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气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

中国新春呈现高质量发展“加速”态势******

　　新华社北京2月3日电 题：中国新春呈现高质量发展“加速”态势

　　新华社记者

　　平均每6秒钟，就有一台空调压缩机在南昌海立电器有限公司生产车间下线，“而这个速度也难以满足订单需求”；

　　北京东六环地下41米，国内在建最长城市地下公路隧道正在加紧施工，建成后将有力促进京津冀区域交通协同发展；

　　《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)今年初对印度尼西亚正式生效，中国700多个税号产品实现对其出口“零关税”。

　　开年以来，中国各地更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长，在起跑就是“加速度”的“拼经济”过程中，力争以新气象新作为促进高质量发展取得新成效。

　　高质量发展是中国全面建设社会主义现代化国家的首要任务。中央经济工作会议提出2023年要“坚持稳字当头、稳中求进”，“形成共促高质量发展合力”。

　　春节假期刚过，中国一批重大项目招引与建设“加足马力”，积极发挥有效投资在高质量发展中的关键作用。

　　重庆今年计划实施市级重大建设项目1123个，总投资约3万亿元；陕西省第一季度重点项目集中开工仪式宣布795个重点项目开工，总投资5646亿元……

　　“与往年不同，今年开工的重点项目中，先进制造业投资占比超过20%。”陕西省发改委副主任李生荣说，这些项目投资规模大、结构也更优。

　　年初密集召开的地方两会显示，中国多个省份在今年的政府工作报告中锚定“大力推进”和“持续深化”产业数字化、数字产业化及数字政府建设。

　　北京、贵州提出2023年数字经济增加值占地区生产总值比重分别达42%、40%左右；江西计划培育数字经济“专精特新”企业100家以上，广东提出新推动5000家规模以上工业企业数字化转型。

　　“我们参与了3部兔年春节档电影的制作，助力影视行业解决后期渲染成本高、周期长的痛点。”贵州贵安新区科创产业发展有限公司董事邓周灰说，数字经济在持续赋能实体经济、创造高品质生活等方面加快裂变。

　　多地推出“扩大高技术产业和战略性新兴产业投资”“探索储能融合发展新场景”等新举措，壮大新产业、新业态。

　　新年伊始，福建星云电子股份有限公司围绕“智慧能源及新基建”与相关部门签署战略合作协议，光储充检智能超充站陆续在宁德、龙岩、福州、泉州等城市落地。

　　“光储充检集合了多种技术，公司每年科技研发投入占营收比重均超过10%，研发工程人员占总人数近40%。”星云电子公司总裁刘作斌表示，今年计划在更多大中型城市推广应用，为全国新能源汽车提供更加便捷、更加安全的服务。

　　绿色低碳是高质量发展题中之义，加速传统产业转型升级、绿色发展是重要内容。

　　“2023年山东省政府工作报告强调着力深化新旧动能转换，更增强了我们的底气与信心。”山东太阳纸业公司副总经理刘纪营表示，今年将建设生物基材料技术创新中心，持续为达成“双碳”目标贡献力量。

　　近年来，太阳纸业通过自主研发的新技术，将产品纯度升至96%以上，污染物排放降低10%，后经下游企业加工，制成纯天然再生纤维，让污染降到最低。

　　建设高标准市场体系，深化要素市场化改革，完善产权保护、市场准入、公平竞争、社会信用等市场经济基础制度，优化营商环境……各地全面深化改革扎实推进，更大程度激发市场活力。

　　在海南文昌国际航天城，一块面积为92.85亩的土地等待企业“云读地”“云选地”。作为优化营商环境、深化要素市场化改革的重要制度集成创新，“土地超市”已实现全口径出让收入411亿元。

　　云南持续扩大中老铁路黄金线路效应、加快发展口岸经济，江苏推进连云港国家东中西区域合作示范区建设……开年以来，高水平对外开放成为地方发展“热词”。

　　随着RCEP深入实施、西部陆海新通道高质量共建，在广西北部湾港，陆海联动，一派繁忙。北部湾国际港务集团有限公司相关负责人表示，北部湾港将继续强化RCEP优势服务航线，重点开发泰国、柬埔寨、越南等国家货源市场。

　　增进民生福祉是发展的根本目的。新年伊始，中国各地持续推出实招织牢织密民生保障网，让民众获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。

　　福建省首部专门的养老服务法规《福建省养老服务条例》正式施行；海南宣布将新增基础教育学位4万个，建成乡镇寄宿制学校100所；河北提出新开工棚户区改造12万套以上，筹集保障性租赁住房3.5万套……

　　“中国经济的光明前景源于更加灵活和高质量的发展。”欧洲《现代外交》网站1月31日发表文章指出，中国经济将继续沿着高质量发展道路稳步增长，同时为推动全球经济稳步复苏作出贡献。(记者马欣然、周文其、向定杰、邓倩倩、张昕怡、罗鑫)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）