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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）

这个假期，年轻人为何喜欢“躺平式旅游”******

　　明明是外出旅游，陈旺和她的朋友却拒绝打卡网红景点，非常默契地一起在民宿点外卖，投屏看脱口秀；明明去了热门旅游城市过春节，张悦一家却选择住在偏僻的地方，每天睡到自然醒，只偶尔去沙滩上散步放烟花；明明是星级度假游，宁枫却特意避开热门城市，去小县城体验五星级服务。

　　相比以往攻略详细、准备充足的“打鸡血式旅游”，这届年轻人开始了“躺平式旅游”，他们不再挤破头打卡网红景点，拍全是“后脑勺”的游客风景照，跟随必吃榜在餐厅门口排长队。轻松、陪伴、享受成为“躺平式旅游”的关键词。

　　不做规划，就像体验“人生试用装”一样

　　厦门大学的陈旺喜欢周末节假日跟朋友们周边游，不同的是，他们的旅行从来不做规划，说走就走。陈旺说，“如果感觉最近比较累，我们就会商量着提前把这周作业做完，利用周末时间出去放松一下，自驾或是坐车都很随意，也很少提前做规划”。

　　出去游玩，他们往往主动避开网红打卡点，选择比较小众的景点。他们会一时兴起去坐摩天轮，在小巷子里七拐八拐，遇到当地的特色小吃就买来尝尝。

　　虽然游玩景点很消极，但他们在民宿里却玩得很开心。“睡到自然醒，点外卖，一起投屏看脱口秀几乎是我们固定不变的项目。”陈旺说，“有一次外面下雨，大家都起得很晚，我们就去楼下超市买了些螺蛳粉自己煮来吃。女生甚至还给男生搞起了美妆试验，一直玩到天黑雨停了才出门。出去以后我们也没有目的地，索性就席地而坐聊天到深夜”。

　　大家一起去东山岛旅行，没出发前，因为手头还有一些事情没有处理，陈旺几次三番想要放弃。“真的来到东山岛后，在大海边会觉得这趟真值。我会放松下来，变得很松弛。”陈旺说，“给旅行做减法，不为旅行赋予太多意义，会更容易享受旅行本身”。

　　也许生活就需要紧紧松松再紧紧再松松，“如何规划旅行取决于你对旅行抱有什么样的目的，我们的目的就是来放松，所以我们会睡到自然醒，把平常没有睡的觉都补回来，睡好了再去玩。享受当下才会更有动力、更有能量去面对未来”。

　　陈旺和她的朋友们将自己的旅行定义为“人生试用装”，“就像化妆品的试用装、小样一样，这样轻松自在的旅行是我们人生的‘小样’。偶尔偏离正常的生活轨道去放空自己，过舒服的日子”。

　　闹中取静，感觉时间都慢了下来

　　春节期间，新婚不久的张悦和老公带着双方父母自驾两千多公里来到海南过年。舟车劳顿后，他们决定调整旅行方案，开启“海南躺平游”。

　　远离人群，他们选择住在一处偏僻的乡村民宿。正是这样临时的决定，让全家意外地度过了一个完全不同的春节假期。

　　张悦形容一家人在一起“非常安逸”，“我们住的地方比较偏僻，有一种避世的感觉。大家每天都没什么规划，随遇而安。早上睡醒之后一起吃早饭，用艾灸泡泡脚，中午在院子里吃火锅，下午可以出去体验农家乐或是全家人围在电视机前追剧，晚上就去海边散步或是一块打扑克牌，偶尔还会放烟花”。

　　张悦说今年春节少了些走亲访友的过年气氛，却多了许多跟家人相处的时间，“这样的旅行方式跟我们在家时是不一样的，以往春节大家都是各忙各的聚会，在这里我们可以为了一餐饭一大早去买菜，花很多时间一起做饭、洗碗。全家人一起说说笑笑，感觉时间都慢了下来”。

　　“我之前是一个非常有旅游精神的人，出去旅游一定要打卡当地最著名的景点，吃特色小吃，把能体验的都体验一遍”。但这次的“海南躺平游”改变了张悦的想法，“其实工作也好，挣钱也好，我都是想有更多时间，有更强的经济实力，带家人一起品味美食、体验风景。前提是要跟家人舒适、安逸地在一起，这样的风景才更有意义”。

　　品美食看日落，将舒适度摆在第一位

　　与张悦“闹中取静”的旅游思维不同，宁枫和女朋友选择去小县城住五星级酒店，“一晚500多元的价格在北京只能住普通酒店，但是在县城我们可以享受五星级酒店的硬件设施和服务，我觉得很值”。

　　旅游期间，宁枫和女朋友几乎有一大半的时间都待在酒店。酒店里有酒吧、餐吧、游泳池，甚至还有健身房、桑拿房、电竞区，“光是体验这些项目，我们就已经玩不过来了”。

　　偶尔宁枫也会跟女朋友在县城转转，“县城节奏很慢，我们会找些苍蝇馆子品尝最地道的当地美食，坐在公园的椅子上一起看日落，或是一起去海边蹚水。岁月静好不过如此吧”。

　　近年来，像宁枫这样的年轻人不在少数，他们的旅行不再是为了看更多的风景，而是将舒适度、体验感摆在第一位。为了迎合这些年轻人的需求，酒店也开始积极探索，比如江南主题酒店，以江南文化为特色，让游客不出酒店沉浸式体验江南文化；睡眠主题酒店，抓住都市人工作压力大、睡眠质量差，假期只想好好睡一觉的诉求，利用各类“科技狠活”助眠。

　　假期结束后，宁枫说，“我们已迫不及待在寻找下一个县城五星级酒店了”。

　　“躺平式旅游”看似佛系却并不摆烂，这届年轻人拒绝被传统旅游观绑架，他们用这种新兴旅游方式表达自己对于旅行的看法。

　　陈旺说，“这种放松式的旅游对我们来说是一种低成本的消遣，包括情绪上的低成本，用最低的成本获得最大的快乐”。

　　张悦说，“旅行的意义就在于与重要的人一起，记录沿途的点点滴滴，去哪里、做什么反而是无所谓的”。

　　宁枫说，“游历名山大川固然是好，但我更喜欢慢下来，在忙碌的生活里喘口气，感受岁月静好，这才是旅行的真谛”。

　　中青报·中青网见习记者 谭思静 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）