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）
贵州：消费市场有序恢复 为经济增长提供有力支撑******
中新网贵阳1月15日电 (记者 张伟)1月15日，为期9天的2023年“黔货迎佳节·新春享优惠”贵州新春年货节闭幕。官方数据显示，贵州新春年货节现场累计人流量超25万人次，线上线下销售额达1.45亿元(人民币，下同)。
贵州省商务厅厅长、省投资促进局党组书记马雷说，2022年，贵州在全省范围内实施“多彩贵州·助商惠民”促消费专项行动，利用省级1.4亿元促销资金，撬动各级各方资金8.4亿元，累计拉动消费230亿余元，提振了消费信心、挖掘了消费潜力、促进了消费恢复。
2022年贵州消费市场的业绩也极大提振了市场信心。2023年的贵州新春年货节进一步刺激了消费、助商惠民，也迎来了好的开端。此间进行的贵州省两会上，贵州提出要全力扩大内需，提振市场信心；充分发挥消费的基础作用和投资的关键作用，为经济增长提供有力支撑。如何加快恢复和扩大消费成为贵州省两会关注的焦点话题之一。
贵州省政府工作报告提出，2023年贵州将着力增加居民收入、增强消费能力，改善消费条件，创新消费场景，社会消费品零售总额增长7.5%以上。
对于上述目标的实现，贵州颇有底气。贵州计划通过促进重点领域消费、丰富和创新消费业态、大力促进电商消费、释放农村消费需求等举措来加快恢复和扩大消费。
资料图：爽爽贵阳·文昌云岩——“新春欢乐购·爽口美食节”主题活动现场。 主办方供图重点领域消费方面，贵州计划，2023年要常态化开展“多彩贵州扶商助旅促消费”行动，举办新春年货节；更大力度实施发放消费券、优质酱酒助力、契税返消费券等政策，全面促进新能源汽车、刚性和改善性住房、家具家装等大额消费，推动养老托幼、教育医疗、文化体育等服务消费；开展“黔酒黔菜美食季”等主题活动，引进预制菜龙头企业10家以上，拉动餐饮消费等。
为丰富和创新消费业态，贵州将支持贵阳市建设区域消费中心城市。贵州省人大代表，贵阳市委副书记、市长，贵州贵安新区党工委副书记、管委会主任马宁宇表示，贵阳贵安将大力推动消费升级、渠道重组、市场重构，加快释放新型城镇化内需潜力。
同时，贵州将推动核心商圈、高品位步行街、高档进口商品店、15分钟生活圈等城市现代商业体系建设，加大“贵字号”商业机构和商品品牌建设推广，大力发展社区新型零售、智慧餐饮、“互联网＋”等“吃住行游购娱”融合的新消费环境；积极引进新零售龙头企业，鼓励发展夜间经济和首店经济。
贵州省人大代表，贵阳市云岩区人民政府区长王黔在审议政府工作报告时表示，云岩区将推动核心商圈、高品位步行街等建设，并大力发展夜间经济等。
资料图：爽爽贵阳·文昌云岩——“新春欢乐购·爽口美食节”主题活动现场。 主办方供图爽爽贵阳·文昌云岩——“新春欢乐购·爽口美食节”主题活动1月14日晚在贵阳网红美食街太平路火热开市。官方表示，作为老贵阳的城市发源地，云岩区在“爽爽贵阳”的主品牌体系下，围绕“爽”品牌深度挖掘产业机会，坚持“文商旅融合”赋能核心思想，不断推出系列措施，切实让外界感受到云岩区在传承“老贵阳”文化的同时，迸发出日新月异的变化，也推动了经济、文化的双重辐射和双向叠加。
资料图：爽爽贵阳·文昌云岩——“新春欢乐购·爽口美食节”主题活动现场。 主办方供图为促进电商消费，贵州将扩大头部电商平台贵州商品销售规模，支持本土电商企业做大做强，增强“贵惠荟”网上惠民生鲜商城服务能力；大力实施电商示范园区、电商直播基地、电商示范企业、网销产品“十百千万”工程，培育一批带货达人、“网红”品牌等。
在释放农村消费需求方面，贵州计划加快推进县域商业体系建设，完善城乡配送网络，大力实施“快递进村”工程，开展“新能源汽车下乡”“绿色智能家电下乡”和家电以旧换新活动，更好推动工业品下乡、农产品进城。(完)
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