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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）

新时代新征程要加强国际传播能力建设******

　　本期光明网理论学术动态导读关注国际传播、县域发展、长江经济带高质量发展、文化数字化等话题，欢迎网友踊跃参与讨论。

　　【程曼丽、赵丽芳：新时代新征程要加强国际传播能力建设】

　　中央民族大学新闻与传播学院教授程曼丽、赵丽芳认为，新时代新征程，要加强国际传播能力建设，不断增强中华文明传播力影响力，以切实的举措推动中华文化更好走向世界。加强国际传播能力建设，要围绕中华文化深耕细作，把中华优秀传统文化的精神标识和中华优秀传统文化中具有当代价值、世界意义的文化精髓提炼出来、展示出来，坚定文化自信，坚守中华文化立场，积极推动中华文化走出去；要构建具有鲜明中国特色的战略传播体系，打造具有国际影响力的媒体集群，重视发挥高层次专家在重要国际会议论坛、外国主流媒体等平台和渠道发声的作用，重视发挥海外华人、海外中资企业、国际友人等在国际传播中的作用；要用好国际化传播平台，积极运用5G等信息技术开展新闻传播实践，加快移动端传播平台建设，创新短视频、微视频、云直播、语音播报等多元信息发布形式，研究掌握传播平台的发展趋势，打造更多受众喜闻乐见的沉浸式、互动式新闻产品。

　　摘编自《人民日报》

　　【盛誉、黄凯南：在乡村振兴背景下落实县域发展的重点任务】

　　北京大学现代农学院教授盛誉、山东大学县域发展研究院院长黄凯南指出，当前在乡村振兴背景下，县域发展面临着对农业的关注度不足、农业内部分工不足导致农民增收难、缺乏将农业现代化与现代生物、数字技术有机结合的意识和能力等方面的挑战。要在乡村振兴战略的视角下推动县域经济发展，一方面要保障口粮绝对安全与主要农产品自主可控，建立支持农业生产、适应农村转型和兼顾城乡统筹发展的发展战略，以工促农带动农食系统逐步完成高效高质绿色方向转型。另一方面要以县城为核心构建多维度的市场机制，逐步缩小县乡和县城之间的收入和社会福利差异，提升资本和劳动在城乡间和农业内部的配置效率，实现全民共同富裕。同时要创建绿色农业发展方案，重视自然资源经济价值评估和生态补偿机制建设，提高绿色生态农业、可再生农业等在县域农业发展中的比重，加强农业数字化转型建设，提升县域发展的可持续性。

　　摘编自《光明日报》

　　【范恒山：区域协同联动推动长江经济带高质量发展】

　　北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员范恒山指出，长江经济带作为流域经济是一个整体，需立足于区域协同联动，推动长江经济带高质量发展。具体而言，一是要加强产业规划对接，建立产业规划统筹协调机制，强化区域产业规划沟通协商，突出各地发展规划的针对性和独特性。二是要进一步清理和破除妨碍资源要素顺畅流动、有效配置的规定与做法，打破地方保护和市场分割，进一步优化营商环境，推动创新资源要素顺畅流动。三是要进一步完善省际间产业转移统筹协调机制，因地制宜创新合作模式和管理方式，促进区域间产业转移与承接。四是长江经济带各地区应积极整合创新资源，立足于比较优势，通过强化分工和密切协作推动传统产业改造升级，打造一批战略性新兴产业基地，延伸和完善产业链布局。五是要打破数字壁垒，推进区域信息枢纽港建设，推动数据赋能全产业链协同转型，建设一体化数字支撑平台。

　　摘编自《经济日报》

　　【解学芳、臧志彭：文化数字化是推动文化产业高质量发展的内在要求】

　　同济大学人文学院长聘特聘教授解学芳、华东政法大学传播学院“经天学者”特聘教授臧志彭指出，文化数字化是建设文化强国的重要抓手，是推动文化产业高质量发展的内在要求。实施国家文化数字化战略是推动公共文化数字化、文化产业数字化与文化消费数字化的系统工程，需要通过完善三大路径深化文化与科技的融合。首先要夯实文化数字化新基建，推动文化资源全域整合与数字化转化，加快建设可信数据流通环境，培育数据要素市场，打造可体验、可沉浸、可感触的活态文化产品，让文化产品更加多元。其次要统筹文化大数据平台，着力推进公共文化资源全域化、全形态的数字化整合，加快公共文化数字资源数据库建设，增强公共文化数字内容展示与供给能力，让公共文化服务更加普惠。再者要发展文化数字化消费场景，丰富“上云用数赋智”等要素在文化消费场景的应用，助推智媒体、云游戏、智慧文旅等新业态，以及“大屏”和“小屏”无缝切换等新消费场景的高质量发展，加快培育用户的数字文化消费习惯，让文化体验更加丰富。

　　摘编自《中国社会科学报》

　　（光明网记者徐倩阳整理）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）