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来源：购彩大厅Welcome注册2021-09-26 17:48

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）

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气候变化真的存在吗？还是仅仅是理论预测？******

　　当地时间12月7日，卡托维兹气候大会中国角“气候传播与公众意识”边会正式举行。来自不同国家的政界、业界和学界人士在边会上围绕气候变化与气候传播、传播干预低碳消费、电影艺术与气候传播等议题展开了热烈讨论。

　　中新社编委、经济部主任俞岚在边会上发表致辞时表示，全球变暖和气候变化是正在发生并且愈来愈严峻的现实，任何所谓的反证和否认或许只是掩耳盗铃般的自欺欺人。

　　俞岚认为，当前气候传播应该传递三个重要信息，第一是把公共意义和愿景带入有关气候变化的绿色事业，第二是从两端发力相向而行实现绿色目标，第三是深度运用相关技术使绿色经济流程平滑高效。

　　在俞岚看来，我们的首要担当是倡导气候变化共识，首要任务是提升公共意义和愿景，首要主张则是强化技术驱动，最终目标是让全球气候治理更有效率。

中新社编委、经济部主任俞岚中新社陈溯/摄

　　以下是俞岚致辞全文：

　　尊敬的解振华特别代表，尊敬的各位来宾，女士们，先生们：

　　下午好。欢迎大家参加由中国新闻社和国家应对气候变化战略研究和国际合作中心联合主办的“气候传播和公众意识”主题边会。这是我们连续第六年在联合国气候大会“中国角”主办这一主题的边会，也是解振华主任今天凌晨抵达卡托维茨后参加的首场边会，足以可见中国政府对于气候传播和提升公众应对气候变化意识的高度重视。

　　我本人从2011年德班气候大会开始跟踪全球气候谈判进程，8年来，我和我的同事笔下记录了许许多多的气候人、气候事，见证了全球气候治理的积极进展，也目睹了绿色低碳转型的艰难和困惑。

　　当前，全球政治经济格局面临强烈不确定，作为媒体人，我们比以往更加迫切地需要向公众讲好气候故事，鼓励更多人自觉加入到应对气候变化的行动中。在新的数字化时代，媒体在应对气候变化中的角色和定位也应该与时俱进，在我看来，我们的首要担当是倡导气候变化共识，首要任务是提升公共意义和愿景，首要主张则是强化技术驱动，最终目标是让全球气候治理更有效率。

　　在陈述我的观点之前，有一个问题跃然而出，那就是“气候变化是现实发生还是理论预测？”如果答案不是一目了然，那么让我们直观回忆一下近期肆虐的飓风麦克，加利福尼亚山火，印尼的海啸以及很多美妙名称的极端天气现象，比如厄尔尼诺。所以，无需复杂论证，气候变化确实在发生，并且发生的频度和烈度均超出我们的预期。显然，我们需要达成的第一个共识是，全球变暖和气候变化是正在发生并且愈来愈严峻的现实，任何所谓的反证和否认或许只是掩耳盗铃般的自欺欺人。在此次气候大会上发布的一份报告称，全球二氧化碳排放在经过了连续三年的平稳表现后，2017年、2018年再度反弹。到底是我们做错了什么还是做得远远不够？1.5度或2度的目标如何才能按进度实现呢？或许，我们需要做得更多，更加坚定，并且更加有指向性。

　　以下几个问题，尤其值得关注，也应该是当前气候传播中的要传递的重要信息：

　　第一，把公共意义和愿景带入有关气候变化的绿色事业。任何经济实体，在财务收益的必然选项基础上，必须把环境、社会效益和公共责任纳入目标和愿景；任何投资活动，除经济回报外，ESG、责任投资和可持续性投资等必须自动成为投资决策的关键要素；公共意义和愿景必须是人类财富创造活动有机且不可或缺的组成部分；绿色必须始终成为人类活动的底色。进入新经济时代，绿色代表价值，绿色创造价值，没有绿色内涵的所谓经济价值在扣除社会成本、环境成本和代际成本等之后所剩无几，所以，公共意义和愿景并非经济不可持续，很多实证研究已经充分说明了这一点。

　　第二，从两端发力相向而行实现绿色目标。全球多边协议是“从上而下”的制度安排，需要广泛协调参与国的利益和诉求，参与国以民生、发展、福利和成本等因素，都能相对容易地拒绝协议或执行时消极应对。协议本身立意高远，结构缜密，但症结却在执行层面，没有一定强制力的执行机制，国际协议全面落地的可能性不高。那么，为何不可以考虑同步采用“自下而上”的方法呢？就是建立规则导向的气候要素市场和发明并推广有益于可持续发展的技术。绿色技术一旦经济上可行，它的系统性推广就会提速，而广泛运用也就水到渠成。在所谓的第四次工业革命时代，技术不仅是催化剂，而且是主要推动力，一旦通过市场使技术可定价、可交易，那么，即便出于经济考量，市场主体也会理性判断并调整其碳排放和碳足迹，经济个体合成的结果是绿色经济整体收益的“帕累托改善”。

　　第三，深度运用相关技术使绿色经济流程平滑高效。数字化时代，技术无处不在，绿色经济也不例外。绿色倡议在规范化和流程化的过程中，诸多环节存在瓶颈和制约，仅从制度安排的角度出发，可以一定程度上进行疏导和协调，但多元利益诉求的低程度披露和低精度量化始终约束效率的进一步焕发。假设换一个思路，把技术引入绿色经济流程。比如，区块链技术。运用区块链技术的分布式记账方法，把绿色经济活动和所有参与者的一举一动实时记录，任何修改都会同步呈现，信息在时间上和空间上高度对称，任何的“漂绿”(greenwash)和指标数据造假行为分毫毕现。因此，可核实的技术实现迎刃而解，其后的惩罚机制和强制措施也就有了充分的依据。

　　这些在全球气候治理和应对气候变化上有争议或者有疑虑的问题，恰恰是媒体可以大有作为的空间。近些年来，我们看到在中国、在波兰、在欧洲，在全球各国，都有可喜的变化正在发生。然而，与此同时，IPCC最新发布的1.5摄氏度报告又一次给人类敲响了警钟。我们都在与时间赛跑，但跑步的速度还不够，记者与媒体的职责，或许就是一遍又一遍地指出这一点，并且用前瞻的眼光帮助厘清未来发展的方向。

　　我看到，今天在座的有不少是曾并肩作战多年的老朋友，中国参与气候谈判、气候治理这么多年以来，政府、媒体、学界、企业、民间组织也形成了这样一个小小的“命运共同体”，我衷心希望，气候传播的朋友圈能够越来越大，气候传播的事业也能够不断地有“新鲜血液”参与其中。

　　再次感谢各位参加今天的边会，谢谢！