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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）
从政府工作报告看浙江：三处“人民”背后体现何种民生深意？******
中新网杭州1月12日电 (记者 王逸飞)“始终牢记政府前面‘人民’二字，把屁股端端地坐在老百姓这一面。”12日于杭州开幕的浙江省第十四届人民代表大会第一次会议上，浙江省省长王浩作政府工作报告时说。
在这份报告中，有三处涉及“人民”的表述颇为引人注意。其也成为该省民生深意的观察切口。
浙江省省长王浩。 屠轶钦 摄首处是在报告开篇，2022年工作回顾的第一项内容——“统筹做好疫情防控工作，最大限度降低疫情对经济社会发展的影响”之中。
“坚持人民至上、生命至上，因时因势动态优化调整防控措施，不断提高科学精准防控水平。聚焦‘保健康、防重症’，超前谋划定点医院、亚定点医院和ICU床位建设，准确落实国家第10版防控方案和第10版诊疗方案，全力救治新冠病毒感染者，切实做到应收尽收、应治尽治，实现有序转段、平稳渡峰。”王浩介绍。
值得注意的是，从报告布局角度看，这是继2021年后，该省政府工作报告再次将疫情防控相关内容放在前一年度工作回顾的最前列。
坚持“人民至上、生命至上”，浙江明确在疫情防控新阶段要持续发力。浙江省政府工作报告显示，今年，该省将突出保健康防重症，提升医疗救治能力、医疗物资保障能力、重点人群和重点场所保障水平，提高疫苗接种率和科普实效性等。
第二处相关表述，是本届浙江省政府在五年工作回顾时对人民的致敬。王浩说：“最让我们感动的是全省人民的勇敢坚毅、担当作为。面对世界百年未有之大变局，面对世纪疫情的巨大冲击，面对风高浪急的外部环境，全省人民同舟共济、守望相助，团结一致、齐心协力，破解了一个又一个难题，攻克了一道又一道难关，打赢了一场又一场硬仗。满怀豪情迈上了‘两个先行’的新征程。”
“发展依靠人民，发展为了人民”是这种“致敬”背后的深意。过去五年，浙江经济社会发展质量显著提升。如经济层面，其地区生产总值迈过6万亿元、7万亿元两个台阶，年均增长5.8%，市场主体数量从593万户增加到943万户，一般公共预算收入从6598亿元提高到8039亿元，上升到全国第三位。
在今后五年的发展规划中，该省提出“把实现人民对美好生活的向往作为根本目的”。浙江省政府工作报告明确，要“把为民办事、为民造福作为最重要的政绩，全力把人民对美好生活的向往变为现实，让幸福生活触手可及”。
浙江提出，到2027年地区生产总值达到12万亿元，居民人均可支配收入达到8.5万元。在打造经济高质量发展、数字变革、生态文明、新时代文化等高地的同时，千方百计增加群众收入、增进民生福祉。
如在健全社会保障体系上，该省将加快完善多层次、多支柱养老保险体系，推进基本医疗保险、失业保险、工伤保险省级统筹，发展惠民型商业补充医疗保险，全面建立长期护理保险制度，完善最低生活保障制度，健全分层分类社会救助体系。
报告中第三处可透视该省民生深意的“人民”相关表述，是前述提及的“始终牢记政府前面‘人民’二字”。
围绕切实加强政府自身建设，建设为民造福的服务政府，王浩说，要“将心比心体察群众安危冷暖，设身处地为群众着想，脚踏实地为群众办事，推动改革发展成果更多更公平地惠及全省人民”。
用“将心比心、设身处地、脚踏实地”来为民造福，浙江把十方面民生实事作为了践行承诺的重要行动。
今年该省列出的民生实事，涉及教育助学、医疗卫生、养老帮困、婴幼儿托育、就业创业、城乡宜居、交通出行、文体旅游、便民服务、除险保安等方面。包括“为300万名义务教育段学生开展正脊筛查”“新建ICU床位3000张”“开展职业技能培训110万人次以上”“新增民生药事服务站150家”等。
王浩介绍，浙江将把上述民生实事项目纳入数字化平台，明确具体点位，确保事事有清单、件件能对账，压实责任、强化督导、闭环管理，保质保量、限时限期完成。(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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