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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）
对话丨花海：低谷永不言弃，巅峰享受荣誉******
中新网北京2月2日电(记者 王昊)花海捧着属于自己的又一座年度最佳选手奖杯，在台上条理清晰地发表着获奖感言。在KPL年度颁奖礼上，他以这样圆满的姿态告别2022年。
过去的一年，是属于花海的一年；即将到来的新赛季，同样令人期待。用花海的话说，21岁的他“还能打”，特别是处在一个“互相信任”的团队中。
“我还不老，我还能打”
把时间拨回到去年12月，花海和队友们正征战王者荣耀世界冠军杯。这是王者荣耀赛事体系中最为重要的比赛，对于2022赛季发挥出色的eStarPro来说，自然不愿让冠军旁落。
花海真名叫做罗思源，21岁的他依旧年轻，但在KPL打野位中已经算是一名老将。以天才之姿出道，也经历过挫折，如今的花海正值巅峰。果然，决赛中他发挥出色，在帮助队伍夺冠的同时，自己摘得FMVP。
赛后接受采访，花海说：“我还不老，我还能打。”上赛季的比赛中，他遇到了很多年轻选手，但花海依旧是笑到最后的人。他所说的“老”，跟自己的状态无关。
王者荣耀世界冠军杯上令人惊艳的“澜”将获得独一无二的冠军皮肤，这是花海的招牌英雄。如果当下选择一个英雄代表自己，花海的答案是“澜”，因为其一击必杀的特质很适合他。
图片来源：KPL王者荣耀职业联赛官博在王者荣耀的故事背景里，“澜”是令人胆寒的刺客。正如比赛中的花海，找准时机收割战场，出众的嗅觉帮助他成为KPL第一打野。
花海介绍，自己操作主要依靠直觉，“绕后的时候要卡视野，注意对面的视野布置就是练习的东西。”
和赛场上的风格不同，被问及“是否因操作更好所以更敢打”时，花海却很谦虚：“其实职业选手的操作都很好。”
看起来，21岁的花海并未显出所谓“老将”的疲态，反而拥有更稳定成熟的心态。这份自信来自于刻苦的训练，来自于赛场的表现，也来自于挫折的磨砺。
图片来源：KPL王者荣耀职业联赛官博“不可能有人一直赢”
花海选择将FMVP皮肤给“澜”，除了因为赛场上的契合，还有赛场外的陪伴。“在我低谷的时候，这个英雄刚出来，当时我一直在玩。”他回忆道。
花海所说的低谷，出现在2020年。
2019是花海亮相KPL的第一年。在此之前，他随FTD战队四处征战，遗憾的是，这支队伍一直未能获得参加KPL的资格。
那时的花海，打过中路、边路、打野，他并不在聚光灯下。但正是这段岁月的积累，使得登上KPL舞台的花海立刻吸引来无数关注。
花海。受访者供图2019年春季赛，花海在自己的KPL首秀中斩获“五杀”。那一年，eStarPro夺得KPL春季赛冠军、王者荣耀世界冠军杯冠军。但在次年，他们的成绩出现了明显下滑。
花海回忆，2019年夺冠算是队伍的巅峰，但低谷来得很快。“带来的感觉就是我可以享受荣誉，但是自己也能接受失败。因为电竞就是非常残酷的东西，不可能有人一直赢。”
客观来说，虽然2020赛季eStarPro处于低谷，但花海的状态不错，也并未因此对自己产生怀疑。“当时我承担的东西不是很多，主要还是做好自己就行了，也没有想太多。”
坦然的心态加之不懈的努力，成就了今天的花海。他希望更多人通过自己了解电竞、热爱电竞，希望自己展现给大众的是“热血、积极、努力、永不言弃”的形象。
花海。受访者供图“团队意味着互相信任”
如今的eStarPro早已走出低谷，坦然、花海、清融、易峥、子阳，这五人组在组建成功后已经取得了五冠。2022年KPL年度颁奖礼上，eStarPro全员入选了最佳阵容。
花海是eStarPro的队长，在他眼中，每个队友都很让人省心。“游戏里和生活中，大家性格都特别好，也都很自律。”
尽管2022年全年成绩优异，但eStarPro也曾遇到过困难。春季赛常规赛第三轮，队伍的状态有些起伏。
花海说，那时候季后赛快来了，心里比较忐忑。最终5个人坐下来，坦诚地分享了各自的想法，把问题说开。这次推心置腹的交流后，队伍重新走上正轨。
图片来源：KPL王者荣耀职业联赛官博在花海眼中，团队一词意味着“互相信任”。
因为生活、训练、比赛都在一起，花海能发现队友性格中的另一面。他说，坦然虽然不太爱说话，但心里面装着兄弟们；易峥表现得很开朗，内心会照顾到每个人，他的抗压能力在游戏内外都很强。
“清融是非常年轻、状态非常好的职业选手，操作拉满。子阳稳重、想赢，敢于把他的指挥思路与想法，以及哪些地方没做好去跟大家积极沟通。”花海说。
花海。受访者供图谈及新赛季，花海说，春季赛的目标就是冠军。“春季赛是短期目标，赛季是长期的，要先把短期的做好。”
如同他的职业生涯，花海总希望先把眼前的事做到最好。(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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