何种材料更适合用作电动车“超强电池”，长期以来科学家并未找到理想材料。中科院上海硅酸盐所黄富强研究团队发现，石墨烯是超级电容器电极的最佳选择，其研究已于12月18日被《科学》期刊发表。

　　据新华网消息，12月18日，记者从中科院上海硅酸盐所获悉，该所科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”：充电只需7秒钟，即可续航35公里。相关研究成果已于12月18日发表在世界顶级期刊《科学》上。

　　超级电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。由于具有功率密度高、循环寿命长、安全可靠等特点，现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域。如何让超级电容器兼具高功率、高能量，长期以来科学家并没有找到理想材料。

　　为破解这一难题，中科院上海硅酸盐所联合北京大学、美国宾夕法尼亚大学展开持续攻关。黄富强研究团队最终发现，石墨烯是超级电容器电极的最佳选择。

　　通过反复试验、设计、合成，黄富强研究团队发现，氮掺杂有序介孔石墨烯的性能表现最佳。不仅能实现高能量密度、高功率密度，而且还可以通过使用水基电解液，做到无毒、环保、价格低廉、安全。

（新华网）

显示两团冷原子云之间量子触点的艺术示意图

科技日报北京12月20日电 （记者常丽君）瑞士日内瓦大学和苏黎世联邦理工学院科学家合作，用量子冷却压缩的方法，将两种物质通过奇特的量子力学性质连接在一起。这一成果为深入理解量子物理学，制造出未来量子电路设备开辟了新途径。
据每日科学网近日报道，苏黎世联邦理工学院的实验团队由蒂尔曼·埃斯林格和吉恩·布兰图特带领。他们先用激光束捕获原子，隔离所有外界干扰。激光束将原子制冷到极低温度，产生了洁净的、具有量子力学性质的冷原子超导体。随后研究人员将两个冷原子云超导体通过一个量子触点，以约瑟夫森结的形式连接起来，使其在强相互作用下结合在一起，并在超导体之间实现了超冷原子的高效传输。
负责研究理论部分的日内瓦大学科学学院教授谢瑞·伽玛奇解释说，一般情况下粒子间的相互作用很弱，而在冷原子超导体内，粒子间相互作用非常强。通过冷却带来的强相互作用效应，就像水结成了冰：基本系统还和原来一样，但冷却后效果却截然不同。伽玛奇说：“通过这种新的量子连接方式，我们能揭示这些超导量子系统中的新效应。这是一项基础性突破，让超冷原子利用量子物理原理产生新的特性。”
研究人员指出，要想在量子材料之间生成洁净的结点非常困难。现在他们已能生成强相互作用的量子触点，将量子材料连接在一起，最终能造出用于日常生活的新材料。这一成果是理解超冷原子传输的关键一步，有助于进一步研究超导及其他量子互连材料，用在计算机、电子设备、晶体管中形成电子线路，为更高效的信息处理开辟新途径。
相关论文发表在最近的《科学》杂志上。

（科技日报）

12月20日8时45分，中科院遥感与数字地球所所属中国遥感卫星地面站喀什站在第47圈次成功跟踪、接收到暗物质粒子探测卫星首轨X频段下行数据，至8时52分完成任务数据的接收、记录，传输至中科院国家空间科学中心。暗物质粒子探测卫星数据的成功接收标志着星地数传链路正式开通。

此后，中国遥感卫星地面站密云站和三亚站分别于当日17时46分第53圈次和19时14分第54圈次成功实现对暗物质粒子探测卫星X频段下行数据的跟踪、接收、记录和传输。经中科院国家空间科学中心处理验证，各站接收的暗物质粒子探测卫星数据格式正确、质量良好。

暗物质粒子探测卫星是我国空间科学卫星系列的首发星，于2015年12月17日成功发射升空，其数据接收任务由遥感地球所负责承担。在实施卫星接收任务前，地面站运行和工程技术人员进行了大量的技术试验和操作演练，在各个环节都制定了详细的运行规程和应急预案，以确保首发数据圆满成功。

相关负责人介绍，遥感地球所负责中科院空间科学战略性先导科技专项地面接收分系统建设工作，已经形成我国南—北—西的近地空间科学卫星接收站网，从而实现近地轨道空间科学卫星数据的接收、记录和传输，支撑空间科学研究的顺利开展。2016年起，地面站还将陆续承担我国量子科学实验卫星、“实践十号”返回式科学试验卫星、硬X射线调制望远镜卫星等后续空间科学卫星以及中法合作SVOM卫星的数据接收任务。

（中国科学报）

科技日报北京12月17日电 （记者刘园园）据英国广播公司（BBC）报道，瑞士研究人员使用量子点技术打印出了迄今为止世界上最小的喷墨图像。
他们打印出了长0.115毫米、宽0.08毫米的热带小丑鱼的彩色图像，其宽度和复印纸的厚度差不多。这个纳米科学家团队表示，他们的成果已经获得吉尼斯世界纪录的认证。
这张小丑鱼的照片，不到真实小丑鱼大小的三千分之一，是以每英寸25000点的像素打印出来的。图像一共使用了三种色彩——红、绿、蓝，每层色彩的单个量子点之间相距500纳米。这些微小粒子可以根据不同的大小释放出不同的光。最小的点释放出蓝色的光，中间尺寸的点释放出绿色的光，最大的点释放红色的光。
量子点生成的光非常强烈，这使它对电视制造商有很大的吸引力，索尼、三星和LG都已经研发出了使用量子点技术的电视。
“你可以想象，未来将一种塑料薄膜放入打印机中，另一端就会打印出一个显示屏。”团队成员之一帕特里克·加利克在接受BBC采访时说，这种用纳米材料打印出的产品具备显示屏的一切功能。
“这项实验是一个非常有趣的噱头，尽管它只是个噱头。”刘易斯商业咨询公司的技术专家克里斯·格林说，“不过作为能够展示量子点技术在图像方面潜力的技术实验，它非常迷人地说明了这项相对廉价技术的功能。”
总编辑圈点
画质发烧友常说的“量子点”，本质是一种极小的半导体晶体，被激发能量状态后就会产生带色彩的光子，色域覆盖非常广，色彩控制也准确。而今的这项吉尼斯世界纪录，主要为了展现量子点的“本事”。其实作为最顶尖的显示技术，量子点走出实验室后一直没达到其性能的终极形态。希望可以很快在电视和手机上，看到它发挥出应有的境界。

（科技日报）

科技日报北京12月16日电 （记者华凌）美国哈佛大学约翰·A·保尔森工程和应用科学学院的研究人员提出一项新理论：大气颗粒物呈固态或液态时会形成不同的云，进而不同程度地散射太阳辐射，从而影响全球气候变化模型预测结果的准确性。这或将为未来气候变化研究提供一个新视角。相关研究论文发表在最新一期《自然-地球科学》杂志上。
云是蒸发的水在空气粒子周围形成的水滴。在工业革命之前，这些粒子主要来源于有机物如植物，或者自然界中发生的野火、沙尘暴等。但自十八世纪中叶开始，人类已经把碳、硫酸盐和其他气溶胶溶入大气之中，使许多地方的大气颗粒物增加多达百倍。这对全球气候变化的影响如何，目前尚不清楚，部分原因是科学家对这些粒子的行为知之甚少。
领导这项研究的哈佛大学环境化学教授弗格森·马丁表示，云的行为模式取决于所含固体或液体粒子的数量。粒子的状态将决定哪些过程会被包括在气候变化预测模型中，从而提高这些模型的准确性。
以往研究显示，芬兰北方森林（松树林）处大气颗粒物呈固体或半固体的状态。在那里松树释放的α-蒎烯（我们闻到的松树气味），会与其他物质如臭氧产生大气有机颗粒物反应。
马丁及其团队决定在亚马孙雨林测试新理论。相比于芬兰松林30％的湿度，亚马孙地域的湿度可高达80％左右，其释放的异戊二烯反应产物，为大气颗粒有机物提供了基本的组件。
马丁研究团队发现，大多数时间内，在亚马孙雨林的大气中形成的有机颗粒呈液态，液体微粒从气相中吸收分子并生长。另一方面，半固体颗粒逐层生长，体积较小，这影响了云的形成和降水的各种形式。
该研究第一作者亚当·贝特曼指出，地域性对于颗粒是液态还是干燥状态起着重要作用，周围环境、生物群落状况等也是影响因素。在干燥环境中，松树排放出的化合物会呈半固态，对气候模型的影响也将不同。
总编辑圈点
世界范围的物理环境变化会预示着地球气候的变化，空气中不同的颗粒物组成，肯定会影响其对阳光的折射反射以及风的流动等，进而造成气候变化，而这些颗粒物正是人类不同活动的最直接的产物。我们希望这项研究能够真正量化揭示人类向大气中排放的各种颗粒物对环境和气候的影响程度，从而减少气候大会上各种喋喋不休的争吵，让科学家拥有更多发言权，真正让减排什么、减排多少具有科学依据，并制定出最有效的行动指南。

（科技日报）