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）

春节文化盛宴五彩斑斓******

　　兔年春节前后，国内电视台和网络平台等制作、播出了数十台春节联欢晚会和特别节目，精彩纷呈，热闹欢腾，吸引了海内外众多观众的目光。

　　凸显团圆和温暖

　　中国社会科学院世界传媒研究中心秘书长、研究员冷凇说，这些晚会在策划之初，就希望以浓浓年味凸显团圆的意义，厚植家国情怀，以关怀民生的内容和凝聚丰富意蕴的视听手段抚慰大众心灵，提振时代精神。

　　1月22日大年初一当晚，约有10台省级春节联欢晚会齐贺新春，湖南卫视等播出的《四海同春2023全球华侨华人春节大联欢》(以下简称“湖南华人春晚”)独树一帜。总导演邹志勇、刘樱表示，防疫政策优化调整后，人们特别渴望相见、团圆，所以这台晚会确定了团圆、欢快的整体基调。晚会邀请多位海外华侨华人同胞来到现场，有在法国围棋队长期任教的教练，有创立东非第一家电商平台的海外创业者，还有发展华文教育的泰国华文教师公会负责人。几位海外建设者代表也回国参加晚会，他们是建设卡塔尔世界杯场馆的工程师、巴基斯坦杂交水稻订单项目主管和“一带一路”重点项目匈塞铁路的工程技术人员等。

　　《2023川渝春节联欢晚会》(以下简称“川渝春晚”)重在呈现川渝两地血脉同源、文化同心特质，展示成渝地区双城经济圈蓬勃发展的生动图景，诠释“川渝一家亲，欢乐幸福年”的春节氛围。

　　兔年春节前后，河南卫视10台晚会闹新春，其中《欢乐春节 和合共生音乐会》《中国杂技大联欢》和《“卯”足劲头弄春潮——2023河南春节晚会》(以下简称“河南春晚”)更吸引眼球。尤其是河南春晚，以10余个节目打造了一场台上台下大联欢。总导演陈雷说，这台充满欢声笑语的晚会让观众享受简单直接的快乐，体会细腻丰富的情感。

　　体现地域文化特色

　　从美食到美景，从民歌到民俗，从传统非遗到新国潮，这些晚会将各地的地域人文符号囊括其中，并以此延伸，与城乡百姓生活同频共振，各具特色。

　　《2023辽宁卫视春节联欢晚会》(以下简称“辽视春晚”)发挥喜剧特色，相声、小品等语言类节目坚持供给“快乐”，聚焦百姓“幸福梦”，充满欢乐与温暖，展现东北人民热情、豪迈、幽默、淳朴的精神气质。

　　当红相声演员、相声界前辈、新晋喜剧人、知名歌手等齐聚《2023天津卫视相声春晚》，通过相声、小品、素描喜剧等多种形式的混搭，展现普通人对美好生活的追求，为观众送上一场欢乐盛宴。

　　此外，川渝春晚在演播室打造了生机腾腾的小吃街、沉浸式茶馆，以川剧戏歌、散打评书传递川渝人民的真诚和热情；东南卫视《山海福地·福气来——2023福建新春福气夜》(以下简称“东南春晚”)引入影视叙事手法，聚焦福建的生活之美和文化之兴；《2023遇兔呈祥大湾区——广东卫视春节晚会》(以下简称“广东春晚”)演绎了优美动听的粤剧和最近在网络上火爆一时的“英歌舞”，备受关注。

　　“炫”出传统文化与时尚味道

　　春节是中国最重要和最具文化内涵的节日。以中华优秀传统文化为核心和纽带的节目，更易引发观众情感共鸣。这些晚会致力于挖掘中华优秀传统文化并进行时尚表达，展现年轻化的地域印象。

　　湖南华人春晚上，琵琶演奏家方锦龙、二胡演奏家金玥联袂湖南卫视虚拟数字主持人小漾，共同带来一首既传统又时尚的《市集》；川渝春晚将《康定情歌》《赛马》搬进“川渝茶馆”，西洋乐器和民族乐器合奏出巴蜀韵和“国际范儿”；河南春晚以改编自热剧《梦华录》的《新东京梦华录》，上演“相声+歌舞”的“宋朝奇遇记”。

　　晚会上，一些戏曲节目的编排令人耳目一新：《2023年北京广播电视台春节联欢晚会》的《大戏看北京之梦中人》把戏曲与流行音乐结合起来，充满故事性；河南春晚的《一曲六百年》以情景化演绎方式，重现戏曲艺术从明代以来的发展历程，回归京剧、昆曲、豫剧的演出舞台；湖南华人春晚的《最忆梨花开》邀请梅尚程荀四大名旦传人表演戏曲名段，并在荧屏首次聚集4位京剧大师的戏装、画作等进行展现，戏迷们拍手叫好。

　　中华文化的丰厚内蕴还成就了多个优秀舞蹈节目：辽视春晚的乐舞《散乐图》取材于辽代壁画，生动再现了辽沈大地的灿烂文化和多民族融合发展的深厚积淀；湖南华人春晚上，4位青年舞者表演的《迦陵频伽》让敦煌壁画中人首鸟身、步步生莲的妙音鸟“活”了起来；广东春晚的《锦鲤戏莲》结合水上杂技和水中舞蹈，张扬了意象隽永之美、形式新颖之美和文化自信之美。

　　国风说唱也佳作频出。宝石老舅的《山河图》船政版，热情歌颂祖国大好河山，制造东南春晚高燃惊喜；GAI(周延)以国风说唱演绎川江号子，体现巴蜀文化魅力；歌手拉丹珠、陈香水等的《说唱看湖南》带观众感受了拥有厚重古色、炽热红色、盎然绿色、亮丽夜色的“四色”新湖南。

　　海外传播出新出彩

　　这些晚会大部分在电视台和互联网平台进行了直播，让海内外华侨华人寄托对故土和亲人的情感，也进一步扩大中国春节文化在全世界的影响力。

　　河南春晚总导演之一、执行策划之一徐娜介绍，河南春晚在中国日报客户端等5个平台累计浏览量破500万次，收看群体重点覆盖了美国、加拿大、澳大利亚、印度尼西亚、泰国、新加坡等。

　　辽视春晚邀请世界太极拳冠军杨德战和他的团队站在大鼓上表演太极，被新华社脸书和推特报道后，引发外国网友的“围观”和点赞。一位美国网友留言评论道：“中国从未停止培养世界级高水平运动员，也从未停止过提升民众的生活质量。他们一直尽可能地在做一些有意义的事情。”

　　邹志勇、刘樱说，今年湖南华人春晚在海外产生了很大的影响力。给他们带来意外之喜的，是晚会上播放的短片《我在海外过春节》。短片邀请很多海外博主记录他们如何花样过春节，其中有留学生在法国用民族乐器演奏新春音乐，有百岁老人在澳大利亚和“华三代”孙女一起写书法，有美国华人家庭做一桌天南地北风味的年夜饭招待五湖四海的朋友等。他们参与湖南华人春晚后很兴奋，通过自己的媒体平台再次传播这台晚会，真正做到了大小屏联动。

　　冷凇认为，春节联欢晚会和特别节目弘扬了中华文化，凝聚了华人情感，促进了文明互鉴。将至已至，未来已来。观众们享受完这一场场文艺盛宴之后，以更加坚定的信心和更加饱满的精神状态，再次开启奔向美好生活的新征程！(本报记者 苗 春)

　　(来源：人民日报海外版 2023年02月03日 第07版)