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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）

曼谷APEC，习近平为什么引用孔子这句话？******

　　(近观中国)曼谷APEC，习近平为什么引用孔子这句话？

　　中新社曼谷11月19日电 题：曼谷APEC，习近平为什么引用孔子这句话？

　　中新社记者 梁晓辉 郭金超

　　“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”

　　18日，泰国曼谷，在亚太经合组织(APEC)第二十九次领导人非正式会议上，中国国家主席习近平用这句中国古语，力倡各方构建亚太命运共同体。

当地时间11月18日上午，亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议在泰国曼谷国家会议中心举行。国家主席习近平出席会议并发表题为《团结合作勇担责任 构建亚太命运共同体》的重要讲话。 新华社记者 鞠鹏 摄

　　这句话出自孔子的《论语·子罕》，大意为：智慧的人不疑惑，仁德的人不忧愁，勇敢的人不畏惧。其中的智、仁、勇，是中国儒家推崇的品德，体现三种不同境界。

　　在亚太地区，儒家文化具有广泛影响力。APEC风云际会之时，以此凝聚共识，既是一种外交语言艺术，更是着眼当下国际形势，对亚太所需共识的精准判断，让人印象深刻。

　　的确，亚太需做知者。

　　本次APEC曼谷会议，被视为历史十字路口上的一次会议。面对亚太地区出现的经济增长整体低迷，以及疫情延宕、全球化逆流、安全风险的叠加，亚太合作未来怎么走，考验着地区智慧。

泰国首都曼谷街头2022年APEC会议标识。新华社记者 郭磊 摄 图片来源：新华网

　　我们看到，中方再次呼吁倡导开放的区域主义，强调开放包容、合作共赢，坚持维护国际公平正义，坚持命运与共。东道国泰国也敦促大家把重点放在建设一个可持续和包容性的世界上。“开放、包容、联通”成为APEC会议上的响亮声音。

　　有评论称，越是国际局势紧张的时候，潜伏于世人心里的“公道”便会浮上来，推动构筑并加固维护和平与稳定以及公平与正义的堤坝。这正是一种智慧的体现。

　　亚太应做仁者。

　　80亿的地球人口中，亚太地区占了三分之一。仁者爱人，让亚太人民都“过上好日子”是亚太初心。

　　柬埔寨金边、印尼巴厘岛、泰国曼谷，“亚洲时刻”接连举行的三场重要会议，克服分歧、实现团结、寻求发展，主旋律或许各有侧重，落脚点都是实现人的更好发展。

　　中国正致力于以自身发展，推动本地区国家和人民走向更好未来。APEC时间，习近平向世界系统阐述中国式现代化的愿景。在这个愿景下，实现脱贫、达至小康的14亿多中国人，将走向共同富裕，使中等收入群体在未来15年超过8亿。

　　“治国之道，富民为始。”这一中国智慧，同样益于世界。此次，习近平还提出了“共同富裕的亚太”理念，展现出中国一贯的立场：中国式现代化是开放的，欢迎各国参与。这无疑将给亚太人民共同过上好日子展示更多可能性和确定性。

　　亚太更要做勇者。

　　当前的亚太，是世界新兴力量上升的发展极，却也被守成大国视为“兵家必争之地”。翻看这几天西方媒体的报道，对“亚洲时刻”颇多着墨，但仍充斥着固执的冷战思维。

　　因而，地区各国更需做勇者，既不被大国的博弈而裹挟，又不被眼前一时的利益而“浮云遮眼”，排除干扰，实现地区独立自主的安全和发展。

　　“亚太地区不是谁的后花园，不应该成为大国角斗场。”本次APEC曼谷会议上，来自中国的声音引发共鸣。

　　这也让人想起本月初习近平在北京会见德国总理朔尔茨时所引用的一句话：“政治家应当以宁静接受那些不能改变的，以勇气改变那些能改变的，用智慧分清其中的区别。”

　　眼下，世界变局风云激荡，亚洲的政治家们亦需要以知者、仁者、勇者的担当，以命运与共的意识，作出有利于地区发展的选择。

　　正如这几天的曼谷街头，APEC会议随处可见的标志——一个以当地手工艺编制竹篮为灵感的符号，当地人称之为“Chalom”。它向前来曼谷的人们传递这样一个信息：

　　亚太的美好未来，亦需齐心共同编织。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）