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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）

传承家风，做“散发光”的青春“引路人”！******

　　作者：长春中医药大学 齐勋

　　每个人的人生都会有“将登太行雪满山”的无奈，“欲渡黄河冰塞川”的困苦，你把它看作“拦路虎”，就会骑虎难下、踌躇不前。你把它看作“磨刀石”，就会攻坚克难、玉汝于成。因此，人生只有追随光，才有可能成为光，在前行中散发出属于自己的光芒，将这种光芒传递给更多人，照亮更多人前行的路！

　　追随光——收获光芒，感受温暖，获得力量

　　历史是最好的教科书，党史是最好的营养剂。往往“身边的光”才是最闪耀，也是照亮我们最多的。我身边就有这样一个人，他17岁在村外放羊时，放下羊鞭毅然决然跟随路过家乡的解放军东北军区五分队的黑山大队三连走上革命道路。他曾参加辽沈战役黑山阻击战，那段时间每天都在打仗，每天都有战友光荣牺牲。当时战友们只有一个信念，就是为了后方更多的老百姓安全，宁可战死，也必须打好仗。他曾经历过三面受敌，两次身负重伤，“子弹”一颗从耳孔穿过，一颗打入腹腔，生命垂危奄奄一息。现在落下了左耳彻底听不见的毛病，一到伏天就必须去医院，要不然腹腔就会疼得难受。他曾多次冲出过敌人的包围圈，追击过敌人的逃窜。正因为经历过生与死的考验，经历过战争的残酷，才深刻体会到今天幸福生活的来之不易。他曾辗转多个部队，因为出身贫寒、战斗勇敢，受到部队党组织的关心与培养，1950年、1953年两次被军队优选参加国庆阅兵仪式，接受祖国与人民的检阅。两次荣获一等功、两次荣获二等功、一次荣获三等功！

　　新中国成立后，因为他对党忠诚、是有理想有抱负的蒙古族青年干部，被国家选派赴蒙古国支援社会主义建设。以党支部书记兼职翻译官的身份，带领来自北京、上海等成熟的建筑工人到蒙古国苏赫巴托尔省，克服思想、生活上种种困难，出色完成祖国交给的援建任务、受到了驻蒙古国大使馆和蒙古国的好评，并被蒙古国大使馆党委提名外援蒙古国政府国家先进工作者一次、蒙古国省级劳动模范四次。

　　时代各有不同，青春一脉相承。这个人就是我的外祖父，现在已经90余岁高龄，有着70多年党龄，他的这束光，不仅温暖着家中的每一个人，更照亮了我的人生，可以说我一直流淌着“红色血脉”，从小就接受了马克思主义的熏陶。学党史、知党恩、跟党走，传承红色基因，成为了“我的光”！

2021年寒假，返家与外祖父、外祖母欢度春节

　　成为光——不断成长，努力奋斗，传递温暖

　　2012年，学医5年、本科毕业，到底是攻读硕士毕业生后成为一名医生，还是更好地实现个人理想，仍是个未知数。恰逢第八期全国优秀青少年中共中央党校党史教育学习班开班，我有幸作为吉林省青年代表之一参加。培训班主要以中国共产党的历史为主线，系统阐释了中国共产党带领广大人民夺取政权、建立社会主义基本制度以及改革开放以来走中国特色社会主义道路所取得的伟大成就，并就社会关注问题进行了深入的探讨；引导我们用多角度来观察问题，用辩证唯物主义、历史唯物主义思考问题。

2012年7月，作为第八期全国优秀青少年中共中央党校党史教育学习班学员，在中共中央党校“实事求是”石前合影留念

　　党的十八大以来，中国特色社会主义进入了新时代，习近平总书记提出并深刻阐述了实现中华民族伟大复兴的中国梦。作为一名共产党员、有志青年，仿佛触动了最敏感的“神经”，注入一支强心剂。源于本科期间辅导员老师的影响，我也想要成为青春引路人！于是在“实事求是”石前，同学们一起讨论、酝酿，后续还出版了一期《党“夏”青年》，记录我们的所思所学所感，见证在热血青春年代我们的铮铮誓言！

　　后来，我申请成为一名研究生辅导员，向身边的优秀辅导员老师、所带的学生不断学习着。2015年硕士研究生毕业后，面对已经考取的省级三甲中医院医疗岗的编制，我还是坚定选择当一名高校辅导员，我要成为更多青年学子的“光”，引领更多青年成为党和人民信赖的好医生。我也愈发认识到不能只成为学生的“知心朋友”，更要成为学生的“人生导师”；要给学生“一杯水”，自己要有“一桶水”的道理。更加明确教育的初衷是“为党育人、为国育才”。只有将国家的未来、民族的希望孕育好、培养好，才会有更好的明天。

2018年，在吉林省医药专业大学生就业洽谈会现场，对学生进行就业指导、就业单位推介

　　散发光——青春领路，砥砺前行，永远奋斗

　　讲好“大思政课”，发挥高校辅导员的作用，思想政治教育的春天一直都在。从一名“求道者”到“传道者”，我深深感觉到自己的差距，所以不断提升自己的思想理论水平与业务能力。学校组织的多项辅导员思想理论培训、沙龙、辅导员大赛，以及参加辅导员国内高校交流项目、赴上海中医药大学交流学习，都让我更加坚定自己选择的道路是伟大的！国家、教育部、教育厅、学校出台的各项政策，让我感受到属于高校辅导员最好的时代已经到来。坚持立德树人根本任务，首先要“立己德、树己人”，更要形成团队，引领、带动、影响更多的青年学子与我一样，深刻感受到“党”的光辉与温暖。作为医学背景专业出身的我、所带的学生又都是中医药专业，就更需要在行动中显身手、在细微处见真情。

带领学生定期赴社区开展“三服务三提升”工程，发挥医学生专业特长，进行义诊、中医药文化科普、健康知识与疾病预防知识宣传、建立健康档案

　　只有走进大学生，才能做大先生。我一直认为辅导员是距离学生最近的群体，只有把握学生的成长规律，才能更好地教育学生、服务学生、帮助学生。与学生谈心谈话、了解学生背后的故事；带领学生一起到社区、到一线、到井冈山等红色革命教育基地，重走抗联路，重温过去战斗的岁月；与学生一起接受时代楷模的教育，学习党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史；共同观看冬季奥运会、运动健儿的拼搏之姿，为冬奥会的召开书写赞歌、感受中国力量；带领同学们战斗在疫情防控第一线，发挥医学生的专业特长，我们在传承精华、守正创新的道路上愈加坚定……

　　见证一批批学生入学、拼搏、毕业，我也在一同成长。2021年在工作的第六年，我收获了“全国最美高校辅导员”的殊荣，获得了更多关注、同样也感受到自己肩负的沉甸甸的责任与使命，那就是更好地培养新时代的中国青年。2022年我以高校辅导员、党员代表身份，参加中国共产党吉林省第十二次代表大会，这既是信任、认可，更是责任、担当。只有让更多的青年学子了解、感受在党的领导下家乡的变化、发展成就，才能更好地投入到建设家乡、贡献家乡的行列中，为国家的发展贡献力量。

　　以实际行动迎接党的二十大胜利召开，站在“两个一百年”奋斗目标历史交汇点上，我们每一个人都站到了新的起跑线上！奋斗者，正青春！在青春的赛道上奋力奔跑，争取跑出当代青年的最好成绩，是我们对新时代的双向奔赴，也是对新时代的最好回答。

　　不忘来时路、走好脚下路、坚定未来路。当我们不再迷茫、不再彷徨，就会发现，“光”无处不在，每一个人都在追随光的过程中成为了光。照亮更多青年学子前行的路，努力实现中华民族伟大复兴的中国梦，成为我的光，更是我要散发的光！

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）