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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）

四川省十四届人大一次会议在成都闭幕******

　　中新网成都1月15日电 1月15日下午，四川省第十四届人民代表大会第一次会议圆满完成各项议程后在成都闭幕。

　　大会应到代表880名，实到代表857名，符合法定人数。

　　根据本次大会选举办法和有关规定，在总监票人和监票人监督下，大会采用无记名投票方式，选举产生了四川省第十四届全国人民代表大会代表147名，中央提名的代表候选人赵乐际同志当选。

　　大会选举王晓晖为四川省第十四届人大常委会主任，王雁飞、罗强、祝春秀、彭琳、宋朝华、王菲、刘坪、何延政、朱家德、何礼为副主任，贾瑞云为秘书长。选举黄强为四川省人民政府省长，李云泽、杨兴平、叶寒冰、田庆盈、胡云、郑备、段毅君为副省长。选举廖建宇为四川省监察委员会主任。选举王树江为四川省高级人民法院院长，葛晓燕为四川省人民检察院检察长。新选出的四川省人民检察院检察长葛晓燕待最高人民检察院检察长提请全国人大常委会批准。

　　会议表决通过了关于政府工作报告的决议、关于四川省2022年国民经济和社会发展计划执行情况及2023年计划的决议、关于四川省2022年预算执行情况及2023年预算的决议、《四川省人民代表大会关于修改〈四川省人民代表大会议事规则〉的决定》、关于四川省人民代表大会常务委员会工作报告的决议、关于四川省高级人民法院工作报告的决议、关于四川省人民检察院工作报告的决议。

　　四川省委书记、省人大常委会主任王晓晖作了讲话，代表省委向十三届省人大常委会组成人员和全体省人大代表表示衷心感谢、致以崇高敬意。他指出，过去五年，是治蜀兴川事业大踏步向前迈进的五年。在波澜壮阔的奋斗历程中，省人大认真行使宪法法律赋予的职权，紧紧围绕全省中心大局，大力推进民主法治建设，不断提高立法质量，切实加强法律监督和工作监督，充分发挥人大代表作用，为推动四川改革发展作出了重要贡献。

　　王晓晖指出，当前四川发展已经站在新的历史起点上，正阔步迈向全面建设社会主义现代化四川新的征程。这次省人代会贯彻落实省委决策部署，对未来五年及今年全省经济社会发展主要目标和重点任务作出全面安排。

　　王晓晖指出，推动新时代新征程四川现代化建设，必须大力推进“四化同步”发展，找准发展路径、增强内驱动力，增强发展的整体性、协调性、集成性。推动新时代新征程四川现代化建设，必须大力推进“城乡融合”发展，重塑城乡关系、优化发展生态，加快形成城乡共同繁荣新局面。推动新时代新征程四川现代化建设，必须大力推进“五区共兴”发展，强化全域联动、促进协同发展，推动优势地区更好发展、生态功能区更好保护、欠发达地区加快追赶。

　　王晓晖指出，面对新征程新形势新任务，各级人大及其常委会要着力加强和改进新时代四川人大工作，大力发展和践行全过程人民民主，持续提高四川人大工作质量和水平。各级人大代表要模范遵守宪法法律，认真履职尽责，共同把大会确定的各项目标任务落到实处，更好展现新时代人大代表的新气象新风貌。

　　王晓晖指出，前行道路上还有更多更艰巨的任务和挑战等着我们，可能会经受风高浪急甚至惊涛骇浪的重大考验，决不能有任何松松劲、歇歇脚的想法。必须牢记“三个务必”，始终保持对初心使命的坚守执着，始终保持艰苦奋斗的优良作风，始终保持顽强斗争的拼搏精神，奋力写好中国式现代化的四川篇章，共同开创治蜀兴川的美好明天。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）