尽管石墨烯只有一个原子的厚度，但无缺陷石墨烯被认为对所有气体和液体都是完全不可渗透的。这一结论是建立在理论基础上的，并得到了实验结果的支持，即在每秒105到106个原子的检测范围内，无法检测到气体透过微米级薄膜的情况。在这里，使用石墨烯紧密密封的小型单晶容器，我们发现无缺陷的石墨烯是不可渗透的，其精度比之前的实验高八到九个数量级。我们能够辨别（但没有观察到）每小时只有几个氦原子的渗透，并且此检测限对其他测试气体(氖、氮、氧、氩、氪和氙)均有效，氢气除外。尽管氢分子比氦分子大，并且应该经历更高的能垒，但它仍表现出明显的渗透。这一令人困惑的观察结果归因于一个两阶段的过程，该过程涉及分子氢在催化活性石墨烯波纹处的解离，随后被吸附的原子以约1.0电子伏特的较低活化能翻转到石墨烯片的另一侧，该值接近先前报道的质子传输值。我们的工作从基本的角度及其潜在的应用意义上，为二维材料的不可渗透性提供了重要参考。
 
 Fig. 1 石墨烯对氦气的不渗透性。
 
 
Fig. 2 无缺陷石墨烯的氢渗透。
 
 
Extended Data Fig. 1 设备示意图。
 
 
Extended Data Fig. 2 微容器的电子显微图。
 
     相关研究成果于2020年由英国曼彻斯特大学A. K. Geim课题组，发表在Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2070-x)上。原文：Limits on gas impermeability of graphene