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）
诗贺2023年元旦******
编者按
新年伊始，万象更新。值此佳期，野草诗社、玉坛诗书画苑的诗人挥毫泼墨，创作一批诗词楹联作品，现刊发部分佳作，以飨读者。
迎接2023年元旦
李殿仁(北京)
盛会鸣鼙再起程，又迎元旦壮豪情。
红旗漫卷江山固，沧海横流方向明。
斗转星移春浩荡，天翻地覆岁峥嵘。
同心协力运筹巧，奋发图强阔步行。
2023迎新曲
李文朝(北京)
盛会蓝图启远征，开年乘胜跨新程。
三舱建站苍穹耀，六杰会天寰宇惊。
骇浪踏平旗舰稳，妖风镇住海波平。
神来妙笔丹青手，共绘江山万里晴。
迎接新年2023
何云春（北京）
落木晨妆四季还，几番烟雨暮云闲。
羔羊卧草呑残雪，燕雀登枝逐锦斑。
万物催生泥渐暖，千帆历尽水潺湲。
繁华蕴在梅开后，一旦春来绿满山。
贺癸卯元旦
蒲润康（四川西充）
时轮虎去兔当先，腾跨新征又百年。
梅报春归云燕舞，鼓鸣潮卷巨龙穿。
神舟问月惊环宇，航母乘风颂雅篇。
万里江山披锦绣，千帆竞发向尧天。
春日山行
白双忠(北京）
一路春光入画图，长城千里护京都。
花开桃李难寻径，水落鱼龙不见珠。
村酒飘香浮绿蚁，石桥流水映黄栌。
车行时倚天台立，满目风云气象殊。
除夕花市
倪健民（北京）
水暖沧波静，云开迤逦归。
江楼连叶翠，花市涌霞晖。
百宝珠轮转，千幡紫气依。
今宵春有势，十里彩灯飞。
迎2023元旦感记（通韵）
赵青山（吉林）
多少豪情凝笔端，一元复始意无边。
回眸旧历风兼雨，品味人生苦与甜。
踏雪寻诗逢数九，临屏寄语话丰年。
时光不舍轮流替，老骥新征春盎然。
岁杪感吟(新韵)
崔健（内蒙古）
羞把时光抖散开，奚囊捋罢叹苍白。
浮云多有形而上，逝水绝无飞去来。
情未喧腾何怨酒，诗难灵动本疏才。
流霞回看夕阳晚，始信风华不在怀。
迎春曲
王海亮（河北）
覆水流光掌上旋，烟花如雨雨如烟。
积年冰雪澄心底，一岁风尘到眼前。
避疫合当西凤酒，裁诗端赖野狐禅。
好将吉语传微信，各守平安过大年。
元旦
封玉华（吉林）
雪傲寒梅春已近，宏驰骏业借东风。
叠加愿景织云锦，漫卷旌旗映日红。
岁月含芳人有梦，江天溢彩韵飞虹。
时随国运同开泰，福字临门脚步匆。
新年祈福
赵丽萍（吉林）
知春好雪接新历，专许今交祥瑞红。
惟愿国强家富有，还欣海晏日亨通。
乡人争看巡天路，客子适归倾玉盅。
稻黍丰登仓廪满，清流山系韵葱茏。
新年寄怀
卢冷夫(北京)
赋得春风早入弦，乱莺声里韵流连。
阴晴犹识乡关路，嗔喜未忘家国年。
谩道诗余情索寞，谁知雪后梦新鲜。
望中千里人无语，爱与飞花共拍肩。
迎新有感
肖正平(北京)
平生意气肯飞扬，风景无边岁月长。
嗟苦居家方忽忽，放怀题句却茫茫。
如何灾后思三载，欲向春前醉一场。
梦里东风消息到，吹新水色与山光。
迎新2023年元旦
徐章明(湖北)
一元与日共新篇，万户千家祝瑞年。
启动春风环境宇，生华和气润周全。
烟花乐舞欢而庆，美酒佳肴团更圆。
如是妙祥光景好，唯祈岁月复嘉绵。
迎接新年2023
张连玉(湖北)
京都盛会聚飞鸿，战鼓催征乘惠风。
扮就江南冰翡翠，妆成塞北玉玲珑。
新程百载红船启，原野千方紫气蓬。
最喜山村添美景，还联伙伴五湖通。
冬日听雨雷
巴晓芳(武汉)
萧萧落木楚江滨，独倚阑干自出神。
云树稀疏思过雁，舟车喧闹望归人。
轻敲雨滴催寒渐，浅染梅芽问岁频。
昨夜一声谁破梦，冬雷也为报新春。
元旦抒怀
张雷咏(武汉)
出林雏鸟向天游，欲破云烟下九州。
且读人间窗外事，常怀君子望中忧。
更宜鸿雁掠沧海，不悔霜华染白头。
再借青春三十载，无限江山竞风流。
涨渡湖新春
夏明江(武汉)
征鸿鸣碧岸，雪化草滩妍。
湿地箫吹雾，农家店响鞭。
春潮催旧浪，旭日喷新天。
绿水休渔网，旅游乐马年。
春节盼归
黄小遐(武汉)
忍把相思挤作堆，天天微信说儿孩。
年关怯问归期事，只道园中梅已开。
迎新年
何兆云（北京）
一声爆竹震苍穹，三叩高堂举酒盅。
家宴抒怀添喜悦，新年纳庆沐春风。
2023年元旦吟
吉世君（四川）
歌吟盛世续年轮，猎猎和风拂锦茵。
虎驾祥云归五岳，兔衔瑞气绕三春。
天舟对接天公赞，大宇澄清大道臻。
拨正航程挥巨笔，宏图再展九州新。
壬寅岁杪吟怀
何立新（四川西充）
三年困顿又逢春，万象葳蕤一玉轮。
秉烛尚能邀梦影，低头何处照弓身。
梅香不计严霜久，竹翠还知厚土真。
莫笑枯荷风里瘦，眼前有菊美为邻。
元旦抒怀
罗明周（四川）
丽日霞云饰晓霜，神州万里凯歌扬。
天宫聚会嫦娥喜，航母巡游四大洋。
水绿山清如画美，尖端科技国盛强。
英雄奋进新时代，世界和平共担当。
元旦朗吟
蒲瑜松（四川）
驿站神舟纳免年，东风朗润九州天。
梅开玉岭初心续，擘画宏图始志牵。
万里河山添锦绣，千秋业绩忆勋贤。
贺词辞岁新程启，遍地时英奋勇先。
元旦感怀
范文钟（四川）
举世迎新捧玉觞，寒宵卧醉鬓添霜。
人生忽悟为追梦，七彩甘辛往复尝。
新春有寄
张丽（四川西充）
三年难得自由身，怎奈瘟君几代新。
冰雪寒枝梅更俏，山河解冻早迎春。
喜庆癸卯元旦
全水宗（四川）
瑞虎声消兔问津，征途开局遇双春。
初心始志千秋旺，驿站通衢九宇巡。
贺语铿锵航向指，神州锦绣画图新。
腾飞华夏圆佳梦，一片尧天富国民。
癸卯元旦
杨凤翔（四川）
廿大宏开锦绣章，春风一路意飞扬。
瀇洋掣舰鲸波破，北斗辉星绮梦航。
遍野莺声花浩荡，盈门丽日福焜煌。
神州处处横元气，万众笙箫颂富强。
元旦赏月
曾林华（四川）
远山孤火月长明，近水高台夜寂清。
秋去冬来寒意少，疫消人聚笑声盈。
元日接福
严昭模（四川）
梅蕊迎春早著枝，声声爆竹岁更时。
山君赐福留荫去，玉兔呈祥续绘诗。
元日抒怀（中华通韵）
陈瑞瑜（四川）
冠瘟毒敛复工初，元日新桃撵旧符。
遥望神舟轻抚舰，星辰大海纵情抒。
国运开新（新韵）
潘万虎（宁夏)
铸就凌云志，明辉耀纪元。
壮怀谋盛运，妙略续鸿篇。
跃海披飞雨，乘风越险滩。
航标常在握，何惧浪淘天。
从北京饭店窗内见天安门曙光有寄
余秀玲（宁夏)
重楼迷雾破南窗，红日青天拂旦光。
一盏明灯前路指，九州举目向东方。
迎新年书怀
赵学义（宁夏)
昭苏万类贺新年，福禄祯祥国运阗。
送走壬寅收惠泽，迎来癸卯饮甘泉。
高歌俊士瘟神灭，妙境宏图社稷延。
踏雪寻梅梅朵笑，东风着意奏和弦。
喜迎2023元旦（新韵）
沙俊清（宁夏)
休言老迈便痴呆，尚有新诗待剪裁。
翠岭松涛谐韵巧，黄河春水浪花白。
欲寻旧迹风吹去，难忘慈亲梦唤来。
幸遇清平佳岁月，晚晴何日不开怀。
癸卯迎新感吟
王福祥（宁夏)
卯兔飞奔众望孚，披荆斩棘踏征途。
创新开拓兴鸿业，砥砺前行不守株。
迎新杂咏
刘虎（宁夏)
东风又剪孕梅香，公历新翻瑞雪扬。
心寄田园丰雨露，情怀史册赋诗忙。
临窗探月征程迫，倚案扶琴往事沧。
喜有金辉天地暖，心中尽染九州芳。
迎元日
张青（宁夏)
岁酒频斟试解愁，牵衣稚子慰心头。
新元伊始红梅绽，旧梦终圆瑞雪柔。
惟愿家家餐有肉，犹欣户户食无忧。
寒冬凛冽春将至，疫后陶然走九州。
新春见闻感怀
张璎涵（宁夏)
半照似弦弓，裁别万碧丛。
题诗银海卷，对饮玉风盅。
我自歌新日，谁人叹落红？
隐屈黄道里，还复翠山中。
田园之春(中华通韵)
马存玉（宁夏)
东风曼妙气温馨，杨柳枝条翠玉神。
剪韭根苗新助长，梯田冬麦老苗伸。
杏桃地埂花开俏，鸟雀林丛唱凤晨。
运转乾坤节奏快，田园生态颂阳春。
迎接元旦
谢久洪(湖北)
壬寅劲舞即声尾，展现呈功硕果屏。
昨吹东风颜露笑，今朝元旦絮飞星。
梅花朵放梅天院，喜鹊晨鸣喜报庭。
玉兔粉妆姗摆缓，疫情抹去美春馨。
新春寄语
赵云集（辽宁）
迎新辞旧寻常事，一夜东风两岁连。
爆竹方传春信息，桃符又续古芸编。
眼前岁月心中醉，窗外缤纷梦里牵。
猎猎旌旗飞到处，狂歌劲舞向明天。
贺癸卯春节
李耀忠（辽宁）
千年习俗桃符佑，岁旦如期守在家。
对酒题诗吟盛景，逢春泼墨贺丰华。
山村美味相思处，溪水深情无际涯。
世上奇珍唯一物，孝心捧出敬咱妈。
贺新春
赵德金（辽宁）
普天同庆千家乐，举国欢腾万户圆。
洒扫庭除辞旧岁，张灯结彩贺新年。
银花飞舞祥光闪，火树逍摇瑞气旋。
佳节昌欣逢盛世，江山稳固永相传。
2023新年寄情
王世金（辽宁）
月照天涯四季轮，寒中漫逸又迎春。
山河素影知行客，华夏清声伴醉人。
冬柳乘风滋翠骨，腊梅饮雪露红唇。
全民砥砺飞龙捷，致富征途局局新。
喜庆兔年元旦
庄永信（辽宁）
辞旧迎新庆卯年，吟风走笔播诗田。
峥嵘岁月留佳韵，荏苒时光赋雅篇。
寄意家山花正翠，倾情故里貌犹妍。
赏梅戏雪凝思远，盛世升平筑梦圆。
元旦感怀
陈家文（辽宁）
中枢擎帜展雄篇，经济腾飞寰宇宣。
箭载神舟月宫看，风携舰母海涛穿。
一元复始同追梦，百业兴隆共举鞭。
盛会鸿遒图已绘，立潮破浪启航船。
元旦(中华通韵)
毛桂红（辽宁）
过往旧年成故事，首开扉页又迎新。
倚栏仰望问明月，对酒当歌唱雪魂。
冬夏时光从未负，春秋文笔亦还勤。
一元复始海天阔，流彩飞霞更有神。
新年随感
曲嘉宁（辽宁）
佳节时逢雪映窗，村民贺岁笑声扬。
山川起舞弄清影，大地飞歌着盛装。
高挂红灯祥气瑞，多姿焰火彩花香。
神州上下同欢庆，丰裕家乡世泰康。
咏新年
陈金凤（辽宁）
雪韵风鸣迎卯年，人民富裕史无前。
山河锦绣神州美，岁月峥嵘大地妍。
科技扶贫蔬果翠，精优饲养肉鱼鲜。
乡村崛起留佳话，身在农庄将梦圆。
迎卯年抒情怀（通韵）
王文录（辽宁）
寅虎归山未等闲，欣逢玉兔更非凡。
红梅傲雪迎新岁，绿酒盈杯送旧年。
盛会祥风化春雨，小康甘露润桑田。
神舟十五腾云起，华夏儿孙好梦圆。
元旦感怀
李长城（辽宁）
岁月何曾老，壬寅倍觉艰。
烽烟腾海国，瘟疫扰人寰。
九域生豪杰，五洲摧敌顽。
初心从未改，力闯虎门关。
新春寄情
吴芳（辽宁）
四季轮回节有情，隆冬过后继春生。
重山放眼开新曲，积雪溶寒绕旧城。
万亩波光摇柳色，三年尘坷照湖清。
家家笑语瞳瞳日，催马扬鞭又启程。
癸卯春节
丛艳（辽宁）
寅虎匆匆隐后台，暖心玉兔扫尘埃。
烟花送走萧条去，行业喜迎繁盛回。
正值霜清红日出，欣逢风畅碧泉开。
天晴雨霁人勤奋，福祉提升康泰来。
同贺癸卯年春节
秦万力（辽宁）
宗谱高悬红烛燃，晴阳暖照舞翩翩。
春联映日家家福，柏酒迎新岁岁鲜。
赤子无忧行富路，翠流得意涌清泉。
山河锦绣人心聚，共祝神州铸梦圆。
贺2023年元旦
宋明德（辽宁）
光阴不觉又佳节，弹指七寻更岁年。
竹影松溪游古迹，琴棋诗画学名贤。
欣逢元旦亲人聚，共煮三冬吟梦圆。
时遇家乡生秀景，霜翁得韵赞桑田。
新年寄兴
师红儒（山西）
岁运新风入胜题，春山明日待攀跻。
居留画境原非梦，心远神舟已结梯。
有限寒雕清韵瘦，多情雪舞塞天低。
乡关节物足吟赏，浩思潮生人欲迷。
兔贺新年
赵丽娜（山西）
精灵玉兔报芳春，斗转天干岁指寅。
瑞雪空馀前度月，秀山不见旧时旬。
行吟世境年光好，守望乾坤景物新。
欲使雄风齐率土，琼花碧树净无尘。
辞旧迎新
林暮雪（山西）
满窗山岳纳新初，最是清江入画图。
弹指琴声丰岁曲，回眸锦色醉春都。
高松赋载千秋月，老笔书成百代湖。
万里年妆今又续，东风一缕送屠苏。
元旦
李玉莲（山西）
窗前冰挂写诗篇，天上晨霞映篆烟。
逸兴漫吟景中景，约同春信跨新年。
癸卯迎春
雪馨（山西）
春水初生宿雪开，复将暖意破莓苔。
云边放出溪山好，岸上妆成柳色回。
辞旧壬寅归远道，迎新癸卯去遗灾。
陈年旧事何须说，只待东风扫雾埃。
新岁闹春图
姜典齐（山西）
疏梅犹绽冬寒侧，黛柳斜摇翠意逢。
小草拱芽黄雀脚，尘冰裂水紫鸳雍。
组稿：何云春 李方舟
审稿：王改正 张 宁
