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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）
“针对中国的旅行限制是一场闹剧”******
中新网北京1月12日电 “我们很想念中国游客！”自1月8日对新型冠状病毒感染实施“乙类乙管”方案起，中国的出入境旅游逐步恢复。泰国、俄罗斯、柬埔寨、马来西亚、沙特阿拉伯、新西兰、新加坡等多国，热情欢迎中国游客的到来。
“非常欢迎中国游客的到来”
“中泰一家亲”“美丽的泰国永远欢迎我们的中国家人”——1月9日，泰国素万那普机场迎候大厅内，悬挂着欢迎中国游客的横幅。
泰国副总理兼卫生部长、交通部长、旅游与体育部长一道亲自到机场接机，迎接中国出入境旅游逐步恢复后第一批抵达泰国的游客。收到花环和礼物的中国游客笑意盈盈，表示“感觉很好，感受到了泰国人民的好客之情！”
2023年1月9日，泰国官员向抵达素万那普国际机场的中国游客发放花环。据美联社报道，泰国副总理阿努廷9日在接机现场称，中国游客无需出示新冠疫苗接种证明。他表示，中国游客赴泰旅游“是一个好兆头，这将增加收入，推动经济增长，扩大就业，并带来其他机会。”
一位泰国导游在接受英国《卫报》采访时表示：“我敢肯定，旅游业的任何人最希望看到的都是中国游客。”
同样“想念中国游客”的还有俄罗斯。从2022年12月开始，俄罗斯就一直在等待中国开放出境旅游的信息。阿穆尔州州长奥尔洛夫介绍，阿穆尔州已经与中国旅游公司就接待中国游客进行了积极准备，并为中国游客准备了特别的旅游项目。
柬埔寨对中国游客的到来也充满期待。首相洪森近日表示，柬埔寨“不要求中国游客做任何事情，只需作为普通游客来”。他希望在2023年迎来200万中国游客，并表示“东南亚国家非常欢迎中国游客的到来”。
资料图：外国游客在柬埔寨金边的一家博物馆参观。马来西亚内政部长赛夫丁8日表示，针对外国游客入马的标准作业流程不变，目前的防疫政策对所有国家的入境游客都一视同仁。马来西亚入境旅游协会主席也称，政府不会对1月8日后入马的中国游客施加特别限制，“如果马来西亚阻止中国游客入境，那么国家将蒙受巨大损失”。随着中国游客的回归，马来西亚航空公司已做好了准备，将增加相应的航班次数。
沙特阿拉伯旅游大臣艾哈迈德·哈提卜希望有更多中国游客到沙特旅游，了解沙特的风土人情。他表示：“中国是沙特阿拉伯主要的贸易伙伴之一。多年来，我们一直欣赏中国的文化和遗产……现在，我们希望中国人到沙特来旅游。”
资料图：沙特阿拉伯利雅得城市全景。据著名旅业媒体Skift报道，新西兰对中国游客敞开了大门。新西兰政府11日表示，不会要求中国游客提供核酸检测阴性证明。该国此前也曾发布声明称，对国际入境者的防疫要求保持不变，并指出额外的入境限制“没有必要，也没有理由”。
在越南，医学专家敦促政府不要限制中国游客入境或强制对中国游客进行核酸检测。当地的旅游公司已经迅速开始筹备，迎接中国游客到越南旅游。
和越南一样，巴基斯坦也热情邀请中国游客到巴旅游，并积极促进巴基斯坦游客到中国旅游。巴基斯坦旅游发展公司总经理表示：“对巴基斯坦来说，中国开放旅游是一个非常积极的信号。”他还称，计划将于2023年举办中巴旅游交流年，促进人文交流和旅游合作。
新加坡卫生部长王乙康9日表示，新加坡目前不必调整对华防疫措施。他说：“当新加坡经历另一波疫潮，其他国家和地区又会如何对待新加坡的游客？”
资料图：黄昏时分，新加坡滨海湾花园。“友善自然会让中国游客感受到温暖和欢乐、宾至如归，成为他们选择出境旅游目的地的重要因素之一。”中国外交部发言人汪文斌11日指出，中方将继续因应疫情形势，不断优化调整有关措施，与各方共同保障中外人员安全顺畅有序往来，为国际团结抗疫和世界经济复苏贡献力量。
“针对中国的旅行限制是一场闹剧”
美国有线电视新闻网(CNN)9日指出，中国游客的回归将给全球经济的重振带来希望。
然而，也有少数国家罔顾科学事实和本国疫情实际，执意针对中国采取歧视性入境限制措施。
2023年1月10日，韩国仁川国际机场，中国游客准备进行核酸检测。“针对中国的旅行限制是一场闹剧。”《纽约时报》5日发表评论文章称，人们对新冠病毒的了解已经比三年前多了很多，一味地入境限制对防止病毒传播并无太大作用，针对中国的旅行限制“并非采取了合乎逻辑的政策”。
图片来源：美国《纽约时报》报道截图据国际航空运输协会(IATA)官网发布的信息显示，以该协会和欧洲航空协会(A4E)为代表的航空业，以及以国际机场理事会欧洲分会(ACI Europe)为代表的机场发布联合声明，对欧盟成员国商定的“要求自华入境游客提供核酸阴性证明”的建议“深感遗憾”。
联合声明指出，1月3日，欧洲疾病预防控制中心(ECDC)曾发布消息称，预计中国目前的新冠病例不会对欧盟和欧洲经济区的疫情产生影响，但当下欧盟针对中国游客旅行限制的决定与ECDC当初评估的结果相互矛盾。
联合声明称，欧盟针对中国游客的限制几乎是“一种下意识的反应”，而不是一项科学的、基于风险管控的措施。
在中国出入境旅游逐渐复苏之际，世界多国都对中国游客的到来表示热烈欢迎与期待。正如俄罗斯阿穆尔州州长在欢迎中国游客时所说，随着疫情政策放开，“生活将会焕发新的光彩”。
（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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