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）

“大道”与“天下”，遇见习近平讲述的世界******

　　(近观中国)“大道”与“天下”，遇见习近平讲述的世界

　　中新社北京9月21日电 题：“大道”与“天下”，遇见习近平讲述的世界

　　作者 钟三屏

　　中国传统的道家思想、古希腊的哲学思想，让二者在西班牙专家安永脑海中交汇的，是中国国家主席习近平在二〇二一年新年贺词中所说的一句话：“大道不孤，天下一家”。

　　当时，在谈及世纪疫情对全球的冲击时，习近平藉此表示，经历了一年来的风雨，我们比任何时候都更加深切体会到人类命运共同体的意义。

　　作为中央党史和文献研究院的西班牙语专家，安永的一项重要工作是将中国领导人的讲话翻译成西班牙语，帮助西语国家的受众更好地了解中国。

　　面对习近平这句富有东方哲思的话，安永认为，翻译的关键在于对“大道”的理解。“‘大道’是非常具有中国文化和历史内涵的一个词。我们需要让西语的读者明显看出这是一种带有中国传统文化特色的表达，同时又能了解其中的含义。”

　　习近平使用的“大道”一词，可以追溯到道家思想甚至更早，其中的“道”更是中国传统文化中具有符号意义的字眼。外界观察到，从国学经典中寻找智慧、从传统文化中汲取滋养，是习近平经邦论道、治国理政的一大特点。事实上，习近平讲到的这句话就引据自《论语》中的“德不孤，必有邻”。

　　因此，在翻译时，安永也希望让译文能具有西方古典文化的色彩。反复揣摩后，他选择古希腊哲学中的一个词“excelencia(表示一切美好的品质)”来解释“大道”，并将这句话翻译为：“La recta excelencia del orbe nos emparenta.”即“遵循宇宙间一切美好的品质使我们亲近。”

　　这样的翻译方法，也让安永觉得符合习近平主席所表达的人类命运共同体理念。“‘大道不孤，天下一家’与人类命运共同体理念表达了相同的内容，习近平主席用这句话就是为了阐述人类命运共同体的理念。”

　　他从文本的角度进一步阐述，“一家”“不孤”有“共同体”的意味，而“大道”与“命运”则相互关联，“人类”则与“天下”处在相同范畴。在他眼中，“天下”是中国传统文化中又一典型符号。

　　中华民族历来讲求“天下一家”，2500多年前，就提出了“大同”社会理想，主张民胞物与、协和万邦、天下大同，憧憬“大道之行，天下为公”的美好世界。这样的“天下观”也显见于中国共产党的发展史。

　　2021年，中国共产党在回望百年发展历程时，就将“坚持胸怀天下”总结为十条历史经验之一。

　　习近平提出的“构建人类命运共同体”理念，被视为中国共产党在新时代“胸怀天下”的集中体现。“把我们生于斯、长于斯的这个星球建成一个和睦的大家庭，把世界各国人民对美好生活的向往变成现实。”这正是习近平讲述的“天下一家”的世界愿景。

　　安永说，回想起来，在他第一次看到“大道不孤，天下一家”这句话之前，似乎不曾看到哪个政党以这样的视角和高度，提出如人类命运共同体一般关乎世界发展的理念。

　　“我认为这是一个非常积极的理念和非常积极的倡议，它能够连接人心，能够让人们之间互相理解。”安永说。

　　回到现实，安永的工作在旁人看来，似乎也有些“天下一家”的意味。中央党史和文献研究院第六研究部，集结了安永等来自不同国家、使用不同语言的翻译者，他们与中国专家一起工作，将中国共产党的很多重要文献介绍给世界。安永说，“翻译是构建文明的一种方式”，这份工作的意义就是“让世界互相理解”。

　　“推进人类各种文明交流交融、互学互鉴，是让世界变得更加美丽、各国人民生活得更加美好的必由之路。”

　　习近平的这句话，让安永更加理解自己的这份工作。他时常为自己翻译好了某一句话而开心一整天——灵光乍现的那一刹那，他抓住了不同文明交融碰撞的火花。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、中新网)