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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）

姓陈还是姓蔡？台新行政机构“启程”饱受争议******

　　【环球时报特约记者 陈立非】蔡英文1月27日召开记者会，正式宣布将由前副手陈建仁接替苏贞昌担任“行政院长”，预计1月31日上任。随着新“内阁”成员名单逐渐浮出水面，屡有争议言行的多人被爆留任，岛内民众对新“行政院”完全不抱期待。

　　“贱人(建仁)就是矫情”

　　台湾《中国时报》1月28日介绍了陈建仁，称他是岛内知名的流行病学专家，2021年年底低调加入民进党，被视为民进党政治布局的“最佳活棋”，而且他对上很尊重、听话，是可以替上级涂脂抹粉的人。虽然他在“组阁”问题上得到绿营的吹捧，但来自学界的专业人士则认为，陈建仁曾被爆出挂名论文事件涉嫌抄袭，新冠疫情期间更是盲目护航高端疫苗。

　　早在2020年初，陈建仁就不断声称“与病毒共存”，但直到2022年蔡当局定调“新台湾模式”上路后，本地确诊人数大幅增加，这才发现台湾根本没准备好，陈建仁却不必负责任，只甩锅给地方政府。2022年4月，岛内确诊病例急速增加，地方政府措手不及，陈建仁反呛时任台北市长柯文哲“不懂流行病学就回去好好读书”，还在脸书上分享自己是医学科学家排名第一的截图，摆出高高在上的学者姿态。后来疫情恶化，台防疫指挥中心也不得不宣布“快筛阳性视同确诊”措施上路，形同打脸陈建仁。此外，陈建仁曾公开力挺台湾自产高端疫苗，不仅亲自参与临床试验，还高调背书称“没有副作用”，结果他被爆打的是安慰剂，让岛内民众傻眼。舆论称，他未来出任“行政院长”后施政表现令人忧心。

　　而陈建仁的表现也印证了这一点。据中时电子报28日报道，陈建仁27日在记者会上致辞时称，他的确对接任“行政院长”有相当的犹豫，除了必须放下手上繁重的学术研究工作，还担心无法挑起重担。结果大批网友不仅质疑他是放不下“中研院”的高薪，而且纷纷引用《后宫·甄嬛传》华妃的金句留言：“贱人(建仁)就是矫情！”

　　只见酬庸和民进党派系平衡

　　27日和28日，陈建仁公布了两波“阁员”名单，因把岛内大停电归咎于各种小动物“捣乱”而饱受争议的“经济部长”王美花留任，民进党“立委”管碧玲出任“海洋委员会主委”，高雄市副市长史哲接任“文化部长”。2018年高雄市长一战，民进党候选人陈其迈败给国民党的韩国瑜，随后绿营组织所谓的民间团体“Wecare高雄”发动罢韩，总舵手正是史哲。高雄市国民党议员批评说，史哲的态度高高在上，眼睛长在头上，时常不把议员放在眼里，因此多次在议会被议员赶出议事厅。

　　台媒28日还披露，现任“外交部长”吴钊燮很可能留任，台北驻美代表萧美琴大概率留在华盛顿。“国防部长”邱国正、“国安会秘书长”顾立雄及陆委会主委邱太三均规划留任。一度请辞的“卫生福利部部长”薛瑞元和因“班班有石斑”未兑现遭群嘲的“农委会主委”陈吉仲在蔡英文强力慰留下，也都留任。

　　国民党“立委”王鸿薇28日质疑称，薛瑞元屡次爆出政治争议，陈吉仲则对大陆禁台农渔产品束手无策，现在却获留任，难道陈建仁觉得两人表现适任？“立委”李贵敏称，新“内阁”名单了无新意、冷饭热炒，只见酬庸和民进党内派系恐怖平衡，看不到检讨、改进、用人唯才与开创新局的企图，反像一部民进党派系共治的中古拼装车，一个匆匆上路只想拖时间的过渡、败战处理“内阁”。国民党副发言人陈晖28日说，陈建仁2007年任“国科会主委”时，曾因挂名国际期刊论文有抄袭争议请辞；去年12月准“行政院副院长”郑文灿也被台大认证硕士论文抄袭，如今由他们执掌“行政院”，完全忽视民众对于论文抄袭的不满，民进党不演了？

　　民众党“立法院”党团总召集人邱臣远28日也在脸书称，从这次人事安排可以看出，这是属于蔡英文个人意志的代理人“内阁”，完全是过渡性质，也可以说是民进党派系平衡下的妥协名单，是蔡英文避免提前跛脚、并且要适度制衡民进党主席赖清德的安排，政治因素多于专业考虑，实在令人堪忧。民众党发表的声明直言，“走了傲慢，来了护航，民进党没人了吗？……人民期待内阁改组能带来新气象，然而继位者却又这么不堪检验、劣迹斑斑，令人失望”。

　　姓陈还是姓蔡？

　　28日，一份最新网络民调显示，对于陈建仁接任“行政院长”，有92%的民众认为“不相信他会做得很好”。雅虎奇摩网站的网络民调显示，43.7%的民众“完全不赞成陈建仁接任行政院长”，12.2%的受访民众“不太赞成”。

　　资深媒体人高源流28日撰文称，蔡英文27日对陈建仁提出“四大期许”，包括阶段性盘整防疫措施、社会体系总检讨、持续提升台湾基础建设以及持续推动六大核心关键产业，但就是没有最关键的“避战”，而当前岛内民众对蔡英文当局最重要的期许就是谨慎处理台美关系，不要做任何挑衅对岸的动作，避免台湾卷入战争，“而且也只有在避战之后，才有蔡英文四个期许的可能”。

　　台媒普遍认为，蔡英文、赖清德和陈建仁将形成“新三角恐怖平衡”。《中国时报》28日称，台当局“内阁”改组反映了四件事：一是蔡英文向外界证明自己没有跛脚；二是弱势“行政院长”只能听令蔡，有责无权势必成炮灰；第三，为败选负责去职者有之，留任者不少，难有新气象；第四，派系考虑的布局保障蔡英文对2024年选举仍有一定的影响力。但台面下暗潮汹涌才正要登场。该报认为，赖清德现在几乎可以说是2024年选举民进党唯一的候选人，蔡英文看似也没有要阻挡，但是找来陈建仁“组阁”，又纳入曾经的“大阿哥”郑文灿担任陈的副手，看在4年前曾吃过闷亏的赖清德眼里，恐怕很难不多做联想。

　　《联合报》28日发表社论称，新“内阁”的组建仍是蔡英文只手主导，所以究竟是姓陈还是姓蔡，已难分难解。重点在于作为蔡英文“挡箭牌”的苏贞昌已经失去功能，换上笑脸迎人的陈建仁，至少可以纾解一些民怨，“但这面新挡箭牌能撑多久，也无法太乐观”。（环球时报）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）