шелленбергер: 15 аргументов экоскептика Майкл Шелленбергер: 15 аргументов экоскептика

Так ли апокалиптично будущее, как его представляют экоактивисты?

РБК
Эгегей! Эгегей!

Пока не настала жара, самое время исследовать настоящую Грецию

Seasons of life
Охотник на хакеров и враг Трампа: как миллионер из США ловит киберпреступников из России, Китая и Ирана Охотник на хакеров и враг Трампа: как миллионер из США ловит киберпреступников из России, Китая и Ирана

Джордж Куртц защищает от хакеров тысячи компаний

Forbes
Шпионские штучки Шпионские штучки

Самые запоминающиеся гаджеты Джеймса Бонда

Популярная механика
Петя может Петя может

Интервью с основателем компании Ploskov Production, продюсером Петром Плосковым

OK!
Мать или героиня? Мать или героиня?

Почему матерям бывает так тяжело, и что с этим делать?

Добрые советы
Золотые мили. Первое поколение Porsche Cayenne Золотые мили. Первое поколение Porsche Cayenne

Стоит ли сейчас покупать Porse Cayenne?

4x4 Club
Первые по праву Первые по праву

Как юридическая фирма ЕПАМ стала самой крупной фирмой в России

Forbes
Юмор висельников. Смех в эпоху пандемии Юмор висельников. Смех в эпоху пандемии

По-настоящему смешные анекдоты вернулись

СНОБ
Смех зверей Смех зверей

Посмеяться любят многие: и обезьяны, и дельфины, и даже грызуны

Вокруг света
Современники австралопитеков сочетали прямохождение с любовью к древолазанию Современники австралопитеков сочетали прямохождение с любовью к древолазанию

Пока одни родственники людей ходили на двух ногах, другие лазали по деревьям

N+1
Алиса Горшенина Алиса Горшенина

Алиса Горшенина посылает капсулу прошлого и рентген настоящего в будущее

Собака.ru
Открыть в приложении