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

Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Почему человеку особенно плохо в январе, феврале, марте, апреле, мае, июне, июле, а также в августе, сентябре, октябре, ноябре и декабре Почему человеку особенно плохо в январе, феврале, марте, апреле, мае, июне, июле, а также в августе, сентябре, октябре, ноябре и декабре

Почему мы в России всегда страдаем (и это нормально)

Esquire
Отличить кролика от шиншиллы Отличить кролика от шиншиллы

Научное товароведение как дисциплина

Наука и жизнь
«Стрессов меньше не стало, просто теперь я их не заедаю» «Стрессов меньше не стало, просто теперь я их не заедаю»

История похудения

Худеем правильно

Отрывок из сборника коротких рассказов алкоголика, который решил выкарабкаться

Esquire
«Счастье — это когда ты просыпаешься, а рядом человек, которому ты будешь нужен всю жизнь»: подростки отвечают на недетские вопросы о любви, дружбе и счастье «Счастье — это когда ты просыпаешься, а рядом человек, которому ты будешь нужен всю жизнь»: подростки отвечают на недетские вопросы о любви, дружбе и счастье

Как не терять уверенности в себе несмотря ни на что

Esquire
Взглянуть по-новому Взглянуть по-новому

Когда ничего не помогает распахнуть взгляд, в дело вступают пластические хирурги

Собака.ru
Дэниел Крейг: “У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает” Дэниел Крейг: “У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает”

Что значит мужественность для Дэниела Крейга

Psychologies
Искусство — на съедение Искусство — на съедение

Дегустационное меню — что-то вроде годовой контрольной работы шеф-повара

Robb Report
«Зло местами побеждает»: экс-кандидат в президенты Павел Грудинин о борьбе за свой бизнес «Зло местами побеждает»: экс-кандидат в президенты Павел Грудинин о борьбе за свой бизнес

Борьба за «Совхоз имени Ленина» переросла в полномасштабную войну в судах

Forbes
Жутко интересно: 5 самых мистических гостиниц Жутко интересно: 5 самых мистических гостиниц

Эти места идеальных для путешественников, которые жаждут адреналина

Популярная механика
Хорошие новости для кофеманов: чем полезен бодрящий напиток Хорошие новости для кофеманов: чем полезен бодрящий напиток

Что вы предпочитаете, чай или кофе

Cosmopolitan
Взаперти два года: чем закончился реальный эксперимент с изоляцией людей Взаперти два года: чем закончился реальный эксперимент с изоляцией людей

Некоторым из нас легко дается карантин, у других развивается клаустрофобия

Cosmopolitan
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
Элио Гуариско: «Когда мы практикуем йогу, у нас должно быть понимание присутствия» Элио Гуариско: «Когда мы практикуем йогу, у нас должно быть понимание присутствия»

Элио Гуариско — о том, как практикует йогу и что главное в тибетских текстах

Yoga Journal
10 лайфхаков для готовки в экспресс-режиме 10 лайфхаков для готовки в экспресс-режиме

Советы, которые помогут ускорить и упростить процесс ежедневной готовки

Cosmopolitan
Оправдания для обнуления. Как государство защищается от критиков Оправдания для обнуления. Как государство защищается от критиков

Государство пытается защитить президента от обвинений в узурпации власти

СНОБ
Физики получили новую спиновую жидкость из октупольного квантового льда Физики получили новую спиновую жидкость из октупольного квантового льда

В соединении со структурой минерала прирохлора сделано физики сделали открытие

N+1
13 научных доказательств, что женщины лучше мужчин 13 научных доказательств, что женщины лучше мужчин

Мы не можем спорить с наукой о женщинах

Maxim
У каких продуктов самый большой срок годности? У каких продуктов самый большой срок годности?

Эти продукты точно можно закупать впрок

Cosmopolitan
GMail для биткоина: как миллиардер-анархист создал главную криптобиржу США GMail для биткоина: как миллиардер-анархист создал главную криптобиржу США

Брайан Армстронг построил криптобиржу как главное хранилище цифровых активов

Forbes
Великолепный десяток Великолепный десяток

Какие сверхспособности скрываются за хрупкой скорлупой яйца?

Добрые советы
Любовь, потери и затворничество. Личная драма Елены Прокловой Любовь, потери и затворничество. Личная драма Елены Прокловой

Судьба имела на юную Елену Проклову свои планы

Cosmopolitan
Успешные и голодные: как бизнесмены отказываются от еды, чтобы жить лучше Успешные и голодные: как бизнесмены отказываются от еды, чтобы жить лучше

Практики добровольного голодания придумали не сегодня и даже не вчера

Forbes
Предприниматель из Петербурга продал бизнес и потратил деньги на разработку клавиатуры и планшета для слепоглухих людей Предприниматель из Петербурга продал бизнес и потратил деньги на разработку клавиатуры и планшета для слепоглухих людей

C помощью этих устройств незрячие и слепоглухие смогут общаться с внешним миром

VC.RU
Помехи помешали нейронам кодировать информацию Помехи помешали нейронам кодировать информацию

Шум, который создают нейроны, могут мешать регистрировать слабые стимулы

N+1
По фэншуй: какая одежда сделает тебя счастливой — вещи с позитивной энергетикой По фэншуй: какая одежда сделает тебя счастливой — вещи с позитивной энергетикой

Какие вещи обладают положительной энергетикой и способны принести счастье

Cosmopolitan
Новая пластинка Sirotkin – легкая и светлая музыка, которая очень нужна нам сейчас Новая пластинка Sirotkin – легкая и светлая музыка, которая очень нужна нам сейчас

Если вы паникуете и вам страшно, просто послушайте «И сном, и духом»

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

Большинство диет предполагает ограничения в питании

Cosmopolitan
Командир панка Командир панка

Что главный панк русской музыки делал снаружи всех измерений

Esquire
Открыть в приложении