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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）

新年新气象 奋斗创未来******

　　元旦假期，天津市线下餐饮、旅游、购物等消费业态回暖迹象显著。图为2022年12月31日，市民游客在天津市金街步行街购物休闲。

　　新华社记者 赵子硕摄

　　“深海一号”二期工程海上钻井现场。

　　（中国海油供图）

　　走过2022年，迎来2023年，中国迈上奋进新征程。新的一年，网友满怀憧憬，他们相信，“明天的中国，奋斗创造奇迹”。

　　捷报频传“开门红”

　　新年伊始，捷报频传。

　　国产大飞机迎来新年首飞。据人民网微信公众号报道，新年第一天，东航全球首架C919国产大飞机，执行航班号为MU7809的验证飞行航班，从上海虹桥机场飞往北京大兴国际机场。这是自2022年12月26日以来，C919的第9架次验证飞行，也是在2023年的新年首飞。验证飞行主要是验证航空公司安全运行C919飞机的能力。国产大飞机C919是一款全新的机型，研发制造是“上半场”，转入商业运营是“下半场”。

　　重型燃气轮机取得新突破。据科技日报微信公众号报道，1月3日2时48分，首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组，在广东华电清远华侨园燃气分布式能源站并网发电，标志着我国步入自主重型燃气轮机领域运行阶段。重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备，是一个国家重工业整体实力的重要象征。

　　新年伊始，一批重大工程项目建设集中开工、加速推进，各地凝心聚力，奋战“开门红”。

　　人民日报客户端发布文章《稳投资，重大工程挑大梁》，展示了重点领域、重点行业的新作为新气象——

　　海下千米勘探深钻。1月2日，“深海一号”二期工程完成了第一口井的表层喷射作业。12口井的钻井总井深超过6万米，可使“深海一号”的天然气高峰年产量增至45亿立方米，相当于海南岛2021年天然气消耗量的90%。

　　胶东半岛山间筑坝。1月1日，国网新源山东文登抽水蓄能电站首批机组投产发电，为山东电网增加了60万千瓦优质调峰能力。电站设计年发电量27亿千瓦时，预计今年年底前6台机组全面投产。

　　在文章留言区，网友写道：“勠力同心、勇毅前行，攻坚克难、真抓实干”“固根基，稳增长”“惠民生、利长远，重大工程项目支撑高质量发展”。

　　新华社客户端报道称，“赶前抓早”开好局，“铆足干劲”抢先机，中国大地上，一个个重大工程项目高质量建设、高标准推进，正一步步把宏伟目标变为美好现实。新年的第一天，福州第一季度177个重大项目集中开工，总投资983亿元，涉及产业发展、基础设施、社会民生等多个领域；雄安新区首批市场化项目——雄安·电建智汇城迎来首期开园运营，40多家企业集中入驻……

　　开局之年活力足

　　2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。一元复始，万象更新，神州大地涌动着发展进取的蓬勃活力。

　　新的一年，复工复产加快推进。

　　人民日报客户端发表评论写道：机器转起来，工人忙起来，订单多起来，消费旺起来，物流跑起来……各地按下经济恢复“快进键”，复工复产加快、复商复市回暖，各类市场主体活力和信心得到进一步激发，动能正在积蓄、活力正在释放。随着疫情防控措施的优化调整，存量政策和增量政策叠加发力，今年我国经济运行有望总体回升。

　　据新华网报道，当新年的第一缕阳光洒向大地，青海西宁至四川成都高速铁路全线首座开挖隧道——红原2号隧道施工现场已是一片繁忙景象。岁末年初，“高质量发展”成为拓展回稳向上态势的关键词。随着疫情防控措施优化调整，各地各部门积极推动复工复产，经济秩序和社会秩序加快恢复，经济活力正在不断释放。

　　央视新闻客户端推出“开局之年看中国”直播。1月3日是2023年的第一个工作日，全国各地正在逐步推进复工复产。直播团队走进江西九江集装箱码头，看到工人正抓紧时间装运货物，送出新年新货；探访上海快递配送中心，跟着快递小哥开启“送送送”模式……

　　新的一年，消费市场加速回暖。

　　据人民网报道，刚刚过去的元旦假期，北京消费市场暖意融融。北京市商务局重点监测的百货、超市、专业专卖店、餐饮和电商等业态企业实现销售额35.3亿元，恢复至去年同期的83.8%。人来人往的餐馆，悠闲漫步的购物者，琳琅满目的商品，绚烂夺目的沉浸式展览，激情四射的冰雪运动……熟悉的、热闹的、生机勃勃的“烟火气”回来了，北京正在恢复往日的活力！

　　据央视网报道，元旦假期，各地消费回暖。在江苏淮安，非遗市集上商品琳琅满目，不少市民驻足购买。在四川广汉，60米长的夜市，卤味烧烤、经典小吃等各类美食吸引了大批食客。线下消费回暖，线上消费火热。商务大数据监测显示，“2023全国网上年货节”首日零售额452亿元，比去年年货节首日增长6.5%，新年装饰品、葡萄酒、年夜饭预制菜等品类热销，销售额同比分别增长118.0%、90.7%和69.6%。

　　据中国经济网报道，经文化和旅游部数据中心测算，元旦假期，全国国内旅游出游5271.34万人次，同比增长0.44%，按可比口径恢复至2019年元旦假日同期的42.8%；实现国内旅游收入265.17亿元，同比增长4%，恢复至2019年元旦假日同期的35.1%。元旦期间，城市周边游、近程游、休闲游仍是主流，冰雪、温泉、露营等高品质玩乐体验受到游客青睐。同时，随着疫情防控政策的不断优化调整，中远程旅游实现稳步复苏。

　　在购物、餐饮、旅游、文体等消费市场的暖意中，网友真切感受到中国经济的韧性与活力。网友“静思”说：“餐馆开始排队等位了。”网友“杉木”说：“城市逐渐恢复到我们熟悉的样子。”网友“星空之约”说：“期待经济一步步回升。”

　　砥砺奋进新征程

　　岁月不居，时节如流，不变的是万千奋斗者拼搏的身姿。今天的中国，奋斗铸就伟业；明天的中国，奋斗创造奇迹。

　　大江南北、城市乡村，许多人以奋斗开启新的一年。

　　在人民网上，一篇题为《各地干部群众迎新年——奋进新征程明天更美好》的文章写道，元旦假期，许多人还在辛苦忙碌。1月1日7时30分，中铁广州局深圳公司白云棠溪项目跨石井河首联底腹板正式开始浇筑混凝土，架子工覃振贵常年穿梭于钢筋森林中；1月1日9时20分，在湖北省麻城市沪蓉高速中馆驿服务区停车场内，湖北省交通运输厅高速公路路政执法总队黄黄支队第六大队大队长柳智和同事们正在维持行车秩序……

　　在光明网上，一篇题为《他们，用劳动为新年起笔》的文章写道，元旦假期，许许多多劳动者坚守平凡岗位、埋头耕耘，以辛勤的劳动起笔2023新的一年。“欢迎乘车，兹莫格尼（吉祥如意）！新年好！”安全巡视、重点服务、问候新年，29岁的彝族列车长阿衣布卡在车厢里忙碌着。1月1日清晨，她值乘成都南开往昆明南的D851次复兴号列车。在她心里，能在新年的第一天为乡亲们服务，是一件重要且幸福的事。

　　梦在前方、路在脚下，惟有奋斗才能成就美好未来。

　　“走进充满希望的2023年，满怀信心、坚定前行，每个人都大有可为也将大有作为。”人民日报客户端一篇评论这样写道，如果你是忙碌在工作岗位的党员干部，可以用冲锋在前、奋战在先体现初心使命；如果你是劳作在生产一线的工人，可以用卓越的劳动争做能工巧匠、大国工匠；如果你是在田间地头耕耘不辍的农民，可以用辛勤的汗水获得丰收、保障粮食安全；如果你是引领市场潮流的企业家，可以用抢抓机遇、奋勇争先把失去的时间补回来；如果你是奋战在创新攻关中的科研人员，可以用潜心钻研、矢志创新为实现科技自立自强加把劲……国家发展为每个人走好自己的路、做好自己的事提供了舞台和机会，而每一个人向着梦想的努力奔跑，将会让中国始终充满勃勃生机、旺盛活力。

　　新华网发表评论指出，以奋斗为笔，我们书写极不平凡的2022；以梦想之名，我们拥抱充满希望的2023！站在新的起点上，中华民族的凝聚力、向心力、创造力得到极大激发，中国人民的志气、骨气、底气得到极大增强，中国特色社会主义焕发出蓬勃生机活力，实现中华民族伟大复兴具有了更为完善的制度保证、更为坚实的物质基础、更为主动的精神力量。踏上新征程，向着新的奋斗目标砥砺奋进，明天的中国一定会更加美好。(潘旭涛)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）