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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）

国家卫健委：刻不容缓做好医疗资源准备******

　　中共中央对外联络部昨天(6日)举行中国防疫政策专题吹风会。包括30多位大使、临时代办在内的130多个国家的驻华高级外交官出席。国家卫生健康委新闻发言人在吹风会上介绍，三年来，病毒频繁变异，疫情态势不断变化，防控策略不断调整，但中国抗疫的理念没有变，那就是始终坚持人民至上、生命至上。

　　国家卫生健康委新闻发言人 米锋：在优化防控策略方面，中国一直坚持因时因势优化完善防控策略，我们先后遭遇了新冠病毒原始株和多个全球流行变异株的威胁，防控工作也经历了几个阶段，分别是突发疫情应急围堵的阶段，常态化疫情防控探索阶段，全方位综合防控阶段。我们有效处置了百余起聚集性疫情，成功避免了致病力较强的原始株，德尔塔变异株的广泛流行，极大减少了重症和死亡，也为疫苗药物的研发应用以及医疗等资源的准备赢得了宝贵的窗口期。我们始终跟进研究病毒变异的新特征和疫情形势的变化，先后制定了900防控方案和诊疗方案，特别是针对奥密克戎变异株的特点，出台20条优化措施和进一步优化的新10条，将新冠感染由乙类甲管调整为乙类乙管。

　　三年来，新冠患者治疗费用全部由国家承担，治疗药物纳入医保，疫苗全民免费接种，中国的新冠患者治愈率一直保持在90%以上。始终关注着老年人、孕产妇、儿童等重点人群，开展健康监测，根据高、中、低风险等级，提供分级管理和分类服务。在科研攻关方面，中国目前已有13款新冠疫苗批准使用，涵盖了4条技术路线，全人群疫苗完全接种率超过90%。在国际交流方面，中国向153个国家和15个国际组织提供数千亿件抗疫物资，向120多个国家和国际组织供应超过22亿剂新冠疫苗。

　　国家卫生健康委新闻发言人 米锋：当前我们的工作重心正在从防控感染转向医疗救治，确保防控措施调整转段平稳有序。面对疫情，我们加大聚焦群众的难题与需求，加强对脆弱群体的保护，提升接诊治疗的能力，不断筑牢疫情要防住，经济要稳住，发展要安全的坚强防线。在应对世纪疫情的风浪里，14亿多中国人民乘坐在一条命运与共的大船上，让我们再加把劲，我们相信越过这个寒冬，我们将迎来又一个春天。

　　国家卫健委：刻不容缓做好医疗资源准备

　　在昨天的吹风会上，国家卫生健康委医政司相关负责人介绍，随着奥密克戎病毒致病性的减弱、疫苗接种的普及、防控经验的积累，我国疫情防控进入新阶段。

　　国家卫生健康委医政司司长 焦雅辉：目前中国各地的疫情总体处于快速上升的阶段，受前期疫情水平等各种因素的影响，各地迎来了疫情流行高峰时间也会有所差别。多数的省份和城市正在度过感染的高峰。新冠相关重症发病人数持续增加，随着全国疫情防控进入新阶段，加上春运和春节假期人员流动等因素的影响，会有部分地方迎来疫情快速上升，城市和农村同时出现感染率增长的局面，医疗救治任务仍然面临挑战。

　　焦雅辉介绍，我国围绕“保健康、防重症”目标，刻不容缓做好医疗资源准备，实现发热门诊和发热诊室“应设尽设、应开尽开”。截至目前，全国已设置开放发热门诊(诊室)近5.7万个。目前，二级以上医院重症床位使用率约80%。基层全面开展重点人群健康调查，加强健康监测。截至目前，完成全国1.9亿65岁以上老年人的调查分类。

　　国家卫生健康委医政司司长 焦雅辉：充分发挥三级医院医疗救治兜底作用。24小时内完成急诊留观患者清零，充分发挥国家省地市专家组的作用，通过网络会诊、实地巡诊等多种形式，尽可能提高救治效果。总体来看，中国在短时间内推动各级各类医疗机构实现了评级转换，当前的床位和设备资源能够满足医疗救治的需要，我们也将根据疫情的发展情况继续加强监测，因地制宜改造和扩容相应的资源，保障人民群众就医的需求。(央视新闻客户端)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）