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）

夯实国内基本盘，打造内需新动力******

　　本期光明网理论学术动态导读关注扩大内需、基层宣讲、农业绿色发展、教育扶贫等话题，欢迎网友踊跃参与讨论。

　　【任晓刚：夯实国内基本盘，打造内需新动力】

　　北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员任晓刚认为，多措并举扩大国内需求，具有重大意义。首先，要畅通、拓宽、稳固劳动力收入渠道和路径，提振消费信心、增强消费意愿。通过深化劳动力市场化一体化体制改革，畅通劳动力和专业技术人才社会性流动渠道，能够促进区域间、城乡间、行业间要素流动，并加快完善本地劳动力输出服务保障体系，提高劳动力工资收入水平。培育新型农业经营主体优势，促进农业适度规模经营、提升农业生产效率。其次，要提高产品和服务质量，推动消费扩量增质。一方面要提高居民消费基础设施产品和服务供给水平和能力，夯实居民消费基础。另一方面，要推动传统产业和新兴产业深度融合发展，实现产业链价值链创新链提质换挡。再次，要推动供给侧需求侧结构升级，释放巨大国内需求潜力。把握好新一轮科技革命和产业变革的历史机遇，建立健全关键核心技术攻关新型举国体制，破解“卡脖子”难题，完善基础研究、应用研究的投入体制机制。通过发展消费新模式，推动线上线下消费深度融合，满足多样化消费需求。加快补齐农村和城市流通体系短板。最后，要进一步扩大国内投资规模和强度，持续激发国内经济增长潜力。实施好以工代赈、政府购买等重要工程项目，以重点工程项目投资吸纳当地群众就业，充分发挥其重要载体作用。

　　摘编自《光明日报》　　

　　天津市中国特色社会主义理论体系研究中心天津师范大学基地秦龙、李维光表示，切实做好党的二十大精神基层宣讲，重在及时总结实践中的好经验、好做法，在对象化、分众化、互动化相统一中增强宣讲的说服力、亲和力和针对性、有效性，推动党的二十大精神深入群众、深入人心。首先是以对象化宣讲提升亲切感、说服力、感染力。一些地方增强受众意识，通过走进田间地头、厂矿车间、学校课堂，开展“零距离”“面对面”宣讲，回应基层党员干部群众所思所想、所需所盼，找准思想认识共同点、情感交流共鸣点、利益关系交汇点、化解矛盾切入点。一些地方注重在宣讲活动中把“书面语”转化为“大白话”，用身边案例、可感数字不断增强基层宣讲的亲切感、说服力、感染力。其次是以分众化宣讲增强针对性、有效性、到达率。一方面，建强宣讲员队伍，发挥领导干部、理论工作者、行业先进模范等的各自优势，让合适的人宣讲合适的事、身边的人宣讲身边的事。另一方面，针对不同地域、不同行业、不同年龄受众需求，分层次、多维度、分阶段开展宣讲。最后是以互动化宣讲推动听得懂、能领会、可落实。一些地方着力推动构建网上网下同频共振、线上线下共同发声的大宣讲格局。在线下，掌握基层干部群众感到困惑、迫切需要解决的问题，明确宣讲的侧重点和切入点，积极回应群众所想所盼。在线上，通过开设基层宣讲“微课堂”“公开课”，借助网络直播等形式，在有问有答、交流互动中增强宣讲活动的交互性和沉浸感。

　　摘编自《人民日报》　　

　　中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员、农村发展研究所研究员包晓斌认为，全面推进农业绿色发展是实现农业现代化的题中应有之义。我们要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，加快发展方式绿色转型，健全资源环境要素市场化配置体系，推动形成绿色低碳的生产方式，发展绿色低碳产业，增加绿色优质农产品供给，实现保供给、保收入、保生态的协调统一。一是要健全农业绿色生产体系。不仅要建立健全绿色农业标准体系，推动绿色生产科技创新，加强绿色生产技术研发与推广，以控肥控药、作物育种、产地环境修复等为重点，开展农业绿色生产技术攻关。还要落实农业绿色生产的支持政策。坚持以农民主体、市场主导、政府依法监管为基本遵循，调动广大农民参与绿色发展的积极性。二是要优化农业空间布局。围绕解决空间布局上资源错配和供给错位的结构性矛盾，努力建立反映市场供求与资源稀缺程度的农业生产力布局，鼓励因地制宜、就地生产、就近供应。立足区域资源禀赋和比较优势，坚持保护生态优先，发展优势产业。合理调整种植业和养殖业结构。三是要增加优质农产品供给。一方面加强农产品供应链体系建设，统筹推动农产品精深加工与初加工、综合利用加工协调发展，提高流通效率，降低经营成本。另一方面加强农产品数字化信息建设。

　　摘编自《经济日报》　　

　　北京师范大学中国教育政策研究院庞丽娟、杨小敏表示，教育作为国家脱贫攻坚的重要内容和治本之策，发挥了“扶智”“扶志”的重要作用。放眼未来，为实现第二个百年奋斗目标，巩固脱贫攻坚成果，防止返贫和新增贫困，促进全体人民共同富裕道路上的持续减贫，我们仍需铸牢减贫意识，进一步深化教育扶贫，并不断赋予其新的时代内涵。首先，教育扶贫的实质在于通过对人的培养，着力于对人各方面的内在动机激发和外在行动赋能，使个体获得在现代社会求生存、助立足、谋发展的本领，有效摆脱贫困，进而从根本上消除群体化贫困和社会性贫困。运行机制上，教育扶贫过程表现为两个方面：一方面，将教育纳入扶贫开发、脱贫攻坚等内容，保障儿童接受基本教育的需要和基本权利。另一方面，通过职业技能与综合素养培训服务及相关资源的支持，助力各类对象面向劳动力市场“能就业”“就好业”或再就业与创业，由此助推个体和家庭有维持生活发展的稳定收入，实现脱贫。其次，要正视发展性贫困。教育扶贫要服务于持久地解决相对贫困和发展性贫困，服务和贡献于国家新的扶贫开发和持续减贫，为推进共同富裕、建设社会主义现代化强国作出贡献。最后，要深化教育的根本性作用。立足国家发展战略，推动人力资本的精准与深度开发；立足人的全面发展，提升人人追求美好生活的能力；立足推进区域发展，助力经济与社会全面转型升级；立足社会和谐稳定，推进社会收入分配结构的优化。深化教育扶贫，服务持续减贫，要牢牢坚持教育优先发展战略不动摇，举全党全国全社会之合力加快推进教育向更高水平发展，从而系统、深刻地提升教育体系服务持续减贫的能力。

　　摘编自《中国教育报》　

　　（光明网记者 王晓秋整理）