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来源：一分快32023-11-20 17:48

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）

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DT51在北京启幕区域商业消费迈入新篇章******

　　中新网1月16日电日前，北京北部地区迎来区域内全新零售概念百货DT51的正式开业。作为今年备受关注的商业项目之一，DT51地处北京十二五重点规划的六个功能区域之一的亚奥社区，是根据北京市政府提出的“发挥自身优势，下沉赋能社区零售，给市民群众提供良好的消费体验”要求下进行的改造试点，不仅能有效辐射周边上百万中高端社区居民，助力北京市民消费提档升级，还为年轻时尚家庭顾客带来了创新商业零售概念和优质生活消费体验。从这一刻起，一个时尚生活方式目的地，一个可以愉快探索生活之美、畅快自由表达、感受美好生活之地精彩呈现，而区域商业消费亦由此迎来新篇章。

DT51在北京启幕

　　创新商业零售概念

　　DT51塑造的是一个全新的美学空间维度，跳脱了过去千篇一律的购物环境，这里将科技、艺术与时尚紧密结合，从建筑设计到艺术装置，从每个楼层不同的渐变色调到与知名调香大师合作定制商场专属香调，从量身打造馆内所有播放音乐到赋予品牌更多可能性，DT51着力营造出具有独特体验的沉浸式购物空间，创造着商品消费环节之外的精彩。

在一层入口处设置了《袋鼠领地》艺术装置

　　在一层入口处设置了《袋鼠领地》艺术装置，多种形态的31只袋鼠用摇晃的动作，组成一个变化有序的阵列，共同构成了不稳定感与奇观感。四层的《花花奇遇》装置，由四种形态的56只兔子组成，分布在四个方向，顾客可通过蹲起、抬臂等动作与它们互动，而兔子们便会给予相应的动作反馈。此外，还有由植绒技术制作按照真实斑马同比例放大的斑马毛绒玩具等。这些趣味十足的互动设计，不仅给顾客带来了极致的感官体验，还让人备感轻松愉悦，而这也正是DT51想传递的一种快乐理念，希望每一个来到这里的人，都能暂时“逃离”生活的喧嚣，让纷乱的情绪得到治愈，感受童真般的快乐。

四层的《花花奇遇》装置，由四种形态的56只兔子组成

　　优质生活消费体验

　　DT51旨在为精致美好生活提供全方位选择，这里汇集了包括化妆品、时尚名品、母婴儿童、运动休闲、家居家电、高端超市、精选餐饮等全方位消费品类，并精选了国内外知名品牌入驻，为消费者全力打造优质时尚生活甄选目的地。

　　进入DT51，首先映入眼帘的是融合历史和现代想象的美妆区域，这里集齐了20多个国际一线高端化妆品品牌的主力店，不仅有CHANEL、DIOR、LANC?ME等诸多知名品牌，还有彩妆品牌HOURGLASS北京首店，CHARLOTTE TILBURY北京百货首柜等。除此之外，同场的DT SELECT BEAUTY美妆集合店更是汇聚跨越护肤、彩妆、香氛、生活方式四大品类近100个国际知名品牌和新锐小众及跨境品牌，并且其中包括了20多个全国首发品牌。同样位于商场一层的时尚名品区域，还集聚了BURBERRY、BOSS等十余个国际时尚品牌和DE BEERS等三个珠宝品牌。

DT SELECT多品牌集合店

　　
值得一提的是，DT51在每层都设置了大面积的DT SELECT多品牌集合店，汇聚了众多国际名品和设计师品牌。位于商场二层的DT SELECT FASHION主要是精品设计师集合店，位于商场三层的是现代时尚及女鞋集合店，在商场四层的DT SELECT MOM&ME集合店，从家具、玩具、母婴用品到服装，也完全区别于市面上其他的亲子用品店。

DT51内的书店

　　在DT51，还特别为孩子们打造了一个拥有中外文精选儿童书籍的专门店——RENDEZ VOUS KIDS，针对0-14岁不同年龄儿童进行选品，除了拥有益智互动、中英文绘本、学龄前教育、低幼科普、艺术启蒙、少儿英语、少儿文学、国外文学为主、动画IP类书籍，还会联合出版社不定期举办优质的文化、早教活动，为家庭顾客提供高品质的亲子时光。

DT51内餐饮店北京厨房

　　商场六层和七层精选了13家不同菜系的品质餐厅，供京北消费者选择，有环境优雅的包间为家庭型聚餐提供更为舒适、私密的就餐环境，其中侘与火餐厅是北京的首店。与此同时，在商场的其他楼层也都配备了咖啡、甜品、轻食简餐等多元化选择，商场地下一层还设置有美食街、BHG MARKET PLACE高级超市等，致力于全时段全方位满足顾客多元餐饮消费需求。

　　另据了解，DT51紧邻奥林匹克中心，乘坐5号或15号地铁到达大屯路东站，步行数百米即可到达。DT51的到来，为亚奥商圈带来了来自家门口的美好生活方式。即日起，到DT51，会员消费每1元积1分，使用DT51小程序还可自助兑换积分礼金。

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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