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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）

走出疫情阴霾，提振各界信心，通关让香港旅游业看到曙光******

　　【环球时报赴香港特派记者组 环球时报特约记者 叶蓝】时隔3年，香港与内地终于迎来首阶段免检疫通关，曾经冷清的关口人潮再现，亲人相拥，喜极而泣，口岸运行顺畅，秩序井然。对于其他行业而言，失去的是3年时间，但对于旅游、零售等高度依赖内地旅客的行业而言，从2019年“修例风波”开始，就已承受巨大压力。

　　“最重要的还是内地旅客”

　　香港特区立法会议员(批发及零售界)邵家辉9日告诉《环球时报》记者，2018年全港零售业2/3依靠本地市民消费，1/3是境外旅客消费。在这1/3中，内地旅客的消费占到八成。而过去3年中，内地旅客的数量几乎为零，零售业面临很多困难，很多公司不得不裁员或关闭分店。邵家辉提到，因内地旅客无法来港而受到最大影响的是珠宝、化妆品及小电器公司。它们曾经受益最多，如今处境也最为艰难。

　　位于尖沙咀的加连威老道曾聚集多家药房，这里的龙城大药房一度是内地旅客“必去购物点”，不仅卖药品，也销售保健品和化妆品。附近商户告诉《环球时报》记者，疫情暴发以来，加连威老道的药房接连关闭，往日的热闹不再。《环球时报》记者9日也看到，这一带尚在营业的药房生意一般，一些药房无人光顾，偶有顾客也只是买一些常用药品。顾女士是港中旅在红磡一家门店的员工，她9日告诉《环球时报》记者，受疫情影响，她所在的门店3年来的内地旅游业务几乎降为零，机票、景点门票等票务业务大幅减少。她说，疫情前，其工作的旅行社在香港有20多家门店，现在关了一半多，“原来真的很忙，以前哪里有这么多时间和你聊，后面会排着长长的队伍来咨询”。在和顾女士聊天的20多分钟里，记者没有看到一个顾客前来咨询。

　　如今内地和香港终于通关，无疑给香港旅游和零售业打下一剂强心针。根据香港特区政府的数据，截至9日下午4时，初步统计落马洲、港珠澳大桥、深圳湾、文锦渡、中港码头和港澳码头，共有28238人次过关，其中入境香港有9198人次，出境香港有19040人次。特区政府资讯科技总监办公室表示，截至9日下午6时，已有超过47万人通过网上系统预约前往内地。

　　立法会议员洪雯9日对《环球时报》记者表示，通关是一个很重要的里程碑，证明复常已经正式起步。香港旅游促进会总干事崔定邦对《环球时报》说，“其他地方的旅客很重要，但最重要的还是内地旅客”，这次通关令整个业界都很开心，终于可以“走出隧道”。

　　香港思考如何重新吸引内地客

　　尽管已看到曙光，但接受《环球时报》记者采访的人士均强调，内地旅客重返香港需要时间。立法会议员(旅游界)姚柏良对《环球时报》表示，内地旅客赴港旅游不太会出现“V”字反弹，春节期间酒店预订等数据并未明显提升，可能要在春节后才会逐步恢复。旅游业议会总干事杨淑芬透露，已与内地旅行社方面沟通过，1月不会有内地团到港，2月初开始恢复办团，初期每天只会有10团，每团约30—40人，以来自广东的旅客为主；自由行方面，相信要到2月中旬后才开始复苏，2月底至3月会有较多人访港。

　　对于香港旅游业而言，重新吸引内地旅客要做的事情依然很多。姚柏良表示，过去内地旅客到香港就是购物，到传统的几个景点打卡，但香港旅游远不止于此，有很多有本地特色或历史故事的旅游资源，未来要转向追求质量。他坦言，“自由行开放后的十几年，旅游业被宠坏了，不需要做什么创新”，但现在必须改变，要依靠会议展览、文化体育盛事吸引游客，同时做好深度游路线。

　　香港《星岛日报》9日发表社论称，无论如何，8日对香港都是具有历史意义的一天，标志着香港可以整装待发，连接内地，也标志着香港可以走出疫情阴霾，实现真正的复常。作为经济的晴雨表，今年首周港股上涨超过1200点，恒生指数冲上2.1万点大关，通关将重新唤起香港旅游、零售、酒店等行业的生机，提振全球投资者对香港“背靠祖国、联通世界”优势的信心。

　　澳门旅游区重现热闹气氛

　　8日也是澳门放宽防疫措施的第一天，从内地、香港及台湾入境旅客无须再出示任何检测证明，不少饭店及手信店都出现排队人龙。赌场也重现人气，有员工形容这是3年来最热闹的一个下午，虽然忙碌但感到兴奋。

　　澳门媒体援引澳门酒店旅业商会会长张健中的话表示，业界对春节档期有信心，预计入住率有八九成。他说，春节黄金周以家庭游、度假游、节庆购物游较受欢迎，随着旅客出游信心逐步恢复，目前收到大量有关澳门交通、住宿及旅游产品等查询。澳门休闲旅游服务创新协会会长黄辉认为，随着港澳防疫政策放宽，希望春节假期访澳旅客日均超过3万人次。

　　(环球时报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）