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）
东西问·中外对话丨从古丝绸之路到“一带一路”，东方文化如何走向自信？******
2000多年前，横贯亚欧的丝绸之路是连接东西方商贸人文的纽带，古丝绸之路对东西方文明交流互鉴有着重要启示。
如今，大国博弈、乌克兰危机、中东乱局……亚欧大陆，这片承载着人类重要文明记忆的土地，被视作全球地缘政治和经济竞合的中心。
就此，中新社“东西问·中外对话”邀请中国社科院学部委员、中国边疆研究所所长邢广程，西南大学伊朗研究中心主任冀开运，与伊朗艺术研究院助理教授、东方部主任纳思霖展开对话。
专家们表示，古丝绸之路见证了人类不同发展阶段的文明交流。它启示当今世界：文明需要开放互鉴，而非封闭脱钩；需要平等尊重，而非唯我独尊。当前，美国等国家在亚欧地缘政治上频繁“埋雷”“添堵”，阻碍亚欧互联互通的战略意图明显，其背后则是狭隘的“文明优越论”作祟。
视频：【东西问·中外对话】专家：当中国成为国际秩序的维护者，西方显露出狭隘心理来源：中国新闻网
对话实录摘编如下：
丝路见证不同阶段的文明互鉴
中新社记者：古代丝绸之路是连接亚欧非的文明之路。从古代丝绸之路到如今的“一带一路”，为何亚欧之间的互联互通如此重要？
邢广程：公元前138年，张骞出使西域，司马迁有一个非常经典的概括叫“凿空”——就是丝绸之路从欧洲到亚洲，几乎实现了全线贯通。现在我们提出“一带一路”，就是说明到了21世纪，人类依然需要在欧亚非大陆进一步实现互联互通，这是全球化的需要，也是人类在不同阶段所进行的文明交流互鉴探索。
纳思霖：现在我们把丝绸之路视为文明交往之路，就是鉴于自古以来这条路上基于贸易而展开的丰富人文交流。丝绸之路上的中国和伊朗有悠久的文明交往史，比如，人们常听到一个说法，一个伊朗国王把狮子作为礼物送给中国皇帝。狮子，波斯语叫Sheir，来中国之后称作“狮”。可以说，中国狮舞也是中伊文明友谊之舞。
但是，现在伊朗年轻人对古丝路文化知之甚少，提到中国文化，他们可能只会想到中餐、武术、商业等。因此，我们也需要教导这些对东方文化，对中伊两国的宗教、语言感兴趣的大学新生，要让现在的两国年轻人相互了解。
视频：【东西问·中外对话】伊朗学者：狮舞可称为中国和伊朗的文明友谊之舞来源：中国新闻网
中新社记者：纳思霖长期从事丝路文化研究，最近出版了新书《伊朗细密画中的中国元素》，这些研究对于当下的文明互鉴有何意义？
纳思霖：为了以最佳方式来展示历史上中伊文明之间的艺术交流史，我在中国做了四五年研究。在这本配有插图的书中，我们介绍了在中国元朝时期，伊朗绘画受到的来自中国的影响，并展示了两个文明古国之间历史悠久的友谊。因此，我希望这有助于帮助对东方艺术，尤其是中伊两大文明的艺术感兴趣的人们加深对两大文明间的友谊的理解。
中新社记者：作为古丝绸之路上的两大重要文明，中国和伊朗有2000多年的文明交往史，这种交往有哪些现实启示？
冀开运：中伊两大文明有惊人的相似之处。在古代，两大文明都曾影响周边国家；到了近代，都曾深受列强侮辱压迫；而现当代，两大文明都在谋求民族复兴，探求有民族特色的现代化进程。
这种友好交往启示我们，其一，要对自己的文明有高度自觉自尊；其二，任何文明都有长处，应包容互鉴；其三，每个文明都有长期生存的理由。中伊是2500年来欧亚大陆文明交往的典范，历史让我们懂得，平等开放、互学互惠的前提下，世界文明才会结出更加辉煌灿烂的成果，这就是中伊文明交往对今天全球化、文明互鉴最深刻的启示。
从“仰视”到“平视”，
是东方文化自信回归
中新社记者：我们以往经常说“崇洋”，但现在很多中国年轻人喜欢“国潮”“华流”，从东西文化吸引力的变化，能看出哪些历史逻辑？
邢广程：我年轻的时候，还能听到很多老年人将煤油叫“洋油”，火柴叫“洋火”。“洋”字代表了一种我们说不出的洋气感，其实就是文化吸引力。之前我们是仰视西方，现在不再仰视，而是平视，对西方的认识更客观，将西方文化作为一种和我们平等交流的文明载体来看待，东西文化吸引力不是单向的，而是双向、多向的。
这种心态的变化，最主要的支撑就是中国崛起。我们尝到了改革开放的甜头，尝到了全球化的甜头，尝到了文明互鉴的甜头，开放的大门会越开越大。同时，文化自信的程度越高，我们就越能感到有理由也有义务为人类文明做出更多中国贡献。
视频：【东西问·中外对话】专家：从“崇洋”到“国潮”折射东西文化吸引力变化来源：中国新闻网
中新社记者：伊朗年轻一代有没有对于本民族文化或者东方文化的“自信回归”？
纳思霖：我非常认同邢教授的观点，我们强调保护自己的文化、语言和文明，但这不意味着封闭，我们要与其他文明在互相尊重的前提下密切交往。
近十年，越来越多伊朗年轻人对东方文化感兴趣，大学有中文系，每年都有很多新生选择学中文。从现实看，中文是世界第二大语言，不少学生认为学中文未来可以找份好工作，有不错的收入。从更深层次看，他们是被中华文化吸引，学习汉语时，也会想接触中国的文化和艺术。
“自信回归”是个非常好的提法。其实，我们现在常说的美国文化，历史不是很长，只有几百年，甚至都无法称之为文化。东方有深厚的文明积淀，伊朗和中国作为因丝绸之路结缘的两大文明，如今应该有更好的文明交流示范。
美国为何对“一带一路”如此纠结？
中新社记者：近年来，中国与部分西方国家之间的人文交流受限，如何看待政治操作对文明交往交融的影响？
冀开运：中国经过40多年的改革开放融入全球化以来，西方的自利心态就凸显出来：你不能比我富裕，不能比我平等，全球化的好处只应属于我。因此，当中国成为国际秩序建设者、维护者时，这样的国际秩序他们宁可不要。
另外，欧美一些人对中华文化、东方文化始终有傲慢与偏见。他们固执地认为东方文化就是愚昧、落后、专制，在意识形态偏见下产生了文明上的傲慢，而这种傲慢又进一步加深偏见。
中新社记者：有观点认为，美国在欧亚地缘政治上的频繁动作只有一个目的，即阻碍欧亚大陆经济整合，如何解释？
邢广程：今年，美国在乌克兰危机背后下了很大功夫，客观上对丝绸之路经济带，对欧亚“五通”产生影响，因为已经打起仗来了。同时，他又在海上搞印太经济框架，在21世纪海上丝绸之路上再做堵点。美国不断在陆上和海上给亚欧制造新堵点，这种战略意图非常明显。
“一带一路”没有排斥美国，也希望美国参加，但是“你不当头就不参加，你要参加必须当头，必须听你的话”，这种帝国思维已不适合21世纪的发展。
中新社记者：如何让美国和西方理解超越意识形态的文明交流互鉴？
冀开运：全球化时代，中国离不开世界，世界也离不开中国。回顾古丝绸之路上的文明互鉴，有利于增进东西方在民族心理和文化信仰上的沟通理解。“脱钩”绝不符合世界人民的利益，也不符合中美两国利益。鼓噪“脱钩”言论，说明美国政客的狭隘和短见，事实上，也脱不了钩，不是中国人不想“脱钩”，美国的利益也要求无法“脱钩”。
邢广程：我们提出人类命运共同体理念，因为当今人类面临一大堆共同问题，包括气候、灾害、贫困等等，应对这些威胁只能团结协作、命运与共。上升到文明层面就要强调文明对话，强调文明是平等的，没有优劣之分。西方一定要消除“文明优越”的偏见，如果认定盎格鲁撒克逊民族天生高人一等，这就是对文明认识的扭曲。
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