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来源：彩虹多多注册网2024-11-17 17:48

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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）

2022年CPI同比上涨2.0% 2023年物价会如何？******

　　中新网1月12日电(中新财经记者谢艺观)12日，国家统计局公布2022年全年及12月份CPI数据。受鲜菜价格降幅收窄、鲜果价格涨幅扩大等因素影响，2022年12月份CPI同比上涨1.8%。另，2022年全年CPI同比上涨2.0%。

CPI涨跌幅走势图。来自国家统计局。

　　2022年12月CPI同比涨幅小幅扩大

　　国家统计局数据显示，从同比看，2022年12月CPI上涨1.8%，涨幅比前月扩大0.2个百分点。其中，食品价格上涨4.8%，涨幅比前月扩大1.1个百分点，影响CPI上涨约0.87个百分点；非食品价格上涨1.1%，涨幅与前月相同，影响CPI上涨约0.92个百分点。

　　据国家统计局城市司首席统计师董莉娟介绍，食品中，猪肉价格上涨22.2%，涨幅比前月回落12.2个百分点；薯类和鲜果价格分别上涨12.7%和11.0%，涨幅均有扩大；鸡蛋、食用油和粮食价格分别上涨10.0%、7.2%和2.6%，涨幅均有回落；鲜菜价格下降8.0%，降幅收窄13.2个百分点。

　　“扣除食品和能源价格的核心CPI略有回升，同比上涨0.7%，涨幅比前月扩大0.1个百分点。”董莉娟指出。

资料图：新疆乌鲁木齐市某购物中心。中新社记者刘新摄

　　鲜菜、鲜果价格环比上涨，猪肉价格降幅扩大

　　从环比看，2022年12月CPI由前月下降0.2%转为持平。其中，食品价格由前月下降0.8%转为上涨0.5%，影响CPI上涨约0.09个百分点。

　　董莉娟提到，食品中，受季节性因素影响，鲜菜和鲜果价格分别上涨7.0%和4.7%；生猪供给持续增加，猪肉价格下降8.7%，降幅比前月扩大8.0个百分点。

　　“鲜菜、鲜果价格环比大涨，是食品价格反弹的最重要因素，主要原因是冬季供给偏弱，以及2023年春节移至1月引发的节日性上涨效应提前。”民生银行首席经济学家温彬表示。

资料图：海口市民在农贸市场购物。　张月和摄

　　2022年CPI涨幅处在预期目标内

　　国家统计局公布信息显示，2022年全年CPI同比上涨2.0%，处在3%左右的预期目标内。

　　国家发改委价格司司长万劲松12日在发布会上表示，我国物价总水平持续平稳运行，国内CPI单月涨幅始终运行在3%以下，全年上涨2%，大幅低于美国8%左右、欧元区8%以上、英国9%左右等发达经济体涨幅，也明显低于印度、巴西、南非等新兴经济体7%—10%(1—11月份)的涨幅。国际胀、国内稳，对比十分鲜明。

　　“2022年，面对40年以来全球出现的最大通胀压力，我国通过保持定力的财政货币政策、及时有效的疫情防控措施、完善的工业生产体系以及相对安全的能源粮食保障，始终保持着相对温和的通胀水平。”温彬称。

资料图：成都市锦江区，民众在大型超市内购物。中新社记者刘忠俊摄

　　今年CPI走势会如何？

　　2022年，国内物价保持平稳的运行态势，2023年物价会否出现明显波动？

　　万劲松表示，2023年，尽管国际大宗商品价格可能高位波动，输入性通胀压力仍然存在，但我国物价保持平稳运行具有坚实基础。“粮食生产连续丰收，生猪产能合理充裕，重要民生商品供应充足，基础能源保障有力，保供稳价体系进一步健全，完全有信心、有能力继续保持物价总体稳定。”

　　“2023年，我国CPI预计将继续保持温和水平。”温彬认为，综合来看，2023年外部通胀压力减轻，食品价格保持温和和相对较低的翘尾因素将限制CPI的涨幅，但随着疫情防控措施优化，我国内需开启复苏进程，将推升核心CPI的修复，并主导CPI中枢的回升。预计2023年全年CPI同比上涨2.1%，略高于2022年的水平。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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