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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）

年货经济孕育消费新动能 电商平台“创新”年货之路******

　　阅读提示

　　以年货经济为主导的新消费模式，将引导更多的厂家积极创新，不断投入到年货市场的开发当中。年货经济背后反映的是实实在在的消费升级，目前年货经济还有很多潜力有待发掘。

　　春节临近，年货市场越来越红火，线上线下，处处洋溢着过年的喜庆气氛：中国结、红灯笼、熏肉腊肠、瓜果蔬菜，尤其年味满满的兔年春联、栩栩如生的兔子玩偶、红红火火的“兔元素”服饰，深受大众欢迎。

　　我们的记忆当中，年货是属于瓜果糖茶的记忆，超市、菜市场留下了采办年货的足迹。随着经济的飞迅发展，年货慢慢“进化”至数字藏品、坚果礼盒、预制菜等新潮产品，满足各类人群的需求。

　　年货经济一般发生在新一年的开始，具有一定的风向标作用，年货经济繁荣和健康消费需求的旺盛，将为全年消费增长奠定良好基础。天眼查数据显示，目前我国有坚果相关企业71.7万余家，预制菜相关企业6.4万余家，成为拉动消费增长的新动能。

　　年货经济背后，反映的是实实在在的消费升级，有利于进一步扩大消费占GDP的比重，促进GDP的高质量发展。

　　东西南北中 喜好各不同

　　挥别旧时光，憧憬好日子，年货买的是幸福，讲究的就是那份独特的年味。眼下，线上线下的年货节正如火如荼展开，天南海北的特色珍馐、非遗美味竞相借助电商平台走向千家万户。

　　“我们的百货商品不仅在线下卖得好，在重百云购上下单，最快隔日即能送到家，销售额也占比不小。”重庆百货新世纪商场负责人1月8日告诉记者，元旦以来，服饰、化妆品等商品持续热销，网购成为越来越多人购买年货的新时尚。

　　京东新百货销售数据显示，北京人买走了全国近两成的黄金转运珠，上海用户偏好高品质珍珠，江苏用户尤其喜爱20～50g不等的大克重金饰，如古法传承系列万元金手镯，在婚嫁、礼赠等场景需求旺盛。

　　年货节期间，川渝地区奢侈品钟表热销，其中腕表增长超12倍，儿童保暖、奢侈品和美妆同样消费力旺盛。湖北用户对夹棉家居服有着同样的高需求，搜索量同比增长都超过了200%，儿童拜年服搜索量同比增长则高达5倍，老年唐装同样是该区域最热销品类之一。

　　电商平台“创新”年货之路

　　连日来，随着各地经济复苏启动，年货节也作为岁末年初的重磅活动袭来。在各大电商平台上，各类花式好货已被呈递到消费者眼前。

　　记者从零售平台美团获悉，1月4日起，全国试点地区的消费者均可上美团搜索“数字人民币”，领取“团圆好彩头”兔年新春礼包，这是数字人民币借助佳节进一步融入百姓生活、提振民生消费的新动作。

　　1月5日，贵州茅台首次举办巽风数字世界线上发布会，发布兔年生肖酒，首次引入数字藏品。茅台集团党委书记、董事长丁雄军称，茅台与网易共同研发巽风数字世界，不仅开启了一场传统和现代融合的数字革命，更是茅台在数字经济领域探索新模式、开辟新赛道、构建新格局，助力高质量发展、现代化建设的有益实践。

　　在电商平台的助燃下，国潮受追捧，经典再流行。以前消费者想品尝狗不理包子，要到天津城各个门店购买，近几年，以拼多多为代表的新电商渠道大大拓展了消费群体。

　　与线下热闹的传统年货节活动相比，各大电商平台却“另辟蹊径”走起了“极简风”。记者对比多个电商平台后发现，今年年货节的电商玩法变化明显，多个电商平台均采用了“一件即可立减”的优惠规则，相较之前复杂的规则均都有了极大的简化。

　　此外，天猫年货节还联合中国老龄事业发展基金会共同发起“一页纸计划”，呼吁商家对商品说明书进行适老化改造，将繁杂难懂的说明书升级为针对重点功能清晰简述的“X步骤”简化版使用说明，让长辈们也能无障碍使用新科技。

　　如何挖掘年货经济的潜力？

　　“年货经济作为一种消费业态，因释放巨大消费潜力营造浓郁过年氛围而日益火爆，能在一定程度上促进城市的繁荣和发展。”重庆工商大学莫远明教授表示。

　　他认为，目前年货经济存在疫情下消费购买力下降、个别商家去库存价格虚高以次充好诱导促销、快递超负荷运转引发服务质量不高等问题，还有很多潜力有待发掘。从未来品质消费升级需求来看，进口商品占比仍有待提高。此外，服务消费占比偏低。“因此，年货经济不能忽视服务的供给能力，文化、娱乐、休闲、体育、健康等多个领域增加供给，是繁荣年货经济的重要抓手。”

　　“在物流通信等硬件设施已较全面普及的情况下，应进一步加强软件建设，挖掘下沉市场、年轻一代对本土产品和健康消费领域中的潜在消费者和市场。”苏宁金融研究院高级研究员陶金建议，年货经济应加大对电商、配送等新模式和金融服务在乡镇下沉的政策鼓励，将新业务在城乡间进行更同步的普及。

　　商务部研究院电子商务研究所副研究员洪勇则建议，各大电商平台应积极关注我国消费结构升级、消费模式创新的趋势，协助商家开拓直播电商、跨境电商、元宇宙电商等新业态新模式，持续优化物流体验，提供送货上门、送装一体等个性化年货服务。

　　“近年来，年货经济规模越来越大，每年都有新亮点、新趋势，孕育巨大消费新动能。新消费时尚会传导到上游供给端，促进供给结构优化，实现产业和消费双升级。”中国贸促会研究院国际贸易研究部主任赵萍表示，以年货经济为主导的新消费模式，将引导更多的厂家积极创新，不断投入到年货市场的开发当中。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）