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

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Вагон наличных Вагон наличных

Физик из России заработал $90 млн на азиатских заемщиках

Forbes
Микропластик заставил рыб больше рожать Микропластик заставил рыб больше рожать

Микропластик вызывают у рыб повреждения, аневризмы и увеличивают количество икры

N+1
Худей с настроением! Худей с настроением!

Эта диета хороша тем, что не только помогает избавиться от лишнего веса

Лиза
За спиной Цукерберга. Как миллиардеры сделали рюкзак частью делового дресс-кода За спиной Цукерберга. Как миллиардеры сделали рюкзак частью делового дресс-кода

Сейчас рюкзаки можно носить с костюмами Brioni и на встречи с президентами

Forbes
«Замедлим распространение этой хрени»: как и зачем российский бизнес переходит на удаленку «Замедлим распространение этой хрени»: как и зачем российский бизнес переходит на удаленку

Почему нельзя работать в пижаме и зачем включать видео при созвонах?

Forbes
Найти свое место под солнцем Найти свое место под солнцем

Солнце – архетип, знакомый всем культурам

Psychologies
Что такое логопедический массаж и как он может помочь даже в самых Что такое логопедический массаж и как он может помочь даже в самых

Каждая мама с трепетом ждет того дня, когда дитя произнесет свое первое слово

Мама и малыш
Скорая помощь ребёнку Скорая помощь ребёнку

Из любопытства малыши могут засунуть что-то мелкое в нос или в ухо

Здоровье
Большой стресс: как превратить его в источник энергии? Большой стресс: как превратить его в источник энергии?

Рассказываем о скрытом потенциале стресса

Psychologies
Александр Робак Александр Робак

Он стал всего лишь самым узнаваемым актером, а ведь мог стать металлургом

Maxim
Великолепный десяток Великолепный десяток

Какие сверхспособности скрываются за хрупкой скорлупой яйца?

Добрые советы
Компании сошли с ума: они производят контент, а не товары Компании сошли с ума: они производят контент, а не товары

Зачем компании превращаются в медиа и тратят на это ресурсы?

Forbes
#пронауку: 8 проверенных способов не переедать #пронауку: 8 проверенных способов не переедать

Эти лайфхаки помогут уменьшить объем порций, не страдая от голода

РБК
Александр Дворкин: Есть ли раскол в Русской Православной церкви? Ответ Артему Нарышкину Александр Дворкин: Есть ли раскол в Русской Православной церкви? Ответ Артему Нарышкину

Артем Нарышкину отвечает кандидат богословия, доктор философии, профессор

СНОБ
В чем ценность сексуального интеллекта В чем ценность сексуального интеллекта

Отрывок из книги Марти Кляйна «Сексуальный интеллект»

СНОБ
Переехать в другую страну, состояться в карьере и найти себя: 6 лайфхаков Переехать в другую страну, состояться в карьере и найти себя: 6 лайфхаков

Как не ошибиться, правильно выбрать маршрут и справиться со всеми сложностями

Psychologies
Кинобот: фильмы и сериалы для домашнего просмотра #наудаленке Кинобот: фильмы и сериалы для домашнего просмотра #наудаленке

Подборка крутых сериалов и фильмов под разное настроение

Cosmopolitan
Слайд-шоу Слайд-шоу

Новые разработки и прототипы

Популярная механика
«Хьюстон, у нас проблема» «Хьюстон, у нас проблема»

Какие ужасы пришлось преодолеть экипажу «Аполлона-13», чтобы остаться в живых

Вокруг света
Не по-королевски! Чем детство Арчи Виндзора будет отличаться от детства Джорджа Не по-королевски! Чем детство Арчи Виндзора будет отличаться от детства Джорджа

Для детей королевской семьи предусмотрены особые правила и указания

Cosmopolitan
Помехи помешали нейронам кодировать информацию Помехи помешали нейронам кодировать информацию

Шум, который создают нейроны, могут мешать регистрировать слабые стимулы

N+1
Частое сидение на корточках не засчитали за сидячий образ жизни Частое сидение на корточках не засчитали за сидячий образ жизни

«В природе» человек должен нагружать мышцы и во время поддержания статичных поз

N+1
Петя может Петя может

Интервью с основателем компании Ploskov Production, продюсером Петром Плосковым

OK!
Нет начёсу! 9 неудачных причесок, из-за которых мы выглядим старше своих лет Нет начёсу! 9 неудачных причесок, из-за которых мы выглядим старше своих лет

Неудачная прическа может нас "состарить" на 10 и даже больше лет

Cosmopolitan
Социологи нашли лучший сценарий миграционной политики Европейского союза Социологи нашли лучший сценарий миграционной политики Европейского союза

Этот вариант миграционной политики поможет решить проблему старения населения

N+1
Яйцо высшей категории Яйцо высшей категории

Мистика и символика пасхального яйца — писанки

Вокруг света
Как «читать» музыкальное произведение Как «читать» музыкальное произведение

Музыкант и журналист Ляля Кандаурова написала книгу для детей родителей

СНОБ
Игра на публику: лучшие друзья на экране, которые ненавидят друг друга в жизни Игра на публику: лучшие друзья на экране, которые ненавидят друг друга в жизни

Актеры, которые ненавидят друг друга, но кажутся близкими друзьями на экранах

Cosmopolitan
Умираешь от скуки дома? 32 идеи, как классно провести время Умираешь от скуки дома? 32 идеи, как классно провести время

И не говори нам, что тебе нечем заняться

Playboy
Открыть в приложении