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

«Император Святой Руси» «Император Святой Руси»

Что в XV-XVIII веках означало слово «чин»?

N+1
Трагическая история Марго Хемингуэй — супермодели и внучки классика американской литературы Трагическая история Марго Хемингуэй — супермодели и внучки классика американской литературы

Марго Хемингуэй — внучка великого писателя — покончила с собой в 42

Esquire
Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия

Появилось доступное средство для замедления прогрессирования деменции

ТехИнсайдер
Путин сменил статус: зачем потребовалось обнуление президентских сроков Путин сменил статус: зачем потребовалось обнуление президентских сроков

Второе чтение поправок в конституцию обернулось бурной политической драмой

Forbes
Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара Помело: польза, вред, как есть и что приготовить — рецепт шеф-повара

Чем полезно помело и как правильно его есть?

РБК
Шаткармы: йога очищения тела и сознания Шаткармы: йога очищения тела и сознания

С очистительной темой в йога-сообществе не все просто и однозначно

Yoga Journal
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
Зона комфорта Зона комфорта

Конфликт поколений: как всем ужиться под одной крышей

Лиза
Какая свадьба без драки: бракосочетания звёзд, которые обернулись скандалом Какая свадьба без драки: бракосочетания звёзд, которые обернулись скандалом

У героев нашего материала бракосочетание обернулось грандиозным скандалом

Cosmopolitan
Как тренироваться дома во время карантина: советы профессиональных тренеров Как тренироваться дома во время карантина: советы профессиональных тренеров

Давно пора было записаться в фитнес-центр «Пыльные гантели»

Maxim
Синяя рубашка: с чем носить и как сочетать Синяя рубашка: с чем носить и как сочетать

Какие комплекты можно составить с синей рубашкой на все случаи жизни

Cosmopolitan
15 нелепых смертей (и шансы умереть так же) 15 нелепых смертей (и шансы умереть так же)

Что может быть хуже мучительной смерти?

Maxim
Миф о Настоящей Женщине: невыполнимые правила, которые нам навязывает общество Миф о Настоящей Женщине: невыполнимые правила, которые нам навязывает общество

Как не заблудиться во взаимоисключающих требованиях к Настоящей Женщине

Cosmopolitan
«Люблю, а королем не буду!»: самые известные брачные скандалы Виндзоров «Люблю, а королем не буду!»: самые известные брачные скандалы Виндзоров

Любовные скандалы — неотъемлемая часть истории британской королевской семьи

Cosmopolitan
Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа Обзор смартфона Samsung Galaxy Note10 Lite: блокнот для народа

Почему Note10 Lite можно считать одним из лучших смартфонов Samsung

CHIP
Gett создаст первого «виртуального агрегатора» такси на базе «Ситимобил» Gett создаст первого «виртуального агрегатора» такси на базе «Ситимобил»

На рынке агрегаторов такси готовится сделка между двумя крупными игроками

Forbes
Тот, который не стрелял Тот, который не стрелял

«Тайная жизнь» — фильм-размышление о взаимоотношениях человека и бога

СНОБ
Взлетаем под парусом Взлетаем под парусом

Добиться под парусом сумасшедших скоростей? Это легко

Популярная механика
Как и с чем носить женскую куртку оверсайз — 7 простых, но эффектных образов Как и с чем носить женскую куртку оверсайз — 7 простых, но эффектных образов

Универсальные вещи оверсайз стали еще популярнее этой весной

Cosmopolitan
«Будущее завит от принципиальности Павла Дурова»: что будет с криптовалютой Telegram после запрета в США «Будущее завит от принципиальности Павла Дурова»: что будет с криптовалютой Telegram после запрета в США

Команда Павла Дурова назвала «разочаровывающим» решение суда в Нью-Йорке

Forbes
Помоги пушистику! Простые способы помочь бездомным животным Помоги пушистику! Простые способы помочь бездомным животным

Чем лучше подкормить бездомного пушистика и как найти нового хозяина?

Cosmopolitan
6 фактов о фильме «Начало», которые нам кто-то внедрил в подсознание 6 фактов о фильме «Начало», которые нам кто-то внедрил в подсознание

Фантастический триллер «Начало» было бы лучше перевести как «Запуск»

Maxim
«Нечем радоваться»: где найти энергию, чтобы стать счастливым «Нечем радоваться»: где найти энергию, чтобы стать счастливым

Наши эмоции напрямую зависят от состояния тела

Psychologies
Знать, что я совершенство! Знать, что я совершенство!

Стоит ли мириться со всеми недостатками своей внешности

Grazia
Предменструальный синдром как индикатор того, сколько у вас жизненных сил Предменструальный синдром как индикатор того, сколько у вас жизненных сил

Причина перемены настроений во время ПМС кроется в энергетическом статусе

Psychologies
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
Горчичник на грудь Горчичник на грудь

Как в СССР лечили простуду и кашель

N+1
Как стартапу привлечь инвестиции на начальном этапе развития: советы главного инкубатора Кремниевой долины Как стартапу привлечь инвестиции на начальном этапе развития: советы главного инкубатора Кремниевой долины

Пошаговое руководство по привлечению инвестиций

Forbes
«За неуплату налогов может последовать тюрьма»: юристы о перспективах дела Олега Тинькова в Лондоне «За неуплату налогов может последовать тюрьма»: юристы о перспективах дела Олега Тинькова в Лондоне

Олег Тиньков останется в Лондоне на период слушаний

Forbes
Оторвись от телефона: как не стать рабом своих гаджетов, если заперт с ним дома Оторвись от телефона: как не стать рабом своих гаджетов, если заперт с ним дома

Отрывок из книги Кэтрин Прайс «Оторвись от телефона»

Forbes
Открыть в приложении