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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）

邵丽推出长篇小说《金枝（全本）》******

　　《金枝（全本）》书封　人民文学出版社供图

　　中新网北京1月10日电 (记者应妮)作家邵丽的最新长篇小说《金枝(全本)》日前由人民文学出版社推出。这部作品被评论家们誉为“中原大地上的女性史诗”。

　　邵丽以恢宏笔触架构了一个庞大的家族故事，囊括了周氏一家五代人在近百年间经历的沧桑巨变。在与宏阔历史对话的同时，她也不忘把视角转向她熟悉的个体家庭，转向那些纠缠不清的父子、母女、婆媳、夫妻等种种关系，并以她独有的触角，伸向人物命运的深处，拷问、审视家族延续的意义、婚姻爱情对女性的塑造和改变。家族故事、革命故事、婚姻故事，伦理、爱情、血缘亲情？?这些复杂因素缠绕在女性捍卫家庭、冲破命运、自我更新的成长历程中，终以不可遏制的力量使中原千年故土新生。

　　人民文学出版社总编辑李红强指出，邵丽是一位勤奋的作家，也是一个有野心的作家，在她心中有一个不断需要抵达的文学理想。也基于此，邵丽对待写作这件事极其认真。《金枝(全本)》在出版前被反复打磨，几经彻底修改，是一部充满作者诚意的作品。从《金枝》到《金枝(全本)》，邵丽实现了一次完美蜕变。她打开叙述维度，在现实中曾无法原谅的亲人身上寻找到写作突破，转换不同的叙述视角全面再现家族史诗。尤其是对家族几代女性内心的探索，非常具有开拓性，堪称“中原大地上的女性史诗”。

　　在中国作协副主席、评论家李敬泽看来，邵丽是一位具有强大文化自信和性别自信的作家。她的写作直面了当代史的叙述难题，在时代变迁中重建了当代的家族叙事。邵丽面对的生活世界不是《白鹿原》的传统家族世界，而是在这个时代重新把家族和血缘的联系以及由此而来的情感和社会联系作为一种想象对象。所以从这个角度来说，该书的主要价值不仅仅在“史诗”层面，更是从人类学意义上让读者看到这个时代的人们是如何重新面对这些生命中的基本联系，如何在生命的基本联系中重新发现和确立自己生命的意义。无论在生活中，在历史的发展中、时代的变化中，还是在文学的书写中，这都是非常敏锐也非常值得我们进一步探讨的向度。

　　中国作协创研部主任何向阳表示，《金枝(全本)》是中国作家协会“新时代文学攀登计划”的入选作品，这部作品写的是中原女性，但它并不局限于“中原大地上的女性史诗”这样的概括，它还写了家族、乡土，写了家庭结构、血缘关系等等，涉及面非常广博，这样一部作品确实让我看到《金枝(全本)》是一部心血之作；甚至有些部分看了之后非常心痛，可谓杜鹃泣血之作。邵丽能够写到血缘关系中深层次的既亲又爱、相爱相杀，这些非常复杂、非常丰富、非常疼痛的部分，确实我们都有各个层面的亲身经历。当然不同家庭的幸福和不幸都不一样，但她确实写出了一种普遍性。尤其是在下半部，她完成了“女娲补天”的故事，这个“天”就是人与人、亲人与亲人、血缘与血缘之间原有的一种撕裂、抵触、冲突、焦灼、紧张等等，基本上是一种分裂的状态，但是最终达到一种和解与升华，让大地重新恢复了生机。

　　“邵丽老师非常让人敬佩的地方是她特别锐利地把我们难以直视的人和人之间的关系都非常尖锐地呈现出来，尤其是女人和女人之间、女儿和女儿之间、前妻和现妻之间这样复杂的关系。”评论家、北京师范大学文学院教授张莉说，很难讲哪位是完美女性，书中并没有一个完美女性，但各种女性形象都在这里。如灯光底下的女性朱珠和暗影里面的穗子，作者把她们放在一起，在一个家族内部完成历史意义上的对话，这应该是这部作品被誉为“中原大地上的女性史诗”的原因。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）