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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）

开启“远征” 习近平展现中共面向未来的信心******

　　(中共二十大·观察)开启“远征” 习近平展现中共面向未来的信心

　　中新社北京10月23日电 题：开启“远征” 习近平展现中共面向未来的信心

　　作者 刘舒凌 谢雁冰 邢翀

　　“新征程是充满光荣和梦想的远征。”23日中午，新一届中共中央政治局常委在北京同中外记者见面，中共中央总书记习近平在讲话中作如上表述。

10月23日，刚刚在中国共产党第二十届中央委员会第一次全体会议上当选的中共中央总书记习近平和中共中央政治局常委李强、赵乐际、王沪宁、蔡奇、丁薛祥、李希在北京人民大会堂同中外记者亲切见面。图为习近平发表重要讲话。 中新社记者 盛佳鹏 摄

　　习近平指出，现在，我们正意气风发迈上全面建设社会主义现代化国家新征程，向第二个百年奋斗目标进军，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。

　　中共中央党校(国家行政学院)教授竹立家接受中新社记者采访时表示，习近平总书记今次讲话再次表明中共中央全心为民的坚定政治态度，面向未来，释放必胜信心，展现中共在新起点上的全新风貌。

　　——新征程上，中国共产党人的精神状态。习近平表示，我们要埋头苦干、担当作为，以更加强烈的历史主动精神推进马克思主义中国化时代化，不断谱写新时代中国特色社会主义新篇章，奋力实现中华民族伟大复兴的中国梦。

　　外界注意到，习近平此次讲话首先强调“精神状态”的作用。竹立家分析，当前百年变局和世纪疫情相互交织，各种安全挑战层出不穷，世界经济复苏步履维艰。“在严峻形势下，我们必须要始终保持昂扬奋进的精神状态，敢于直面问题、善于解决问题。”

　　北京科技大学马克思主义学院院长、廉政研究中心主任宋伟指出，理想信念同干事创业紧密相关。强调保持良好、奋进的精神状态，凸显中国共产党对于精神面貌、理想信念的高标准、严要求。

　　——新征程上，中国共产党人的“依托”“底气”。习近平指出，前进道路上，无论是风高浪急还是惊涛骇浪，人民永远是我们最坚实的依托、最强大的底气。我们要始终与人民风雨同舟、与人民心心相印，想人民之所想，行人民之所嘱，不断把人民对美好生活的向往变为现实。

　　中共中央党校(国家行政学院)教授戴焰军表示，坚持人民至上是中国共产党一贯的价值追求，既是基于中共百年奋斗经验得出的规律结论，也是新时代新征程的价值引领。在面向未来的奋进中，中国共产党人将会面临新的形势挑战，更加需要依靠人民，找准新征程上的“人民坐标”。

　　——新征程上，中国共产党人的清醒谨慎。习近平在讲话中强调，必须高度警省，永远保持赶考的清醒和谨慎，驰而不息推进全面从严治党。

　　宋伟指出，中国特色社会主义最本质的特征就是中国共产党的领导。只有不断进行自我革命，才能保证中国共产党领导中国人民继续向前、取得成功。面对前进道路上的各种风险和挑战，通过自我革命，一方面能够跳出历史周期率，另一方面能够提高党的执政能力和水平，防范化解风险、更好迎接挑战。

　　——新征程上，中国共产党人的天下胸怀。习近平指出，我们将坚定不移全面深化改革开放，坚定不移推动高质量发展，以自身发展为世界创造更多机遇。

　　竹立家表示，习近平当天讲话中提到“同各国人民一道，弘扬和平、发展、公平、正义、民主、自由的全人类共同价值”，反映出中国共产党致力于创造人类文明新形态，中国希望世界更好地了解中国，中国也将更好地融入世界。

资料图：人民大会堂前红旗飘飘。

　　中国国际经济交流中心首席研究员张燕生认为，当前海外出现有关中国经济社会发展情况的一些不实之词和悲观预期，习近平总书记的讲话明确了改革开放的大方向不会变，言简意赅地对“下一步世界向何处去？”“中国怎么办？”等世纪之问作出回答、传递坚定信心，可最大限度减少不确定性。

　　“在全面建设社会主义现代化国家新征程上，新一届中央领导机构将按二十大确定的改革开放的方向和路径前行。”张燕生认为，新班子有历史耐心、战略定力，已展现出锲而不舍地实现第二个百年目标的信心和勇气。

　　当下全球许多国家和地区仍被不确定的政治、经济前景所困扰，中国共产党人迈上充满光荣和梦想的远征，既心系人民，也连结世界。张燕生说，无论对于国内或国际社会，习近平总书记的讲话给人以内心踏实的感受。相信未来的五年，中国改革开放的方向不会变，中国和世界的关系会更加紧密，更加友好。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）