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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）

纪检监察机关围绕重点民生工作 跟进监督保障祥和过节******

　　纪检监察机关围绕重点民生工作

　　跟进监督保障祥和过节

　　本报讯(记者 李灵娜)春节临近，各地各部门用心用情、扎实细致做好重点民生工作。中央纪委日前印发《关于做好2023年元旦春节期间正风肃纪工作的通知》，各级纪检监察机关着眼保障人民群众度过安定祥和的节日，大力纠治在民生保障、帮扶救助、安全生产等方面不作为乱作为问题，推动解决群众“急难愁盼”。

　　“快过年了，预订年夜饭的客人多吗？最近市场监管部门有到酒楼来吗？”“已经快订满了。区市场监管部门来过几次，提醒我们要保证食材质量和卫生安全。”离春节不到半个月，四川省成都市纪委监委驻市市场监督管理局纪检监察组与驻在部门执法人员组成3个联合监督检查小组，深入全市酒店食府，围绕团年宴进货有无索证索票、食材储存管理是否合规、厨余垃圾如何处理、市场监管所执法人员检查频次和发现问题等，摸排一线监管人员有无不作为、慢作为、假作为、乱作为问题，督促推动市场监管系统动起来、紧起来、严起来，以实际行动守卫人民群众的“年夜饭”食品安全。

　　“我们监督聚焦‘民意最盼’，将团年宴食品安全检查工作具体情况，作为近期监督重点，直接到一线点位去，详细了解相关职能部门履职履责情况，以精准监督压实职能部门和属地政府责任，助力护民生、保安全。”成都市纪委监委第五纪检监察室主任刘学强说。

　　湖北省宜昌市纪委监委正在持续开展“下基层察民情解民忧暖民心”实践活动，发动全市纪检监察干部深入山区乡村、低保社区，以空巢老人、留守儿童、残疾人等困难群体为重点，逐村实地走访，逐项精准核查。1月以来，已经开展走访15次，发现并督促解决问题68个，保障群众平安祥和过节。

　　前不久，宜昌市远安县纪委监委党风政风监督室副主任覃雯雯来到茅坪场镇九龙村，偶然发现脱贫户张善新家中房梁受白蚁蛀食，房屋存在安全隐患。走访中，覃雯雯发现好几户村民家中都存在类似问题。远安县纪委监委随即将相关情况“点对点”反馈至县住建局，督促相关单位明确整改责任人和销号时间。1月5日，覃雯雯来到张善新家中进行回访。“去年发现房梁上好多小孔后，我每天都提心吊胆，怕哪天房梁被挖空了。这才没过几天，干部们就来教了防治白蚁的办法，还帮忙换了受损房梁。”张善新说。

　　“智能燃气表免费更换及集中入户安检推进怎样？供气管网设施及输配系统是否消除安全隐患？”“要加强燃气安全管理，做好应急预案，全力保障人民群众的生命财产安全”……近日，江苏省太仓市纪委监委紧盯节日期间安全生产领域问题易发多发环节，进一步整合、统筹、优化各方监督力量，联合应急、住建、环保、市场监管等职能部门开展精准监督，持续织密“监督网”，督促相关职能部门加大执法力度，全面排查整治贯彻落实年前安全风险防控不严密、安全责任落实不到位等各类民生领域的安全隐患问题，以精准有效的监督执纪执法回应群众期盼、保障民生福祉。

　　“在这次专项监督检查中，我们一手全力解决群众的急难愁盼，一手大力整治群众身边的腐败和作风问题，从‘小切口’做好民生‘大文章’。针对民生领域典型案件，通过综合运用纪检监察建议、组织专项治理及加大曝光力度等方式，打出监督‘组合拳’，督促各级党组织把‘人民至上、生命至上’的要求落实到具体工作中。”太仓市纪委监委相关负责人说。(中国纪检监察报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）