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
В Австралии нашли одного из древнейших копателей с двусторонней симметрией В Австралии нашли одного из древнейших копателей с двусторонней симметрией

Этот организм может быть древнейшим билатерием

N+1
Через две весны Через две весны

Интервью с руководителем российской части «ЭкзоМарса» об отправке зонда на Марс

N+1
В гармонии с собой — в сотворчестве со Вселенной В гармонии с собой — в сотворчестве со Вселенной

Волшебные практики, которые помогают сохранять радость и равновесие

Yoga Journal
10 самых ироничных событий в истории 10 самых ироничных событий в истории

Некоторые люди входят в историю, а некоторые вляпываются в истории

Maxim
Экс-исполнительный директор McDonald’s Боб Лангерт: Нам сложно вводить в меню здоровую пищу Экс-исполнительный директор McDonald’s Боб Лангерт: Нам сложно вводить в меню здоровую пищу

В издательстве «Бомбора» вышла книга «McDonald's: между хейтом и хайпом»

СНОБ
Страшно-то как: звезды, которые умерли от опасных редких заболеваний Страшно-то как: звезды, которые умерли от опасных редких заболеваний

Вспомнили самые неожиданные диагнозы, которые привели к смерти знаменитостей

Cosmopolitan
Ветроспектива Ветроспектива

Факты, мифы и легенды о самых необычных ветрах нашей планеты

Maxim
Кожаный мяч Фрица Вальтера Кожаный мяч Фрица Вальтера

Какой из кожаных мячей был самым главным в жизни Фридриха (Фрица) Вальтер?

Дилетант
Как правильно доносить информацию до потребителя Как правильно доносить информацию до потребителя

Отрывок из новой книги Дональда Миллера о методе StoryBrand

СНОБ
Кому мешают московские дворники? Кому мешают московские дворники?

Корпорация «Экополис» способна переработать все электронные отходы Москвы

Эксперт
Почему некоторые женщины все время безответно влюбляются Почему некоторые женщины все время безответно влюбляются

Далеко не все, кто нам нравится, готовы ответить на наши чувства взаимностью

Psychologies
Круче Джоли и Ди Каприо? Юные звезды, которые будут популярны в 2020 году Круче Джоли и Ди Каприо? Юные звезды, которые будут популярны в 2020 году

Кто из новоиспеченных звезд точно добьется высот в нынешнем году

Cosmopolitan
Командир панка Командир панка

Что главный панк русской музыки делал снаружи всех измерений

Esquire
По каким качествам нарциссы выбирают себе партнеров? По каким качествам нарциссы выбирают себе партнеров?

Можно ли защитить себя от партнера-манипулятора?

Psychologies
Первые шаги к миллиарду: с чего начинали Галицкий, Дуров, Тиньков, Фридман и Абрамович Первые шаги к миллиарду: с чего начинали Галицкий, Дуров, Тиньков, Фридман и Абрамович

34-ый выпуск Forbes Digest посвящен разбору первых шагов в бизнесе миллиардеров

Forbes
Список чтения на карантин: 10 книг, которые могут помочь пережить и осознать новые странные времена Список чтения на карантин: 10 книг, которые могут помочь пережить и осознать новые странные времена

Список актуальных и захватывающих внимание книг на самые разные темы

Esquire
В чем ценность сексуального интеллекта В чем ценность сексуального интеллекта

Отрывок из книги Марти Кляйна «Сексуальный интеллект»

СНОБ
Сумки Hermès стали самым доходным предметом роскоши Сумки Hermès стали самым доходным предметом роскоши

Дорогие сумки теперь не только аксессуар, но и источник существенного дохода

Forbes
И предали шпагу свою. Как наши этические компромиссы приблизили катастрофу И предали шпагу свою. Как наши этические компромиссы приблизили катастрофу

Как мы отступали от твердой буквы присяг, торжественных обещаний и кодексов

СНОБ
Наши руки не для скуки Наши руки не для скуки

В инстаграме новый тренд — клинфлюенсеры

Tatler
Зубчик даю! Зубчик даю!

Останешься цел, если овладеешь секретным рецептом

Огонёк
10 главных научных трендов следующего десятилетия 10 главных научных трендов следующего десятилетия

Что ждёт тебя помимо старения и приступов ностальгии в ближайшее время

Maxim
После Бонда После Бонда

Аукционы для поклонников бондианы и другие новости искусства

Robb Report
Умный дом: 10 лайфхаков, чтобы уборку было делать проще Умный дом: 10 лайфхаков, чтобы уборку было делать проще

Как организовать пространство, чтобы убираться было удобнее

Cosmopolitan
Уравнение шансов. Как работают российские лотереи Уравнение шансов. Как работают российские лотереи

Шесть лет назад в России запретили все негосударственные лотереи

СНОБ
Уроки труда: как забота о доме и близких помогает нашей душе Уроки труда: как забота о доме и близких помогает нашей душе

Домашние дела могут дарить радость и вдохновение

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
Искусство притворства. Как подготовиться к рабочей онлайн-встрече на карантине Искусство притворства. Как подготовиться к рабочей онлайн-встрече на карантине

Почему к онлайн-встрече с коллегами лучше подготовиться и как это сделать

СНОБ
История другой эпидемии: отрывок из книги Ричарда Престона «Эпидемия. Настоящая и страшная история распространения вируса Эбола» История другой эпидемии: отрывок из книги Ричарда Престона «Эпидемия. Настоящая и страшная история распространения вируса Эбола»

Фрагмент первой главы книги Ричарда Престона о вирусе Эбола

Esquire
Открыть в приложении