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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）
【青听·两岸】如何更好在大陆发展？在陆台青支招：不要误信对大陆的扭曲******
来到大陆，他们见证了祖国日新月异的发展和进步，结识了新的朋友、凝聚了新的情感，感受到了同胞的热情和温暖。他们是两岸融合发展的“沟通者”、正能量的“传播者”。两岸青年声音，你我共同倾听。中国新闻网特别推出《青听ㆍ两岸》融媒体栏目，共同记录两岸青年的真实声音。
中新网1月20日电 (马壮 陈文韬)台湾青年到大陆工作都需要注意什么？来大陆扎根前需要准备什么？三位台湾青年日前做客中国新闻网《青听ㆍ两岸》栏目，为广大台青分享在大陆求学、工作经验，给要来大陆发展的台青“支招”。
不要误信台湾当局或台湾媒体对大陆的扭曲和谣言
北京台资企业协会青年会副会长郑博宇曾协助不少台湾青年在大陆扎根落地，在他看来重要的是要导正价值观。他总结了来大陆发展的6个原则：靠自己、接地气、不投机、共发展、促融合、迎未来。其中，最关键的是接地气。
据郑博宇观察，很多台青来大陆发展会带着台湾的视角去看大陆的方方面面，“这其实是给自己建了一道墙，会影响你融入当地并和当地人交流。这样的壁垒不利于在大陆的落地和发展。”
郑博宇建议，若来大陆发展，应该把在台湾的一些想法放下来，然后很好地用心去感受要来发展的地方，该走走就要去走走，该看看就要去看看，好好地从接地气的过程中寻找机会，融入大陆、找出路。“如果都带着一些成见，不断地累积，就会产生很多很负面的想法。”
郑博宇特别提醒，千万不要去尽信台湾网络上，包含一些台湾媒体对大陆的报道，这确实对台青认知大陆有很大的影响。
而在聊到有什么话想对自己的台湾的亲友说时，郑博宇再次强调，“千万不要误信台湾当局或台湾媒体一些对于大陆的不实的扭曲和谣言，我们会让你们看看，我们在大陆真的都挺好。”
要多做功课才能更好地在大陆扎根
台青初入大陆职场也会面临文化差异产生的问题。光大金融租赁公司转型办公室副主任黄柏翔，初来大陆时也因文化的差异闹出一些“囧事”。
由于最初不熟悉大陆文字的用法和表述，黄柏翔所写的文章被大陆同事认定为“很台味”。故黄柏翔建议新来大陆的台青可以通过诸如读大陆媒体的报道，来熟悉如何精准用词和表达。
他认为，台湾青年如果想来大陆发展，做好准备是必要的功课，通过一定的准备才能去克服遇到的问题。他常对学弟学妹们说，如果要来大陆深耕，都需要做一些前期的准备，包括相关的大陆新闻、大陆的发展趋势等等。
黄柏翔承认，很多台青朋友，尤其没来过大陆的，要一次性的融入大陆是非常困难的。他以自己亲身经历告诉要来大陆发展的青年朋友，在大陆扎根需要去建立一个过程，首先要设定方向，要去看大陆发展的趋势，要对自己想要去领域多做功课，只有这样才会扎根地更好。
迷茫的时候要想想为什么当初想要来这里
很多台湾青年怀揣着梦想来到大陆，期盼寻求更多的机会。谈及要扎根大陆的心态，清华大学公共管理学院台级博士生陈冠颖认为，“最重要的就是不忘初心”。
陈冠颖说，身边有不少台青在大陆求学，因为迷茫没有坚定地继续留在大陆发展。很多人被网络上所谓的“一夜暴富”蒙蔽，幻想来大陆可以实现“一夜暴富”。陈冠颖分析说，大陆对于台青而言，存在很多的机会，二十来岁的年龄选择并不多，如果要来大陆发展一定要自己想清楚，不忘初心坚持下去。
“特别是当大家迷茫的时候，我就要想想自己为什么当初想要来这里，来了之后就不要再去想东想西。”(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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