元素百科为您介绍中国科学家首次发现突破传统分类的新型费米子。中国科学院物理研究所的科研团队在拓扑物态研究领域取得重大进展，首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该研究成果于北京时间19日由国际权威学术期刊《自然》在线发表。 论文通讯作者之一、中科院物理所副研究员钱天介绍，现有理论认为宇宙中可能存在三种类型的费米子，即狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子。人们所熟知的电子、质子、中子等就属于狄拉克费米子。宇宙中的费米子在固体中存在“影子”，这种“影子”或具有传统理论中费米子的行为，或能演生出完全不同的新型费米子。寻找新型费米子是近年来拓扑物态领域一个挑战性的前沿科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。2016年，物理所研究员方忠领导的理论团队首次预言，在一类具有碳化钨晶体结构的材料中存在三重简并费米子，是不同于四重简并的狄拉克费米子和两重简并的外尔费米子的一种新型费米子。此后，物理所研究员石友国等人迅速制备出碳化钨家族中的磷化钼单晶样品，研究员丁洪、副研究员钱天等人经过几个月的实验测量，成功解析出磷化钼的电子结构，与理论计算高度吻合，首次实验发现突破传统分类的三重简并费米子。据介绍，该发现从理论预言、样品制备、到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成，是凝聚态物理中固体理论的一个重要突破。物理所研究员翁红明说，对固体中新型粒子的研究刚刚开始，这一研究成果对促进人们认识电子拓扑物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质都具有重要的意义。

元素百科为您介绍新型电解液可使锂电池耐受零下60摄氏度低温。目前的锂电池在温度降到零下20摄氏度时就会罢工。美国科学家用液化气体研制出新型电解液，可使锂电池在零下60摄氏度的环境中还能高效运作。 美国加利福尼亚大学圣迭戈分校日前发布的新闻公报说，该校研发的这种新技术还能提高电化学电容器的耐寒能力，把它能耐受的低温极限从零下40摄氏度扩展到零下80摄氏度。新型电解液还能使电池和电容器性能提高、安全性增强，可改善电子设备、电动车等在寒冷天气中的表现，可用于高空无人机、探空气球、卫星，甚至火星车和行星际飞船。相关论文发表在美国新一期《科学》杂志网络版上。用于锂电池的新型电解液是用液态氟甲烷制造的，用于电化学电容器的则是液态二氟甲烷。它们能在较低温度下保持不冻结，而且比传统电解液黏度更低，有利于离子在电解液内的运动，提高导电性。传统电池温度高到一定程度时会发生热失控，启动一系列化学反应，导致电池变得更热、最终损坏。而新型电解液在高温下的属性变化会使其失去导电性，使电池停止运作，避免过热。研究人员说，他们将进一步研究提高电池和电化学电容器的能量密度、资源可再生性，并尝试将低温极限扩展到零下100摄氏度。

元素百科为您介绍有机双光子荧光染料在生物成像中的应用取得新进展。传统的荧光分子多数会有聚集诱导淬灭效应（AggregationCausedQuenching,ACQ），限制了其应用。聚集诱导发光（AggregationInducedEmission,AIE）荧光分子不同于传统的荧光分子，在聚集的条件下产生荧光，具有生物相容性好、背景荧光较低等特点。在生化分析中应用AIE分子，可以免去在细胞、细菌等荧光定位中多次洗涤去除背景荧光的步骤，还可以实现快速和清晰荧光定位的目的。 中国科学院成都生物研究所天然药物与临床转化重点实验室研究员邵华武课题组与国家纳米科学中心研究员蒋兴宇课题组合作发展了纳米尺度的有机双光子荧光染料并应用于细胞线粒体和微生物成像中。将聚集诱导发光的分子通过不同的化学修饰，应用到双光子激发的细胞线粒体及微生物定位中。该类聚集发光的荧光分子能够聚集成20-40nm作用的纳米颗粒，通过单光子激发或双光子激发，这些颗粒能够准确定位到细胞线粒体内，实现对线粒体的精准靶向，同时由于细菌与线粒体的相似性，这类纳米颗粒也可以对细菌微生物定位。值得关注的是利用此类荧光染料可以省去对生物样本染色后需要反复洗涤的步骤，保证了荧光强度不被洗涤步骤所影响。这对于临床生物成像避免背景荧光的出现具有重要的意义。