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来源：1分快3app2024-08-13 17:48

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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）

东西问·中外对话｜解决全球性挑战，儒学如何提供思路？******

　　近来，国际局势复杂动荡，大国之争加剧政治对抗，和平与发展的时代主题正面临“零和博弈”的严峻挑战。

　　早在2000多年前，中国古代先贤便提出“和实生物，同则不继”。著名思想家孔子所言“君子和而不同，小人同而不和”，让“和而不同”的哲学思想成为极具活力的中华文化精髓。国与国之间，文明与文明之间，中国的“和”文化，既彰显“以天下为己任”的大儒情怀，又带来跨越历史长河的时代启示。

　　以儒家为代表的东方智慧，能为消弭纷争提供何种方案？“王道”和“霸道”之辩尚存，多元文明如何在“和而不同”中共存共荣？世界著名中西比较哲学家、国际知名汉学家、世界儒学文化研究联合会会长安乐哲近日做客中新社“东西问·中外对话”，与北京外国语大学东西方关系中心主任、国际儒学联合会荣誉顾问田辰山展开对话。

视频：【东西问·中外对话】中外哲学家：儒学属于世界，当今世界也需要儒学来源：中国新闻网

　　对话实录摘编如下：

　　中新社记者：中国“和”文化该如何翻译和理解？与西方“一多二元”有何本质区别？

　　安乐哲：中国“和”的概念，不能直译为英文“harmony”，而应翻译为“achieve harmony”，体现一种过程感。中国文化的“和”是一个整体概念，包括理性、美学等。要理解“和”文化，必须要站在中国的“一多不分”的文化语义环境。所谓“一”与“多”，是不能分隔的相互关系，即单子个体的特殊性，与它所在多样性的环境，形成共生共存的状态；这是一种在紧张关系的状态中，也能产生和谐的自然动态。而西方文化，是一种“一多二元”的价值观和叙事体系。“一多二元”意味一切事物都是二元对立的，都是单子个体，状态是各自独立、有矛盾冲突。

　　“和”可理解为一种优化共生体系(optimizing symbiosis)。中国人爱用“家庭”做文化比喻，因为家庭是优化共生体系的一种方法。为了家庭，你可以做任何事，家庭也能成就每个人，家人一定要彼此扶持。可以说，中国的文化将家庭放到了最高价值层面，这一点是外国人了解中国文化的关键。所以，中国文化不是追求统治世界，而强调与其他国家和平共存。

视频：【东西问·中外对话】安乐哲：“和而不同”是解决全球问题的唯一路径来源：中国新闻网

　　田辰山：“和而不同”不是简单的多元性。以乐曲举例，音符是不同的，但不同音符只有在合奏中才彰显独特性，也正因音素的特色，才产生真正的“和”。“和而不同”不是各唱各调，而是“和”在一支美好的乐曲中。通俗而言，“和”不是简单的“你是你，我是我，咱们在一起”，而是无论你多么与众不同，都能在“一多不分”的“生生”的意义上获得“和”。

　　“和”文化是知不同以求和，是一种“求和”的君子文化，而不是求“同”的小人文化。君子“和而不同”，是君子不在乎“同”与“不同”。“和”意味着关系和事物的内在联系，与西方“一多二元”文化形成鲜明对比。

资料图：2022年6月26日，观众在南京博物院参观“晋国”特展。图为展出的夔龙纹编钟吸引观众的目光。中新社记者泱波摄

　　中新社记者：当下，世界范围内冲突持续，东西方对战争也有不同理解。例如《孙子兵法》提出“慎战”的思想，而《战争论》等西方著作，更强调如何摧毁敌军。中国与西方，对待战争与和平有何差别？

　　安乐哲：西方的战争观将胜利作为唯一目标，打仗是追求名誉和荣光。而中国讲究“文武”，战争目标不是胜利，而是“义”，是仁义的“义”；“义”也是优化共生体系的一个目标。“义”既指道德，也指意义。如果要追求最有意义、最道德的生活，应该完全依靠“文”，但当不得已的情况发生时，又必须得用“武”，这是中国文化对“打仗”的一种态度。就像《孙子兵法》中所表达的精神，“用兵”是决定生死命运时不得已而为之的事情，但凡有一丝可能不打仗，就不要出兵。

　　田辰山：西方对战争的概念，基于“有限游戏”“零和游戏”，强调“赢了后通吃”，战争(的目的)在于夺取霸权、主宰世界，为达目的可以不择手段；西方文化中的“和平”，就是“我征服你、你臣服于我”，没有正义、不正义之分。

　　中国对战争的观念，与西方有本质不同。汉字“武”字，本身就是“止戈”的意思，这正是中国文化特有的。中国对战争(的观念)是一种“仁义”思想的延伸，即“打仗必须出师有名”，要为了仁义。中国围棋最能表达这种思想，即尽可能避免、减少双方的损失和伤亡。《孟子》对此也有充分阐释，不是要把对方置于死地，控制住即可。所以中国的战争思想，是以仁义和人民的支持作为最大力量，而非唯武器论。

图为少林寺藏经阁藏古棋谱《残局类选》。韩章云摄

　　中新社记者：孙中山先生做东西文明比较时，曾提出“王道主义”“霸道主义”。如今该如何理解“王道”和“霸道”之辩？

　　安乐哲：美国历史学教授詹姆士·汉金斯(James Hankins)在《道德政治》(Virtue Politics)一书中提出，意大利文艺复兴时期(的成就)，跟政治制度的关系很小，最重要的是与领导的教育水平和道德有关。“王道”反映的是，领导阶层如何通过教育，提升自己的认知和道德，心胸宽广、有很强的包容精神；同时建立一个有益的制度体系。“王道”强调整体性。

　　田辰山：孙中山当时说的“王道主义”和“霸道主义”在今天仍然切中要害、十分有意义，今天的“霸道主义”仍然是孙中山那个时代的“霸道主义”，本质没有变。

　　什么是“霸道主义”？是一种存在于思想文化中的个人主义意识形态。“霸道主义”不讲仁义，只讲谁有更大实力，靠力量争夺利益。

　　什么是“王道主义”？“王道”是仁政、民本政治，不是单纯讲武力。“仁义之道”致力于维护百姓利益，要得民心。现在的“王道”，就是社会主义，讲“和合”文化，讲 “公”字，社会主义讲的是人民的政治。

视频：【东西问·中外对话】田辰山：要警惕当今“霸道主义”依然横行来源：中国新闻网

　　中新社记者：“仁义”与“和”文化对全球合作有何时代意义？

　　安乐哲：现在世界最大的问题是分散了。谈到“一多不分”，我们有“多”，但目前缺“一”，这个“一”能从哪里来？中国的历史可以给世界启发。中国的“和”文化、家庭观念，也是属于全人类的文化，要让全球更多了解“和”的概念，这是全球发展的未来。

　　当下，世界面临诸多共同挑战，例如疫情、气候变暖，恐怖主义等。很多事中国没办法自己解决，美国也没办法，只有合作才能找到方法，“和而不同”是解决当今全球问题的唯一路径。除了打造“共同体”以外，我们还有什么其他选择呢？

　　田辰山：从“和而不同”的文化提出来的中国方案，方向是对的，符合世界人类共生的一种哲学追求，全世界应该走“和而不同”的道路，而不是打起来没完。“和”是有前提的，要在人类命运共同体的层面上才能实现，“一带一路”是一种实践方式。这是对“零和游戏”的世界规则的一种转折性的运作。反对者和破坏者会很多，阻力会很大，但要有信心，保持理智思考，具体问题具体对待。

　　解决世界问题，现在光讲“你输我赢”这样的“有限游戏”，是不行的，要回到“无限游戏”上来，只有讲共赢才行。儒学正是提供了共赢思路的文化。