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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）
久违的返乡：“都在庆祝团聚的不易”******
中新网北京1月17日电(记者 袁秀月)2023年春节来得尤其早，进入1月份，在外的游子便陆陆续续踏上返乡的归途。
这是疫情防控进入新阶段后的首个春节。官方预计，今年春运期间客流总量约为20.95亿人次，将比去年同期增长99.5%，恢复到2019年同期的70.3%。
在这个春节，很多家庭实现了久违的团圆，人们带着期许迎接农历新年。
北京西站，返乡乘客带着行李踏上回家路。袁秀月 摄“庆祝团聚的不易”
2023年春运第9日，作为北京客运量最大的火车站，北京西站迎来客流量攀升的一天。这天，全国铁路、公路、水路、民航共发送旅客4114.1万人次。
53岁的李霞是这4114.1万分之一，她的目的地是四川宜宾。李霞在北京从事餐饮行业二十余年，对以前的她来说，过年回不回家都一样。“因为假期短，光路上都要两天两夜，花钱不说，来回跑还晕车难受。”
年轻时她在外打工，两三年不回家过年是常事。父母也体谅，总是劝她别回了。前两年因为疫情，春节她都待在北京。然而前段时间，当李霞再次跟母亲说不回家时，母亲却有点不高兴。
“她心里有点不舒服，她年纪大了，身体也不好，现在就盼着我回家，后来我说回家她才又高兴了。”李霞说，今年她身边在外打工的人基本都回家过年了，这次回去她要待个十几天，多陪陪母亲。
北京西站候车大厅。袁秀月 摄60岁的陈立强最牵挂的是孩子，他在北京做了二十多年的室内装修，往年他都正常回老家漯河过年，然而在外工作的孩子都不回来，家里人从来没凑齐过。今年一家人终于能一起过节，他特别高兴，还说今年过年会更隆重一些。
早早回家过年的陈萌能明显感觉到，今年的年味儿更浓了。“因为都是好几年没回家，所以赶集买东西的人特别多，都是在庆祝团聚的不易，我家也比两年前过年多准备了些年货。”
疫情期间，31岁的陈萌迎来身份的重要转变，成为了妈妈。孩子出生以来，一家人都没回家过年。今年春节，她和丈夫早早选择自驾从北京回许昌老家。这几天，老人特别开心，孩子也到处跑着玩。
游客在兔子形状的“许愿卡”上写下心愿为新年祈福。 汤彦俊 摄“最想念家乡的一碗米线”
对于中国人来说，春节是一年中最隆重的节日，忙碌了一年的人们停下来休息，感受久违的团聚带来的喜悦，抚慰心中淡淡的乡愁。
来自云南玉溪的罗鹏，来北京已有六七年。他和哥嫂在北京开了一家手工店，前两年他们都没回家过年，今年哥嫂仍待在北京看店，罗鹏一人坐上了回家的高铁。
罗鹏说，他们老家过年有很多民俗活动，比如舞龙舞狮、踩高跷等，过年还要拜年、守岁、吃宵夜，非常热闹。但让他最想念的，还是家乡的一碗米线，在别的地方吃不到那个味道。
进入而立之年后，父母一直操心罗鹏的人生大事，往年因为没回家过年躲过了催婚，他调侃，今年算是躲不过去了。
北京西站，返乡乘客带着行李踏上回家路。袁秀月 摄陈立强今年回家也有两件大事，一是看看6个月大的小孙子，回家前他特地在网上给孙子买了小汽车。二是小儿子今年过年要定亲，他得在家里好好张罗。
他们老家的习俗是，当年定亲当年结婚，如果过年时定亲，年底结婚最好不过。现在老家办婚礼已没有限制，他想尽快把小儿子的婚事给定下来。
对陈萌而言，这个春节没有特别的事要做，因为回家比较早，年货也是在家里置办的。她打算多回几趟娘家，多陪陪父母，珍惜跟家里人在一起的时间。如果有机会的话，一家人在老家拍个全家福。
北京南站候车大厅。袁秀月 摄新的期许
三年间，新冠疫情反复延宕，让很多人认识到身体健康的重要性。在记者的采访中，多位受访者都表示，今年最大的好消息是“一家人都‘阳康’了”、“家里平平安安”、“家里老人身体健康”。
“疫情三年，几多欢喜几多愁，每个家庭情况不一样。这三年间，我们家总体来说还算不错，家人都平平安安的，我已经挺高兴了。”陈立强说，干他们这一行的容易出意外，所以挣多少钱都没有平安健康地活着重要。
李霞关心的还有她的工作，她透露，这几年，疫情对餐饮行业冲击比较大，“老板没有生意，员工就没有工资，钱有点不好赚”。随着疫情防控政策调整，餐饮业复苏回暖，他们的工作也渐有起色。
同时，罗鹏的手工店生意也慢慢好起来，来店里的顾客明显多了，他希望明年的生意越来越好，最好能在北京开一家分店。
农历腊月二十四，春节前的最后一个周日假期，上海的商场、街头处处洋溢着红红火火的喜庆氛围，吸引了不少民众前来感受年味。 中新社记者 汤彦俊 摄2022年，张跃考上北京某大学金融专业的研究生。研究生阶段需要外出实习增加实践经验，但受疫情影响，实习机会减少。他希望，未来在实习就业方面能有一个比较好的结果。
记者注意到，在17日的国新办发布会上，国家统计局表示，随着经济的好转，就业需求的扩大，岗位会相应增加，2023年我国就业形势有望总体改善。
此外，有关负责人表示，随着疫情防控转入新阶段，各项政策不断落实落细，生产生活秩序有望加快恢复，经济增长内生动力将不断积聚增强。
新年新气象，春节将至，过个好年、来年讨个好兆头，这也成为人们共同的期许。(应受访者要求，文中人名为化名)(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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