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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）

东西问·中外对话 | 美国为何热衷拉“小圈子”遏制中国？******

　　中新社北京10月1日电 题：美国为何热衷拉“小圈子”遏制中国？

　　中新社记者 彭大伟 阚枫

　　当前，世界百年变局和世纪疫情交织，“灰犀牛”“黑天鹅”层出叠见，世界充满不确定性。人们对未来既抱有期待，又满是困惑。

　　然而，在世界最需要和衷共济、共克时艰时，一些西方国家却基于一己之私，大搞单边制裁和“长臂管辖”，鼓吹脱钩断链、筑起“小院高墙”。

　　改善了全球数十亿人生活的全球化真要走向终结？影响世界格局的中美关系前景如何？就此，中新社“东西问·中外对话”邀请美国华盛顿智库全球安全研究所(IAGS)联席所长、美国能源安全理事会高级顾问盖尔·鲁夫特(Dr. Gal Luft)，与中国人民大学国际关系学院副院长、教授翟东升，国务院发展研究中心世界发展研究所原副所长、研究员丁一凡展开对话。

　　对话实录摘编如下：

　　美国遏华，为何热衷拉“小圈子”？

　　中新社记者：如何看待美国如今力推的“印太经济框架”(IPEF)？

　　盖尔·鲁夫特：我不认为加入这个倡议的国家会很热情地推动IPEF。你怎么知道两年后，另一位美国总统会不会推翻它？大家都看过美国政府换届之后的变化。此外，加入该倡议的国家也不会做有损其对华关系的事情，因为中国是它们中绝大多数国家的头号贸易伙伴。

　　翟东升：在过去一年半，美国政府创造了许多新词，但这些新计划没有产生任何实质效果。在美国国内，两党间存在严重政治分歧，甚至同一政党不同派别间也存在分歧，所以做不出什么成果。这也可能是IPEF的命运。

　　丁一凡：东盟国家几乎都对IPEF没有兴趣，甚至印度也不太关注。美国想迫使这些国家选边站，但它们希望与地区所有国家保持合作。中美关系良好，这些国家处境会更好，因为与中国脱钩代价巨大。虽然美国希望它们与中国脱钩，但美国又没做好准备，或者说没能力为这些国家提供援助。

　　中新社记者：为什么美国如此热衷于拉“小圈子”遏制中国？

　　丁一凡：美国在全球有上百个军事基地，它要花很多钱来维持这些军事基地，还得调动与(基地所在的)这些国家的联盟关系。冷战之后，维持这种联盟的成本越来越高。所以，美国要找到维持这种联盟关系的外在目标。在欧洲，如果没有俄罗斯，美国就没有理由维持北约框架。在亚太，美国担心被中国赶上，所以，为保持其霸权，它就以各种方式给中国设障。

　　中国就像一面镜子，照出美国的衰落

　　中新社记者：中美关系目前出现困难的核心原因是什么？

　　盖尔·鲁夫特：中美之间的问题并不关乎中国正在做什么或需要采取什么具体行动。更深层的原因是，中国就像一面镜子，映射出美国的衰落，代表着美国没有能力领导世界，更代表着美国的分裂。

　　中国是什么就是什么，中国不会“变成美国”来安抚美国。美国不是在告诉中国，如果你怎么去做，两国的关系就会打开新篇章；而是要求中国，你要回到贫穷，回到无足轻重(的地位)，回到你20年前的位置。这不可能。

视频：【东西问·中外对话】鲁夫特：中国像一面镜子 映射出了美国的衰落来源：中国新闻网

　　丁一凡：在美国政治制度中，当它们遇到困难的时候，往往会想办法找到一个外部敌人，找到一个团结的共识。美国可能会在不久的将来被中国追上，它们将此视为巨大威胁。我认为盖尔说得很对，美国越是失败，就越是把中国视作敌人。

　　翟东升：中美关系何时才能最终恢复稳定，达到新平衡？我认为也许当中国的经济规模明显大于美国，中国的军事能力在某些重要方面如果也能超过美国(的时候)，而那时中国仍将致力于完成和平崛起和对人类共同未来的承诺，那么美国的政治领导人就会冷静下来，越来越多政治家就会把中国视作一个潜在的合作伙伴，而不是威胁。

　　“全球化”正在变成“区域化”？

　　中新社记者：为什么近年来全球化会遇到这么多重大挫折？这种趋势的主要特点是什么？

　　丁一凡：全球化是由发达国家，特别是美国，还有部分欧洲国家的社会再分配所推动的。但是，欧美发达经济体认为新兴市场国家才是全球化的最大受益者，它们认为全球化破坏了它们自己的利益，所以才想扭转全球化趋势。

　　例如美国公开宣扬国家干预的回归，反对新自由主义。所以欧洲议会的那些立法者和美国国会议员，或鼓吹或强迫跨国公司回来，这在世界范围内带来了长期滞胀的风险，特别是在发展中国家。

　　盖尔·鲁夫特：全球化是西方的项目，去全球化也是。西方仍是任何秩序或无序的设计者，它们在自作自受。我们已经看到，全球化在面对很多全球挑战时并没有激发各国的协同作用，每个国家和地区都在为自己服务。这是一个警示，因为我们都是“地球村”的一部分，但当真正面临考验时，全球化却惨遭失败。

　　我们会看到去全球化的趋势越来越强烈，也将看到从全球化到区域化的转变，世界将沿着更多地理维度被划分为小联盟，它们将能够进行区域层面的全球化，但对区域外的依赖程度较低。

　　中新社记者：目前多边、自由的世界贸易秩序将在某种程度上被去全球化终结吗？同时，美元霸权会结束吗？

　　盖尔·鲁夫特：我写过一本书《去美元化：货币改元，金融更序》，它说的就是反抗美元。我们今天所看到的就是一场反抗，一个国家接着一个国家起来反抗，这是对一种货币、一个国家霸权的反抗。与此同时，美国也在利用其经济实力来胁迫、制裁和恫吓。

　　通过乌克兰的情况，各国已经看到西方在货币武器化方面有多么凶狠。在不到一年的时间里，已经有两个美国冻结其它国家中央银行资产的案例，先是在阿富汗，后是在俄罗斯。在货币的历史上，这闻所未闻，让每个国家都感到不安。美国将会为此付出更多代价。

　　翟东升：世界贸易会继续下去，但在未来几十年，可能会在当前的水平上停滞相当长的时间。因为现在越来越多的国家更关注供应链的安全性和稳定性，而不是盈利性。而美国正在滥用其自身货币特权，导致这种特权有可能结束或消亡。必须有其他人站出来，为整个世界贸易结算和计价制定一个新的模式或解决方案。

　　丁一凡：全球贸易不会急剧萎缩。你看中国的国际贸易额：欧盟仍是中国最大的出口市场，美国也是，还有个正在增长的第三市场——东盟和“一带一路”国家。对东盟国家的出口已成为中国出口的第三大支柱，贸易更多样化了。

　　去美元化将是一个长期现象。短期内，国际形势仍然混乱，美元仍占主导地位，但这是短期的。美国的债务相对于其GDP(国内生产总值)来说，增长非常快，美国经济维持这种印钞体系非常危险。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）