三分快三技巧_三分快三网址

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）

（新春见闻）台湾青年的团圆春节：盼两岸交流更顺畅******

　　中新社北京1月28日电 题：台湾青年的团圆春节：盼两岸交流更顺畅

　　中新社记者 张晓曦

　　今年农历春节，是很多人期盼已久的团圆年，长年在大陆打拼的台湾青年返台过年，与亲友重聚。他们在接受中新社记者采访时表示，期待未来两岸交流更顺畅、往来更便捷。

　　张毓中：与家人团圆 品尝家乡美食

　　来自台湾台中的张毓中，是一名“北漂”青年。前两年由于疫情，他留在北京过春节，今年终于有机会回乡与家人团聚。

　　“我们会贴春联、放鞭炮、发红包，也会去庙里走走，但年夜饭可能有些不同，比如在台湾我们会吃一道菜叫乌鱼子，是风味比较独特的美食。”张毓中说，在北京过年时也会与朋友约着一起吃台湾菜，但回到家乡品尝当地美食的感受仍不可替代。

　　除夕夜，张毓中和家里的亲戚朋友聚餐，享受来之不易的团圆。春节假期，他和家人外出旅行。“其实我想在家里待久一点，但我妈有点‘憋得慌’，那就一起出去走走。”

　　在张毓中看来，今年的春节年味特别浓，有一种“全球华人大团圆”之感。不仅他从大陆飞回台湾，很多小时候的朋友也从美国、加拿大或其他地方回到家乡过年，大家难得相聚。

　　“感觉真的很不一样，再加上台湾天气很好，大家聚在一起，氛围很棒。”他表示，假期过后，他会继续留在台湾一段时间，之后会返回大陆，继续自己的工作，“希望到时航班会更加顺畅，”他说。

　　郭雪筠：为父母包红包 发现有趣差异

　　“台北女孩”郭雪筠在北京过了几年春节后，今年终于回到家人身边。“见到家人总是会很开心的，就是那种很熟悉的感觉，我也会赶快去看看台湾现在便利店在卖什么、现在流行什么餐厅。”

　　过年从北京飞回台湾，郭雪筠的行程总体顺利，但因为不少在大陆工作的台湾朋友都选择过年回台，往返两岸的航班价格较高。

　　“因为我家不是那种很传统的家庭，就是除夕大家吃个饭。”郭雪筠表示，但是，今年她特别为父母包了红包，以表孝心。

　　“我发现一件很有趣的事，就是在台湾我们是会包红包给父母的，但是在大陆好像不是这样。”她也曾和朋友交流过，发现台湾约定俗成是工作之后为他人包红包，并会向长辈表示心意，但在大陆红包似乎较多是给晚辈。

　　郭雪筠还表示，台湾有很浓厚的过年气氛，春节期间很多店铺都关门，外面的鞭炮声很多，年夜饭也吃得比平时更丰盛。

　　她也观察到了一些变化，包括在街上会遇到更多人谈论在大陆的工作、生活，逛夜市也会发现有商贩在卖大陆零食。

　　假期过后，郭雪筠就会回到北京。“两岸关系很密切，所以交流的需求也很高。”她说，希望未来有更多年轻人互相交流的机会，也希望航班可以再多一点，让大家出行、回家方便。

　　黄柏翔：过温暖春节 盼往来顺畅

　　在北京从事金融租赁相关工作的黄柏翔，过年回到了故乡高雄。他十分兴奋，“我在大陆工作，能够回来看看父母，体会一下台湾的年味，心情是蛮高兴的，家人见到我也都特别开心。”

　　“台湾南部天气比较温暖，年味也很浓，过年会去庙里‘拜拜’等。像我家人也会一起吃年夜饭、看看电视节目，其实和大陆蛮像的。”黄柏翔说。

　　除了与家人团聚，黄柏翔这次回到台湾也见了不少老朋友。“很多台湾的朋友都在问什么时候可以去大陆，包括旅游、工作等等，我看到很多人对两岸交流是很期待的。”他说。

　　黄柏翔也告诉记者，这次回台湾，航班比以往更紧张、机票价格也更高，但购票过程还算顺利。“希望今后可以多开一些航班，方便两岸之间的往返。交流、沟通更便利，总是个好事情。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）