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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）
政治密友坠机身亡后，泽连斯基称不担心自身安全******
中新网1月19日电 五天之内，乌克兰发生两起令人焦心的平民伤亡事件，先是第聂伯罗住宅楼突遭导弹袭击45名平民殒命，接着就是内务部长乘坐的直升机在首都基辅近郊幼儿园附近坠毁，造成包括儿童在内十余人遇难。
忙着在达沃斯论坛视频讲话的乌克兰总统泽连斯基，一边表示不担心自己的人身安全，一边暗示俄罗斯发起军事行动才是造成这一切的根本原因，最后不忘继续催促西方盟友加快军援。
“雾很大没有光……在幼儿园附近坠落”
乌克兰国家紧急情况局18日下午发布最新消息说，当天在基辅市东郊布罗瓦雷发生的直升机坠机事件共造成14人死亡、25人受伤。国家紧急情况局将此前的18人遇难，修改为14人死亡。
直升机上的9人全部死亡，包括内务部长杰尼斯·莫纳斯特尔斯基和内务部第一副部长叶夫根·叶宁等几名乌克兰政府高级官员。
直升机坠毁后爆炸起火，地面建筑受损，死伤者中也包含坠机现场附近的儿童。
据英国广播公司(BBC)援引当地居民Volodymyr Yermelenko的话说：“当时雾很大，没有电，没有电时建筑物上就没有灯。”
其他目击者称，飞行员在坠机前曾试图避开高层建筑，而是在幼儿园附近坠落。
一位当地妇女告诉BBC，当直升机在她家上空盘旋时，她看到了可怕的闪光。她说，飞行员显然试图避开她10层高的公寓楼，并选择靠近较小的建筑物。
目前，没有迹象表明坠机事故不是意外。但乌克兰国家安全部门表示，正在调查坠机的几个可能原因，其中包括人为破坏、技术故障或飞行员违反飞行规则。
就在四天前的14日，乌克兰遭受了自危机升级以来最严重的袭击之一，第聂伯罗的一栋住宅楼突然遭到导弹袭击，大楼被夷为平地，45名平民不幸丧生，其中包括6名儿童。
“他的死深深刺痛了基辅政府的心脏”
BBC称，在坠机事故中丧生的内务部长杰尼斯·莫纳斯特尔斯基是泽连斯基总统任职时间最长的政治顾问之一，他是自乌克兰危机开始以来乌克兰方面死亡的最高级别政府官员。
英媒称，他的死“深深刺痛了基辅政府的心脏”，因为内务部长在危机期间肩负着维持治安和管理警察的重要任务。
在整个乌克兰危机期间，他是乌克兰人最熟知的面孔之一，他曾负责向公众介绍自2022年 2月以来俄罗斯导弹袭击造成的伤亡情况。
已故部长的一位朋友、国会议员Mariia Mezentseva说，这对每个人来说都是一场悲剧，因为他在乌克兰应对危机方面发挥了重要作用。“他对同事、朋友和家人全天候做出回应。从总统竞选的第一天起，他就与泽连斯基非常亲密。”
在莫纳斯特尔斯基去世后，乌克兰国家警察部队负责人伊戈尔·克利缅科兼任内务部副部长并代行内务部长职务。
资料图：泽连斯基。“我不担心自己的安全”
就在直升机坠毁的消息传出几个小时后，泽连斯基在瑞士达沃斯举行的世界经济论坛上发表视频讲话，CNN评论员法里德扎卡里亚询问他是否担心当前的威胁和自己的安全。
他说，“不，我不担心。我没有什么可补充的。”
媒体称泽连斯基多次成为暗杀未遂的目标，但他本人对安全问题置若罔闻。
2022年2月底俄罗斯开展特别军事行动后不久，泽连斯基拒绝了美国提议他从基辅撤离的提议。
泽连斯基在2022年说的最受欢迎的一句话是“我需要弹药，而不是搭便车。”
“这不是意外”
CNN评论员还说，“我们认为这是一场意外，我们希望是一场意外。”
“这不是意外，”泽连斯基回应称，因为它是由军事行动引起的。他认为，目前俄乌局势之下，没有“意外”可言。
乌克兰没有说俄罗斯直接参与其中，但美国《华尔街日报》称，泽连斯基很明显将坠机事件归咎于俄罗斯对乌克兰发动的特别军事行动。
在哀悼遇难者和谴责俄罗斯之余，泽连斯基不忘继续敦促西方领导人加快行动，向乌克兰提供武器，以帮助抵御俄罗斯令人担忧的新攻势。
《华尔街日报》称，乌克兰官员和军事分析家最近几周警告说，俄罗斯可能正在准备采取新的行动，以重新获得在乌克兰的军事主动权。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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