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）
2023年云南春节文化交流系列活动将启 中印柬蒙四国“云”贺新春******
中新网昆明1月18日电 (记者 韩帅南)2023年“万里迎春归 山海竞呈祥”中印柬蒙四国迎春文艺晚会暨春节文化交流系列活动，将于1月20日至2月5日以线上线下方式在中国云南、印度新德里、柬埔寨金边、蒙古国乌兰巴托举行，为期17天。届时，中印柬蒙四国民众及全球友人将在“云”上共品春节美食、共赏四国美景、共享多彩艺术和传统文化。
本次活动由云南省人民政府新闻办公室、云南省人民政府外事办公室主办，中国新闻社云南分社承办。活动内容精彩纷呈，包含2023年“春暖花开”中印柬蒙四国迎春文艺晚会、“美丽中国·七彩云南”春节文化周、“美丽中国·七彩云南”摄影视频展、“欢乐共团圆 元宵喜乐会”特别节目等。届时，中国、印度、柬埔寨、蒙古国四国官员，将向全球民众送上新春祝福。
云南省地处中国西南，与缅甸、越南、老挝接壤，正在建设中国面向南亚东南亚辐射中心，是“一带一路”建设的重要节点省份。近年来，云南省依托“春节”这一中华民族最为重要的传统节日，不断深化与周边国家文化交流，促进民心相通。
此次“万里迎春归 山海竞呈祥”中印柬蒙四国迎春文艺晚会暨春节文化交流系列活动，将为海内外民众奉上一台具有“中华传统文化韵味、新春欢乐祥和氛围、云南风情特色和发展新姿、融合中印柬蒙各国艺术精髓”的新春文化大餐。
图为节目剧照——玉兔迎春。 主办方供图1月20日晚，2023年“春暖花开”中印柬蒙四国迎春文艺晚会将在中国新闻网的海内外平台，以及印度《喜马拉雅新闻纪事杂志》网、柬埔寨国家电视台、蒙古国达尔汗新闻网同步上线。晚会分为《春之向往》《春之祈愿》《春之绽放》三个篇章，来自中国、印度、柬埔寨、蒙古国等多国艺术家将精彩演绎歌曲、舞蹈、乐器等，多种文化艺术交流碰撞，勾画出欢乐祥和、温馨喜悦的新春氛围。
其中，由云南知名词作家蒋明初、云南省青年作曲家岳少鹏联袂打造的原创说唱歌曲《坐着高铁去看海》将重磅亮相，中国风与嘻哈说唱的奇妙混搭唱出云南通江达海的气魄。豪迈奔放的蒙古舞蹈《浪漫草原》《曲盅人》，动感十足的印度舞《东方风情》，柬埔寨皇家艺术大学舞蹈团演绎舞蹈《吴哥的微笑》，柬埔寨新生代歌手ViZa演唱的《热爱中国》等节目也将一一上演，为观众献上一场视听盛宴。
“美丽中国·七彩云南”春节文化周将于20日在柬埔寨首都金边市展开。以“千家万户新春有福”为主题，设置新春年货街和“中国年味”特色文化展区，开展云南特色优质年俗产品及非遗文化现场展示、春节文化知识问答、“新春年俗大礼包”派送、中国年俗短视频展播等，让柬埔寨民众深入了解春节的文化内涵。
“从春天出发Vlog”和“美丽中国·七彩云南”摄影视频展将于除夕(21日)在线上展出。“从春天出发Vlog”经过前期征集，来自中国和南亚东南亚多国的视频达人纷纷炫技，以Vlog的方式记录身边春色，探寻各地独具特色的自然生态、民俗文化和民间友谊。
“美丽中国·七彩云南”摄影视频展将持续15天，展出以滇韵民风、生态之美、和谐发展、云南年俗为主题的40幅摄影作品，以及新春祝福系列、新春“年味”系列、传统文化系列的15个短视频，向世界各地网友展现云南自然风光和传统文化，传递新春美好祝福。
“欢乐共团圆 元宵喜乐会”特别节目将于元宵节当日在多国平台线上播出。舞蹈《欢乐舞狮》、视频《正月十五闹花灯》、歌曲《月亮代表我的心》等节目将轮番上演，充分展现舞狮子、吃元宵、耍龙灯、赏花灯、猜灯谜等共度团圆佳节的美好生活场景，为本次春节文化交流系列活动圆满收官。
据了解，包括印度《喜马拉雅新闻纪事杂志》网、柬埔寨国家电视台、柬埔寨《柬华日报》、蒙古国达尔汗新闻网、东盟通讯社、尼泊尔《贾纳阿斯塔周报》、斯里兰卡《镜报》、缅甸《金凤凰报》、巴基斯坦《外交视野》、老挝《万象时报》、印度尼西亚《国际日报》、吉尔吉斯斯坦新观察、哈萨克斯坦《今日丝路》周报、塔吉克斯坦新观察、乌兹别克斯坦新观察等海外媒体将对本次活动进行报道。(完)
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