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）

避重就轻遮遮掩掩，推卸责任毫不含糊，民进党败选检讨没提蔡英文******

　　【环球时报特约记者 陈立非】民进党“九合一”败选检讨报告终于出炉，罗列了疫情、通胀、论文案、“黑金”以及“抗中保台”失灵等败选原因，认为民进党在青年与中间选票上的流失是这次地方选举挫败的主要原因。但报告通篇没有提蔡英文和台“行政院长”苏贞昌，被批根本就是避重就轻。

　　“抗中保台”牌失效归咎俄乌

　　民进党败选检讨报告共10549字，摘要版3843字。据台湾《联合报》29日报道，检讨小组召集人郑文灿称，在疫情方面，内需型中小企业、观光旅宿业、一般商家受冲击最大，当局通过纾困振兴方案在前两年虽发挥作用，但第三年的补助金额及适用对象是否忽略最基层产业、商家需求及民众感受，可能成为纾困振兴成效未能彰显的主因。与此同时，购买境外疫苗、自产疫苗、疫苗分配等议题也成为在野党抨击重点，无形中让民众结合生活经验，从疫苗攻防的混乱情况获得较多对民进党不利的信息，进而影响选战。关于“抗中保台”牌失效，郑文灿归咎于俄乌冲突，称台湾民众对安全关注度提高，引发兵役期是否改变的热烈讨论，难免会让在野党顺着“抗中保台”口号负面操作，制造“票投民进党，青年上战场”的恐惧，且俄乌冲突造成国际通胀，影响到人民生活感受。他还声称，选战过程中“黑金”议题扭曲了民众对民进党的印象，也冲击选情。

　　值得关注的是，前新竹市长林智坚的论文抄袭事件，蔡英文要全党力挺，但检讨报告根本未出现“蔡英文”3个字或“党主席”字眼以及她须负的责任。郑文灿对此未回答，仅表示检讨报告中已把这些诚信问题等标示清楚，包括采取立场有哪些不足及停损点设定、对选票造成影响等。林智坚28日晚在脸书发文称，败选检讨报告中他是唯一被具名提及的人，他愿意承担责任，也再次向民众与支持者“表示最深切的歉意”。

　　“抓一些稻草人来打”

　　“绿营败选检讨报告笑死人”，国民党“立委”赖士葆29日称，这份报告没有诚挚究责，甚至还检讨起了在野党，变成一篇不痛不痒的剖析报告，完全不见政治责任，也不敢碰触蔡苏。他嘲讽说，报告“抓一些稻草人来打”，简直是今年年终最大的政治笑话。国民党文传会副主委林家兴表示，民进党败选至今行政部门竟然仍未改组、苏贞昌仍未下台，令人感受不到其反省的决心。民众党“立法院”党团总召集人邱臣远直言，这份败选检讨报告避重就轻，并未深入探究原因且反省，像是给民进党支持者和同温层看的。

　　就连绿营内部也不认同。民进党“立委”何志伟29日称，这份检讨报告只是走个形式，民进党应该思考未来要做些什么，未来的展望是什么。民进党前副秘书长、“台湾民意基金会”董事长游盈隆称，从蔡英文时隔745天才允许记者提问，在回应要不要为处理林智坚“论文门”道歉时大打太极就看得出来，她根本无意检讨，更别说道歉了，“民进党真能写出像样的败选检讨报告才怪”。

　　民进党前“立委”沈富雄29日直言，若他是审查者，这份报告他会直接退回，不打分数，因为“党团、媒体、侧翼，都没点名”，也不敢动蔡苏。他更形象地以“验尸报告”的方式，分析这份败选报告。沈富雄说，败选的民进党就像一具尸体，郑文灿是要厘清“死因”的病理科医师，“解剖死者”后所写的验尸报告就是这份检讨报告。结果报告发现，“死因”是跌倒造成的大腿骨骨折没接好，“死者”自己也没注意，最后引发并发症去世，却没有追究医院救治的责任以及为何在这么多人中偏偏是“死者”出意外。

　　蔡英文难辞其咎

　　不少岛内网民大骂“完全不提全党挺抄袭，检讨个鬼……这报告一点用都没有”，还有人说，“不敢检讨蔡英文，这份报告就是废文一篇”。

　　《联合报》29日称，“九合一”惨败一个月后，民进党检讨报告出炉，虽然点出“黑金”问题严重，却不见党内哪些人是其中代表，列出“论文门”是败选主因之一，却对于党内最高层级、被舆论视为罪魁祸首的蔡英文和苏贞昌的责任只字未提，“如此自缚手脚的检讨报告，真的切中要点了吗？”文章称，蔡英文虽然在开票当天辞去党主席，但她的责任岂可随辞职而一干二净？更遑论苏贞昌至今留任，到底为无感施政负了什么责，对忽视民众感受负什么责？民进党若在大败之后仍执意捍卫蔡英文，恐怕写再多检讨报告也难拾民心。