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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）

中宣部要求各地各新闻单位认真开展2023年“新春走基层”活动******

　　新华社北京1月5日电 近日，中宣部发出通知，要求各地各新闻单位认真开展“新春走基层”活动，组织编辑记者深入基层一线采访报道，不断增强“脚力、眼力、脑力、笔力”，全面反映各地统筹疫情防控和经济社会发展取得的积极成效，生动展示广大人民群众欢乐祥和过春节的喜人景象，齐心协力营造喜庆安康、昂扬向上的节日氛围。

　　通知要求，宣传各地区各部门学习贯彻党的二十大精神的新举措新进展新成效，跟踪报道党的二十大基层党代表学习贯彻党的二十大精神情况，鲜活反映基层群众自身工作生活的点滴变化和切身感受，持续推动党的二十大精神在基层落地生根，凝聚广大干部群众团结奋进力量。根据中央经济工作会议精神，客观准确报道各地努力克服疫情影响推进经济高质量发展情况，全面反映各地区各部门稳字当头、稳中求进的举措成效，充分挖掘过去一年中各地经济社会的发展亮点、重点行业企业应变克难的生动案例，宣传好我国创新引领持续加强、新产业新产品增势较好、新业态较为活跃等多方面积极因素，教育引导广大基层干部群众统一认识、迎难而上，坚定经济回稳向上的信心决心。全面反映各地区各部门优化调整疫情防控举措，积极解决春节期间群众就医用药、特殊人群保障等涉疫热点难点问题，采访节日期间各领域坚守疫情防控一线的基层党员干部，特别是医疗卫生、物流快递行业人员的动人故事，生动展示各地群众积极理性应对病毒感染、社区邻里之间互助友爱、企业复工复产、城市恢复烟火气的真实场景，不断鼓舞群众战胜疫情的信心。宣传各地区各部门强化节日市场保供稳价、加强煤电油气调节，确保春节市场平稳、群众温暖安全过节的有力举措；采访铁路班组、民航机组等交通运输行业工作人员，基层公安民警，消防救援队伍，边防哨所基层官兵等各行各业坚守岗位的奋斗者，讲述他们默默奉献、保障经济社会正常运转的感人故事；及时报道各级领导干部和社会各方面深入基层一线，特别是深入受灾地区、脱贫地区、乡村振兴重点帮扶县，对因疫因灾遇困群众和老弱病残等特殊群体开展帮扶救助、走访慰问和志愿服务活动的感人场景。报道各地区各部门结合优化疫情防控措施开展丰富多彩的节庆文化活动，大力弘扬社会主义核心价值观和中华优秀传统文化，持续宣传好各地组织的传统民俗、年俗活动，生动展示各地群众阖家团圆、高高兴兴过大年的热闹情景，反映各地基层群众文化生活的新趣味新时尚，突出地域特色和时代气息，展现中华文化多样性，充分彰显春节的文化魅力。

　　通知要求，认真组织专题专栏报道，中央和各省区市主要新闻单位在重要版面、重要时段、网站首页、客户端首屏等，统一开设“新春走基层”专栏，每天要保证一定的刊播总量；及时反映活动进展情况，活动结束后适时刊播综述、评论、记者感言等，反映编辑记者的心得体会。

　　通知指出，各新闻单位要根据各地疫情防控形势，科学合理统筹报道力量，充分调动编辑记者参与的积极性、主动性；坚持“短实新”报道文风，多用群众语言、百姓视角，客观平实反映基层群众关心的话题、身边发生的故事；用好新兴传播技术和平台渠道，多采用短视频、微视频等群众喜闻乐见的传播形式，不断提升正能量。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 03版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）