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 активно пользоваться обоими полушариями? Как активно пользоваться обоими полушариями?

Как развить свои способности и повысить эффективность мышления

Psychologies
Нарядные платья: как их носить каждый день, чтобы выглядеть уместно и стильно Нарядные платья: как их носить каждый день, чтобы выглядеть уместно и стильно

Выбираем нарядные платья для особых и повседневных случаев

Cosmopolitan
10 отличных сериалов на Netflix для запойного просмотра 10 отличных сериалов на Netflix для запойного просмотра

Пришло время посмотреть все сериалы, которые пылились в списке must-see

Esquire
«Дети знают, что мама работает блогером» «Дети знают, что мама работает блогером»

Интервью с Валерией Чекалиной, одним из самых успешных блогеров страны

OK!
«У меня были шрамы на пальцах»: как звезды сражались с булимией и победили «У меня были шрамы на пальцах»: как звезды сражались с булимией и победили

Многим знаменитостям приходилось переживать не лучшие времена

Cosmopolitan
Судьба телескопа Судьба телескопа

Зонд Hubble проработал на орбите 30 славных лет – но что ждет его дальше?

Популярная механика
Сказка о царевне Сказка о царевне

Художница из Петербурга Юлдус Бахтиозина заставила Европу полюбить кокошники

Vogue
10 лучших розыгрышей XX века 10 лучших розыгрышей XX века

Розыгрыши, которые вошли в историю

Maxim
В бирманском янтаре нашли самого маленького динозавра. Он размером с колибри В бирманском янтаре нашли самого маленького динозавра. Он размером с колибри

Окулудентавис был размером с колибри, но питался насекомыми, а не нектаром

N+1
Найдена струя из древней черной дыры массой миллиард Солнц Найдена струя из древней черной дыры массой миллиард Солнц

Самый древний из когда-либо обнаруженных, посылающий радиосигналы из Вселенной

Популярная механика
Полезные свойства чая — снижаем вес, молодеем и повышаем иммунитет Полезные свойства чая — снижаем вес, молодеем и повышаем иммунитет

Может ли чай повысить иммунитет и замедлить процессы старения?

Cosmopolitan
Серые крысы распознали голод сородичей по запаху и добыли им еду Серые крысы распознали голод сородичей по запаху и добыли им еду

Серые крысы (Rattus norvegicus) по запаху понимают, кто из их сородичей голоден

N+1
7 способов стать долгожителем: опыт других стран 7 способов стать долгожителем: опыт других стран

Жители разных стран подсказывают, как дожить до ста лет

Популярная механика
Страх и ненависть на дороге: 13 самых несимпатичных автомобилей Страх и ненависть на дороге: 13 самых несимпатичных автомобилей

История знает немало откровенно специфических на вид машин

Популярная механика
Почему дерби между «Спартаком» и ЦСКА – главный матч в российском футболе Почему дерби между «Спартаком» и ЦСКА – главный матч в российском футболе

Слыша «главное московское дерби» сразу понимаешь, о каких командах идет речь

GQ
Симпозиум Симпозиум

Эти эссе могут изменить ваше восприятие мира с помощью чувств

Playboy
8 лайфхаков для похудения, с которыми вы забудете о диетах 8 лайфхаков для похудения, с которыми вы забудете о диетах

Мы дадим пять советов, которые помогут вам похудеть

Cosmopolitan
7 упражнений, которые «похудеют» тебя на карантине 7 упражнений, которые «похудеют» тебя на карантине

Тебе понадобится только спортивная форма и 20 минут свободного времени

Cosmopolitan
Конец салонной эпохи Конец салонной эпохи

Почему некогда популярный формат автосалона уходит в историю

Robb Report
Переезд с осложнениями Переезд с осложнениями

Чем обернулась операция по спасению московских палат XVIII века

Огонёк
Пациентов возвращают в госклиники Пациентов возвращают в госклиники

Крупнейшие участники рынка частной медицины объединились в ассоциацию

Эксперт
Спрос на убийства Спрос на убийства

С середины XVI до конца XVII века в Европе произошла подлинная научная революция

Дилетант
Демократичные марки и парные выходы: как одевается принц Гарри после отказа от королевских полномочий Демократичные марки и парные выходы: как одевается принц Гарри после отказа от королевских полномочий

Esquire показывает, как изменился стиль герцога Сассекского

Esquire
Карантин по-украински Карантин по-украински

Меры властей повлияли на жизнь граждан Украины куда сильнее, чем сама болезнь

Огонёк
Поведение слизевика оказалось неплохим методом выявления космической паутины Поведение слизевика оказалось неплохим методом выявления космической паутины

Астрономы представили новый алгоритм поиска нитей космической паутины

N+1
Хранители Хранители

Квартира в Санкт-Петербурге по дизайну Елены Горенштейн

AD
Миллион в Мадрасе Миллион в Мадрасе

Роберт Клайв – неформальный хозяин Индии и один из первых британских миллионеров

Maxim
Конец астрономии: как интернет стал проблемой для ученых Конец астрономии: как интернет стал проблемой для ученых

Как известно, лишь две вещи наполняют душу бесконечным удивлением

Популярная механика
Без дыма, без запаха Без дыма, без запаха

Нашей героине казалось, что бросить курить она сможет в любой момент

Здоровье
«Дети наглеют не сами по себе». Дима Зицер об ответственности за оскорбление учителей «Дети наглеют не сами по себе». Дима Зицер об ответственности за оскорбление учителей

Профсоюз учителей предлагает ввести штрафы за оскорбление педагогов

СНОБ
Открыть в приложении