彩神彩票计划|彩神彩票返点

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）

全球跨国企业看好中国创新与市场活力******

　　新华社美国拉斯维加斯1月11日电（记者黄恒 谭晶晶兴越）2023年美国拉斯维加斯消费电子展（CES）日前落幕。CES是国际消费电子产业中技术、市场和投资走向“风向标”，也是展示全球企业创新能力和经济体创新活力的“大舞台”。

　　在这次展会上，中国创新活力全方位覆盖众多门类产品和全产业链环节，给包括全球跨国企业在内的各界留下深刻印象。

　　中国创新水平走在世界前列

　　本届CES展示的重要趋势之一，是新能源车成为未来电子消费领域技术最核心的集成平台。这意味着新能源车市场是最重要和激烈的创新竞技场。在这方面居于世界领先地位的德国宝马集团，特别看好中国研发团队和中国市场的创新活力。

　　1月8日，人们在美国拉斯维加斯消费电子展上参观。（新华社发，曾慧摄）

　　宝马集团董事长齐普策在展会期间接受记者采访时说：“我们数字化、电动化和循环永续的集团战略与中国的发展方向相契合，中国在这三方面都走在世界前列。在科技领域，有很多创新都来自中国，随后扩展到全世界。中国是推动新兴技术超大规模应用的热土。”

　　现在，宝马以北京、上海、沈阳、南京为基础，在中国建立了德国之外最大的研发和创新体系，在中国有约3200名员工从事研发、数字化、电动化等领域的创新工作。

　　宝马集团负责研发的董事弗兰克·韦伯（中文名韦博凡）告诉记者，对宝马而言，“中国研发团队的成功是全球研发团队成功的关键”，而且“很多中国供应商已经成为行业标杆，不仅是传统汽车零部件，还包括电池、电芯等领域”。

　　1月8日，一名女士在美国拉斯维加斯消费电子展上体验智能科技。新华社发（曾慧摄）

　　美国高通公司产品管理主任、全球车联网生态系统负责人吉姆·米塞纳接受记者采访时说，中国在车联网方面走在世界前列，政府引导功不可没。“我们在与美国相关产业决策者沟通时，经常提到中国经验。”

　　他说，中国政府积极推动蜂窝车联网技术（C-V2X）基础设施建设，加快C-V2X标准制定和技术升级，出台一系列规划和政策推动车联网产业发展。中国凭借创新能力、市场以及强有力的政策支持，正引领全球电动车技术和应用的创新发展。

　　中国创新理念厚植企业发展规划

　　除了跨国企业普遍认可中国的创新水平和市场活力，面向市场、积极创新的理念也植根到几乎所有参展中国企业的发展规划中，不少企业近年来对产品集成创新领域的重视和投入，在本届CES上初步展现出成果。

　　1月6日，人们在美国拉斯维加斯消费电子展上参观深圳道通智能航空技术股份有限公司的无人机。（新华社发，曾慧摄）

　　广州海葳特科技有限公司是一家中小型企业，专门制造可穿戴运动设备，上次参加CES是在2019年。这次参展公司主推的是拥有专利的自主品牌产品头戴式气传导运动耳机和女性耳机。

　　公司总监欧林芳告诉记者，近几年公司越来越认识到提升竞争力的关键在于创新。为此，公司与专业咨询公司合作调研美国市场，并且建立了30多人的研发团队。除产品外观，公司的研发还关注如何保证用户在户外运动享受耳机音效的同时，依旧能够听到外部环境中的警示音等。

　　1月6日，一名参观者在美国拉斯维加斯消费电子展上体验TCL的虚拟现实产品。新华社发（曾慧摄）

　　艾力斯特是来自浙江的按摩椅生产商，共有3000多名员工，其中研发团队200多人。这家企业参展负责人刘时坚介绍，随着创新深入，产品核心技术的研发已开始引入人工智能，以更好地辅助控制程序编程，实现针对消费者的个性化体验升级。

　　东莞永冠电子科技有限公司生产智能灯具，今年第一次参加CES，拿出了拥有自主品牌和专利的产品。公司副总裁柯静娜介绍，公司有完整生产线和供应链，以及专业研发团队。近年来，公司越来越意识到，必须技术创新才能更好发展。

　　中国创新优势巩固全球供应链地位

　　在本届CES上，不少业内人士意识到，中国企业已开始向以创新谋发展的新平台升级，而中国厂商的展位较其他以制造业为主的经济体人气更旺，强大的创新活力、配套能力和市场容量进一步强化了中国产业优势，使之成为全球供应链不可替代的重要部分。

　　中国机电产品进出口商会副会长石永红接受记者采访时说，中国机电产业韧性强劲，产业链较完整，供应链高效且配套完善，产能规模的综合优势显著，2009年至今保持着全球机电出口第一大国地位。当前，向产业链中上游领域纵深发展、注重自主品牌和研发已成为机电产业的整体发展趋势，这一产业正处于规模与质量兼顾，技术、质量、品牌、服务等综合性提质增效的阶段。

　　1月6日，人们在美国拉斯维加斯消费电子展上参观海信展区。（新华社发，曾慧摄）

　　推动中国创新强劲发展的动力，除了明确的政策引导、坚实的创新能力，还有中国企业家蓬勃的创新精神和中国市场的激烈竞争。

　　来自深圳的雷音音频公司主打针对音乐发烧友的高端耳机产品。该公司董事长王塾增的话代表了很多中国初创企业的精神。他说，这几年，为在全球竞争中胜出，“我们必须创新”。

　　1月6日，人们在美国拉斯维加斯消费电子展上参观宇树科技展区。新华社发（曾慧摄）

　　同时，CES上很多海外企业家认为，充分的市场竞争是中国创新充满活力的重要原因。专注于研发全自主送货机器人的美国科技初创企业Ottonomy的首席执行官里图卡尔·维贾伊表示，该公司密切关注中国智能机器人企业的创新解决方案，因为中国机器人市场很大，而且竞争激烈，中国公司在解决最后一公里的配送方案上有很多开创性成果。

　　韦博凡特别谈到中国消费者对产品创新的推动力。他说，中国消费者对变化的接纳程度很高、很快，“这对我们激励很大”。创新的动力就来自中国消费者这样善于接受新事物并乐于接受新事物的特质。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）