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来源：彩虹多多软件2023-06-24 17:48

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）

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外国工商界人士评价中国防疫政策：利好经贸人文往来的重要一步******

　　中新社北京1月11日电题：外国工商界人士评价中国防疫政策：利好经贸人文往来的重要一步

　　中新社记者李纯黄钰钦

　　“我认为中国优化调整疫情防控政策，向前迈出重要一步。”谈及近期中国疫情防控政策经历的重要调整，来自南非的普盛华昌商务咨询有限公司执行总监雅克·德·沃斯(Jacques De Vos)10日在北京如是评价。

1月10日，北京，中共中央对外联络部邀请在华外国工商界代表出席中国防疫政策专题吹风会。与会各方代表对中国疫情防控的成效表示了肯定，认为中国防疫政策的优化调整将为世界经济发展带来更多机遇。中新社记者韩海丹摄

　　当天，中共中央对外联络部邀请在华外国工商界代表出席中国防疫政策专题吹风会。与会各方代表对中国疫情防控的成效表示了肯定，认为中国防疫政策的优化调整将为世界经济发展带来更多机遇。

　　“我认为中国政府在危机面前的规划和管理非常出色，尤其是对新冠疫情的处置。”沃斯表示，考虑到中国人口众多但新冠死亡率处于全球最低水平，中国的抗疫经验和治理能力值得学习借鉴。

　　近期，中国防疫政策经历了一系列调整完善，包括出台二十条优化措施、“新十条”进一步优化措施，实施“乙类乙管”，发布新版诊疗方案和防控方案等。中国法国工商会副主席皮埃尔·米罗什尼科夫(Pierre Mirochnikoff)认为，新冠疫情防控政策的制定不应该出于政治性考虑，而是要像中国这样基于对人民健康和生命安全的科学研判。

　　这样的调整对于中外经贸往来无疑是巨大利好。米罗什尼科夫说，中法商会的很多会员是中小企业，疫情期间面临现金流吃紧的局面，现在终于有了起色。随着政策进一步优化，这样的局面也将逐步得到缓解。他也希望中国能够采取更多签证便利化等鼓励措施，将更多对外投资的目光投向中小企业。

　　沃斯也表示，曾在疫情期间受阻的海运问题已经趋于正常，企业工厂也恢复了生产运营。中国防疫政策的变化是积极、正面的。

　　“中国这次防疫政策的调整，对于中国与其他国家的交流有一个非常积极的推动作用。”中国墨西哥商会公共事务总监鲁海表示，去年12月中国防疫措施进一步调整，加上今年1月开始对出入境政策进行优化，这为所有国家与中国的经贸往来提供了许多便利。“我们预计会在今年的二季度开始有一个逐步的复苏。”

　　同样迎来复苏的还有人文交流。鲁海说，新冠疫情开始前，墨西哥是唯一与中国有直飞航线的拉美国家，2019年墨西哥接待中国游客超过10万人次。“我们也预计，从今年的二季度开始到下半年，中国和墨西哥乃至其他拉美国家之间的旅游文化往来也会进一步复苏。”

　　中国防疫政策调整后，跨境人员流动性将快速释放，极大促进人文交流、商务往来，更为世界各国开展经贸、医疗等多领域合作提供了有利条件。

　　中国以色列商会会长悠福(Yuval Ben Sadeh)还记得，疫情发生之初，中国在很短时间内就扭转了物资紧缺局面，转而向诸多国家提供物资援助，令人赞叹。这也表明在全球化时代，各国之间应当通力合作、交流互鉴，共同应对全球性公共卫生危机。

　　他指出，考虑到人口、国情、医疗体系水平等方面的差异，各国采取的疫情应对措施往往不同，但这并不妨碍各方沟通交流，共同研究以何种形式展开合作，包括分享信息、充分尊重对方举措、进行合理合作等。“不仅把合作的目光放在常规领域，更应该提前做好准备，来应对像新冠疫情这样的公共健康危机。”

　　“当前，全世界应该像同一战队一般团结协作，推动世界经济发展。”米罗什尼科夫也认为，加强国与国之间的合作才是发展之道。未来，欧中之间还将进一步深化理解、加强合作。“这是个携手共进的时代，是共谋经济成长的时代，是以和平、和谐促进关系发展的时代。”(完)