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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）
【十年中国风】环球中国味，谁是TOP1？******
中新网北京10月7日电题：【十年中国风】环球中国味，谁是TOP1？
作者 刘越
这十年来，谁才是“中国味道”中的人气TOP1？
如果在网上这样发问，得到的答案必定五花八门又暗藏“刀光剑影”——
超越时空局限，中国味道“燃起来”
霎时间，川菜、粤菜、湘菜、鲁菜等各大菜系粉丝纷纷下场，煎饼果子、臭豆腐、驴打滚等地方小吃拥趸也不遑多让。可谓“一条大河波浪宽，两岸口味不一般”。
哈尔滨师大夜市，市民们现场享用美食。中新社记者 孙汉仑 摄泱泱中华地大物博，华夏儿女食不厌精。再加上这十年来，随着经济发展，人流物流通达，餐饮及相关行业稳步前行，中国味道在跨越时空限制后愈加异彩纷呈——
云南人能在武汉吃到正宗的东北杀猪菜，天津人围着延边烤肉喝着北京二锅头。中国互联网信息中心数据显示，截至2021年底，网上外卖用户规模超过5亿人。科技的进步让“十里不同风，百里不同俗”成为“足不出户，尽享天下美食”。
如果把问题换成“外国人最爱的中国味道”，答案又会如何？网友们大概率会犹豫又不失礼貌地反问：“呃……是不是饺子和烤鸭？”
那么，“中国味道”在海外的这十年，又究竟呈现出怎样的发展轨迹？
海外的“中国味道”是什么味？
和“华夏吃货”兼收并蓄的“中国胃”相比，老外们的口味着实有点让人难以捉摸。不过这十年来，越来越多的中国美食扬帆出海，让海外正宗的中国味道，也逐渐变得有“迹”可循。
中国餐饮文化对外输出由来已久且影响深远。以日本厚生劳动省近年来公布的资料为例，共有近6万家中华料理店遍布日本全国。不过海外有两个关于中餐的概念——“改良中餐”和“本味中餐”。前者结合本地口味，后者更加原汁原味。
加拿大蒙特利尔，在唐人街举行的亚洲美食集市吸引食客光顾。中新社记者 余瑞冬 摄在采访中，小新被狠狠科普了一波“洋中餐刺客”。“学校附近有一家点菜制的中餐馆，难吃得令人发指。”在意大利留学四年的声乐老师安德烈(化名)回忆：“印象中最难吃的一道菜是锅包肉，难以下咽，嚼起来像橡皮糖，味道跟中国完全不一样。”
曾任日本“麻辣联盟”中国支部总代表的何珂表示，中餐的改良有其客观原因。他介绍，川菜传入日本时，缺乏基础的四川调味料，只能寻求替代品，比如用日本的味噌代替甜面酱来炒回锅肉，味道自然不够正宗。
而近十年间，随着国际交往的密切和中华文化的影响力日彰，原汁原味的中餐也正在异军突起。其中，火锅表现亮眼，按照门店收入计算，2021年的国际中式餐饮市场中火锅占比11.1%，约289亿美元。此外，兰州拉面、酸菜鱼、广式早茶等美食纷纷扬帆出海，正宗中国味道席卷全球。
“中国味道”，何以在世界大放异彩？
在何珂看来，饮食文化的传递是循序渐进的。
“经过改良后，把更适应当地口味的菜品做出来，也更有利于中华料理的对外传播。”而十年一瞬弹指间，无论是改良还是原味，中国味道在海外都开辟出更广阔的赛道。弗若斯特沙利文的报告显示，2021年，国际市场上的中式餐饮数量已经超过60万家，市场规模高达2644亿美元。
日本街头中餐店。留学生小董供图“从前日本流行改良版的中餐，但从去年开始，日本兴起了一个潮流‘ガチ中華’，即追求本味的中国菜。”何珂以花椒举例，近年来，一些在日本开餐厅的当地人，每年会来成都收购青花椒带回国，他们很喜欢花椒的香味和麻味。
中国味道为何能在世界大放异彩？除了中餐本身的味觉魅力，经济发展推动综合国力增强，大批华人出海创业、留学、旅游，中餐消费群体日益增长；互联网上资讯发达，李子柒、厨师王刚等美食博主火遍全球，让外国食客渴望尝试更地道的中国味道；与此同时，中国文化的对外影响力不断提升，辐射到生活的方方面面。
海外中餐店。留学生路萱供图美食作家李作民认为，所有美食本质上都是一种文化现象，“中餐在美国或者在全球有多大影响，取决于中国文化对海外有多大的影响。”
谁才是海内外的“中国味道”人气TOP1？或许这个问题并没有统一的答案。中国味道不拘泥菜系，而在于百花齐放的美食格局；中国味道不限制地域，我们有“足不出户，吃遍天下美食”的科技硬实力；中国味道更是不必纠结“改良”或“本味”——在这两条赛道上，中国味道都正在日益香飘全球。
（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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