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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）

稳定增长的关键一招，中国要做好这件事！******

文/陈溯

　　随着疫情防控政策优化，我国经济已迈入复苏轨道。面对国际环境的风高浪急和国内转型的挑战重重，如何推进中国经济加快复苏成为当下我国社会经济发展的重要课题。6日，在第十九届中国改革论坛上，多位专家聚焦改革开放展开深度讨论，以改革开放为钥，试图找到中国经济复苏、稳增长的有效方案。

　　改革开放需提速

　　“近两年来，受疫情影响，中国国内经济增长持续减弱，同时，经济发展的外部环境复杂性、不确定性上升。”中国体改研究会会长彭森表示，面对这些风险和挑战，必须保持战略定力，坚定做好自己的事，必须向改革要动力，坚持市场化改革，持续推进更高水平的对外开放。“改革开放是决定中国当代命运的关键一招，也是推动中国经济加快复苏、稳定增长的关键一招。”

　　除了当下的风险挑战呼唤中国改革开放加快推进，中国进入全面建设社会主义现代化国家、高质量发展的新阶段也要求中国改革开放实现新拓展。

　　全国政协社会与法制委员会副主任张季表示，当前，中国社会的主要矛盾已经转变为民众日益增长的对美好生活的需求和不平衡不充分发展之间的矛盾，这就要求从关注经济规模和经济增长的过程转向关注增长的品质和增长的效率，全面建设社会主义现代化国家，必须加快转变发展方式，更多依靠创新驱动，推动质量变革、效率变革、动力变革。

　　如何纵深推进改革开放？

　　中共二十大明确提出，要坚持社会主义市场经济改革方向，坚持高水平对外开放，构建高水平社会主义市场经济体制。为中国未来的改革开放道路指明了方向。对于如何促进改革开放纵深发展，与会专家从市场化改革、高水平开放、高质量发展等方面提出政策建议。

　　1.市场化改革

　　“中国距离建成一个成熟、高水平的社会主义市场经济体制还有差距，重点领域还有不少硬骨头要啃，比如，市场体系仍不够完善，市场在资源配置中还难以发挥决定性作用，政府对微观经济活动干预仍然过多，一些行政垄断、市场壁垒、地区分割等现象严重影响了全国市场的统一，破坏了正常的市场竞争机制，民营经济平等竞争的地位尚未真正建立起来。”彭森表示，当前应重点推进市场化改革，加快完成从计划经济向市场经济的彻底转变，加快建成比较成熟、完善、高水平的社会主义市场经济体制。

　　对于如何推进市场化改革，全国政协经济委员会副主任宁吉喆建议，要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，必须确定企业在市场中的主体地位，毫不动摇巩固和发展公有制经济，毫不动摇鼓励支持引导非公有制经济发展。要建立高标准市场体系，不仅是统一开放、竞争有序的市场体系，也是要素市场化改革深化、全国统一大市场畅通的市场体系。要深化要素市场化改革，完善产权保护、市场准入、公平竞争、社会信用等市场经济基础制度，优化营商环境。

　　中国国际经济交流中心副理事长王一鸣表示，当前，推进全国统一大市场建设要坚持问题导向、回应市场关切、大力提振市场信心，特别是提振企业和企业家信心，让国企敢干、民企敢闯，而最紧迫的还是要调动民营企业和企业家积极性。

　　2.高水平开放

　　中国经济体制改革研究会副会长、中国(海南)改革发展研究院院长迟福林表示，从未来的趋势看，以高水平开放推动制度型变革，以开放形成改革的强大动力，应当是全面深化改革的重要务实选择。

　　对于如何推动高水平开放，宁吉喆表示，要稳步扩大制度型开放，加强规则、规制、管理、标准等主动对接国际高标准市场规则体系。要进一步健全外商投资准入前国民待遇加负面清单管理制度，依法保护外商投资权益，对内资也要营造市场化、法治化、国际化的一流营商环境。积极参与全球治理体系改革和建设，坚持经济全球化的正确方向，坚持贸易和投资自由化便利化，深化双边多边和区域合作，维护多元稳定的国际经济格局和经贸关系，促进国际宏观经济政策协调，推动建设开放型世界经济。同时推动共建“一带一路”高质量发展。

　　3.以高质量发展为抓手

　　高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务，与会专家认为，以高质量发展驱动社会主义现代化建设也是深化改革开放的重要抓手，大力推动创新、协调、绿色、开放、共享的发展。

　　中国气候变化事务特使解振华表示，碳达峰、碳中和是推进各领域转型创新的重要机遇，中国产业应该抓住这一机遇，把“双碳”作为促进传统业务转型、降低经营成本、扩大投资收益、优化生产经营布局、重塑价值链的机遇和抓手，主动采取建立绿色供应链，研发新技术新模式新业态，投资新领域，提高能源资源的利用效率，降低生产经营碳足迹的行动，从而实现高质量发展。

　　张季表示，实现高质量发展，要加快构建发展的新格局，尤其要注重科技创新，实施创新驱动发展战略，打好关键核心技术攻坚战，做实做优做强实体经济。同时，要实现发展的均衡性，实现区域协调发展战略，还需要实现社会公平性，把增进民生福祉作为发展的根本目的。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）