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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）

韩保江：多点发力，共促实现高质量发展******

　　本期光明网理论学术动态导读关注高质量发展、中国式现代化、“六个必须坚持”、 国际科技合作等话题，欢迎网友踊跃参与讨论。

　　【韩保江：多点发力，共促实现高质量发展】

　　中央党校〔国家行政学院〕习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员韩保江表示，日前召开的中央经济工作会议要求，明年要坚持稳字当头、稳中求进，继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策，形成共促高质量发展的合力。形成共促高质量发展的合力，需要系统思维、多重用力、多管齐下。首先，必须牢牢扭住经济建设这个中心工作,新中国70多年的发展经验表明，什么时候把经济建设这个中心工作摆正了、抓好了，社会主义建设事业就顺利。其次，必须突出“稳增长”，从需求侧看，培育由提高供给质量、优化分配格局、健全流通体系、全面促进消费、拓展投资空间等共同组成的完整内需体系；从供给侧看，要按照“巩固、增强、提升、畅通”八字方针的总要求深化供给侧结构性改革，把扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来，共同形成驱动经济增长的合力。再次，必须健全宏观经济治理体系，产业政策要发展和安全并举，科技政策要聚焦自立自强，社会政策要兜牢民生底线，避免政策“冲突”，打好政策组合拳。最后，必须加快健全激励约束机制，健全各级政府和干部担当作为的激励、容错、纠错机制，科学厘清中央和地方尤其是基层政府的事权、财权责任，依法保护公有制企业、民营企业和外资企业产权，充分调动人民群众勤劳创新致富的积极性和创造性，把各类市场主体的发展积极性凝聚起来。

　　摘编自《光明日报》

　　【彭菊花：发展社会主义先进文化，夯实中国式现代化的文化根基】

　　华中师范大学马克思主义学院彭菊花指出，新时代新征程，我们要牢牢把握社会主义文化建设的正确方向，大力发展社会主义先进文化，激发全民族文化创新创造活力，不断夯实中国式现代化的文化根基。一方面，文化自信自强为我们成功走出中国式现代化道路提供重要支撑。新时代新征程，我们要坚定中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信，说到底是要坚定文化自信。我们要深刻把握文化自信自强和中国式现代化的内在关系，不断铸就社会主义文化新辉煌。另一方面，物质文明和精神文明相协调是中国式现代化的中国特色之一。我们要牢牢把握中国式现代化是物质文明和精神文明相协调的现代化，把文化建设作为全面建成社会主义现代化强国的重要内容和重要支撑，更加自觉担负起新的文化使命，大力推进社会主义文化强国建设。同时，铸就社会主义文化新辉煌是推进中国式现代化的重要任务。新时代新征程，我们要以高度的政治责任感和历史使命感，紧紧围绕铸就社会主义文化新辉煌这个重要目标，建设具有强大凝聚力和引领力的社会主义意识形态，广泛践行社会主义核心价值观，繁荣发展文化事业和文化产业，不断满足人民群众多样化、多层次、多方面的精神文化需求。

　　摘编自《人民日报》

　　【韩庆祥：把握 “六个必须坚持”，开辟马克思主义中国化时代化新境界】

　　北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员韩庆祥指出，不断谱写马克思主义中国化时代化新篇章，是当代中国共产党人的庄严历史责任。党的二十大报告从6个方面作了概括和阐述，强调必须坚持人民至上，必须坚持自信自立，必须坚持守正创新，必须坚持问题导向，必须坚持系统观念，必须坚持胸怀天下。“六个必须坚持”是一个环环相扣、逻辑严密的有机整体，是在实践中继续开辟马克思主义中国化时代化新境界必须遵循的世界观和方法论、必须坚持和运用好的立场观点方法。其一，根本立场是“坚持人民至上”。新征程上，要“站稳人民立场、把握人民愿望、尊重人民创造、集中人民智慧，形成为人民所喜爱、所认同、所拥有的理论”。其二，立足基点是“坚持自信自立”。中国的问题必须由中国人自己来解答，从中国基本国情出发且作出符合中国实际和时代要求的正确回答，要坚持对马克思主义的坚定信仰、对中国特色社会主义的坚定信念，以更加积极的历史担当和创造精神为发展马克思主义作出新的贡献。其三，科学态度是“坚持守正创新”。新征程上继续推进实践基础上的理论创新，要悟透守正创新的丰富内涵；要坚持马克思主义基本原理不动摇，坚持党的全面领导不动摇，坚持中国特色社会主义不动摇；要进一步推进“两个结合”。其四，理论任务是“坚持问题导向”。我们要继续推进实践基础上的理论创新，聚焦实践遇到的新问题、改革发展稳定存在的深层次问题、人民群众急难愁盼问题、国际变局中的重大问题、党的建设面临的突出问题，不断提出真正解决问题的新理念新思路新办法。其五，思想方法是“坚持系统观念”。中国特色社会主义进入新时代，我们党治国理政遇到的问题大都是系统性问题，必须把握好全局和局部、当前和长远、宏观和微观、主要矛盾和次要矛盾、特殊和一般的关系。其六，世界眼光是“坚持胸怀天下”。解决中国问题既要立足中国，也要放眼世界，直面世界百年未有之大变局，把中国问题置于人类发展进步潮流中进行思考谋划。

　　摘编自《经济日报》

　　【王文君、李宏：正视机遇和挑战，多措并举构建国际科技合作新格局】

　　中国科学院科技战略咨询研究院王文君、李宏认为，当今世界，百年未有之大变局加速演进，全球经济增长态势出现疲软，科技领域因而呈现国际合作与竞争交织并存的复杂态势。一方面，新技术、新突破及其催生的新应用、新体验正不断改变生活的方方面面，人类社会对于国际科技创新合作的需求前所未有；另一方面，国际科技创新合作又面临着一些国家意欲限制其竞争对手发展的“单边主义”和“阵营化”行动的挑战。未来，我国应继续倡导合作、共赢、团结、包容的开放精神与理念，与各国携手共建人类命运共同体。一是站在共建人类命运共同体高度，打造我国国际科技合作新格局。在新时期新形势下，应加强统筹谋划，以开放、团结、包容、非歧视的姿态开展合作，构建人才、技术、项目、平台等方面全方位、深层次的国际合作格局。二是秉持“合作共赢”理念，拓宽国际科技创新合作之路。瞄准全球主要创新大国和关键小国，精准选择合作领域，开辟多元化科技合作渠道；面向“一带一路”沿线的发展中国家推广转移具有“适用性”或“包容性”的技术；提升产业链、供应链的韧性和安全水平，重新布局合作伙伴，构建互利共赢的产业链、供应链国际合作体系。三是激发科研要素流动活力，提升开放环境及国际合作的专业化保障服务能力。为科技人才出入境提供便利，推动外事服务、外国人才服务、法律咨询服务等科技保障类工作更加专业化、国际化，为集聚国际人才和国际创新资源营造富有吸引力的环境；联合各国的相关科技管理机构，共同打造系列国际科技合作传播产品，在全球范围讲好“中国科技故事”。

　　摘编自《科技日报》

　　（光明网记者 赵宇整理）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）