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

Как не спиться в самоизоляции? Как не спиться в самоизоляции?

Опасности домашней «алкоголизации» и альтернативные пути справляться со стрессом

Psychologies
Счастливчик Димон. От каких напастей Владимир Владимирович уберег Дмитрия Анатольевича Счастливчик Димон. От каких напастей Владимир Владимирович уберег Дмитрия Анатольевича

Дмитрий Медведев может всерьез задумываться о возвращении в большую политику

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

Синтез материалов для контролируемого выделения сероводорода

N+1
Крылатый дворец: самые дорогие частные самолеты в мире Крылатый дворец: самые дорогие частные самолеты в мире

Те, у кого все банковские счета битком, покупают самолеты

Популярная механика
Календарь Календарь

Календарь на все три месяца весны

Seasons of life
Владимир Гусев Владимир Гусев

Интервью с директором Русского музея

Собака.ru
6 тревожных признаков, что тебе не хватает белка (и это очень плохо) 6 тревожных признаков, что тебе не хватает белка (и это очень плохо)

Не игнорируй эти тревожные сигналы

Playboy
История одной песни: Африк Симон, «Хафанана», 1975 История одной песни: Африк Симон, «Хафанана», 1975

Загадочный мегахит из Мозамбика, который был непонятен абсолютно всем

Maxim
Чудо света Чудо света

Путеводитель по самым хайповым местам на планете

Playboy
Панические настроения: почему мы скупаем гречку и туалетную бумагу Панические настроения: почему мы скупаем гречку и туалетную бумагу

Размеренная жизнь вдруг превратилась в сценарий фильма-катастрофы

Psychologies
Профессия, которой нет, но которая очень нужна всем Профессия, которой нет, но которая очень нужна всем

«Безыдейная» и «некреативная» девушка попросила помочь ей с профориентацией

СНОБ
Ожидания и реальность: откуда берутся разочарования Ожидания и реальность: откуда берутся разочарования

Как осознать причины расхождения между задуманным и воплощенным?

РБК
7 способов вытащить застрявший автомобиль 7 способов вытащить застрявший автомобиль

Автомобиль увяз в грязи, или в снегу, или в коктейле из того и другого?

Maxim
Правила жизни Кристофера Уокена Правила жизни Кристофера Уокена

Правила жизни актера Кристофера Уокена

Esquire
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
Пельш, Зеленский и другие: кто из звезд начинал с КВН, а ты и не знала Пельш, Зеленский и другие: кто из звезд начинал с КВН, а ты и не знала

Через школу КВН прошло очень много российских комиков и шоуменов

Cosmopolitan
Зона комфорта Зона комфорта

Конфликт поколений: как всем ужиться под одной крышей

Лиза
Насколько счастливо жили самые известные продавцы счастья — от Дейла Карнеги до Рональда Хаббарда Насколько счастливо жили самые известные продавцы счастья — от Дейла Карнеги до Рональда Хаббарда

Какой была жизнь у продавцов счастья?

Maxim
Для кого делали четырехфарные «Волги» Для кого делали четырехфарные «Волги»

Для КГБ? На экспорт? На самом деле нет…

Maxim
24 часа с Quest Pistols Show 24 часа с Quest Pistols Show

Участники группы Quest Pistols Show провели с Cosmo день, полный ЗОЖ-приключений

Cosmopolitan
Алёна Лёвина: Я много всего умею в этой жизни, но инвалидность очень сильно ограничивает меня Алёна Лёвина: Я много всего умею в этой жизни, но инвалидность очень сильно ограничивает меня

Алёна Лёвина об инклюзии, феминизме и жизни с инвалидностью

СНОБ
Есть ли выдача с Темзы? Возможные сценарии развития дела Олега Тинькова Есть ли выдача с Темзы? Возможные сценарии развития дела Олега Тинькова

Американские налоговые органы требуют экстрадиции Тинькова из Великобритании

Forbes
Как сменить профессию в 30, 40, 45 лет: дельные советы, которые приведут к успеху Как сменить профессию в 30, 40, 45 лет: дельные советы, которые приведут к успеху

Как сделать главный шаг, когда ты вдруг понял, что готов к переменам

Playboy
Высокое давление: 6 ошибок, которые могут привести к гипертонии Высокое давление: 6 ошибок, которые могут привести к гипертонии

Если ваше давление выше, чем 130/90, вам стоит обратиться к врачу

Cosmopolitan
Павианы не захотели расставаться с мертвыми детенышами Павианы не захотели расставаться с мертвыми детенышами

Павианы носили трупы своих или чужих детенышей, вычесывали и охраняли их

N+1
Премьер и нищета: как Михаил Мишустин будет бороться с бедностью Премьер и нищета: как Михаил Мишустин будет бороться с бедностью

Стагнирующие располагаемые доходы населения становятся политической проблемой

Forbes
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
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
Рецепт экономического чуда: какие университеты заложат основы для технологического рывка Рецепт экономического чуда: какие университеты заложат основы для технологического рывка

Смена образовательной парадигмы затронет многие сферы жизни общества

Forbes
Открыть в приложении