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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）

95后消费态度：社交“众乐乐”生活“享一人”******

　　随着时间的流逝，后浪95后已逐渐长大。作为未来最重要的新增消费力量，他们表现出了“独乐乐不如众乐乐”的社交态度，将小众圈层文化推向大众。同时，在生活态度上，他们能够静享“单身时光”，在找到伴侣或成家前，一个人的日子也绝不凑合，带动单身经济崛起。

　　国潮汉服“破圈”

　　小众圈层文化走向大众

　　95后的圈层文化众所周知。《成年95后消费趋势研究》显示，他们秉持着独乐乐不如众乐乐的态度，凭一己之力将各小众圈层文化推向大众，推向了更多代际的人群，国潮与汉服就是最典型的代表。以汉服为例，几年前，只有一小部分人热衷于讨论中国传统文化，在线上秀汉服，鲜少有人在线下穿汉服。不过几年时间，汉服已经成为日常装扮风格之一，出现在街头、商场等各类公共场所，普通大众也习以为常。汉服成功从“三坑”文化成为大众服饰文化。

　　一份基于得物App95后群体的调研报告显示，新生代对传统文化的追寻由外至里，掀起新国潮。白皮书显示，72%的95后年轻人对中国传统文化具备较强的认同感。以中国文化、民族特色与手工艺为创意源头的国风浪潮，持续为全球潮流提供重要养分。

　　值得关注的是，这届年轻人消费也要明明白白。去年，“雪糕刺客”一词走红网络，网友对不明就里地被动消费“高价”雪糕表示不满。根据OMG数据显示，在社交平台上关于“雪糕刺客”的讨论发帖中约有四成为95后。他们比起其他代际人群更懂得运用互联网来获取信息，做出最适合自己的判断。他们让消费返璞归真，回归理性使用，他们不需要任何“嘴替”，会主动拒绝不适合自己的产品。

　　一个人也不凑合

　　“单身经济”崛起

　　随着更多95后长大成人，未做出成家选择之前，越来越多的独生子女加入“独行侠”行列。95后的独行，不单单是成为一名孤独美食家，他们的“独身”体现在方方面面：单身公寓的出现，一个人定制旅行产品的上线、迷你歌房的普及、迷你小家电的热销都体现了他们一个人也能很快乐的理念。

　　也因此，商家针对“一人经济”做足准备：食品行业推出半份菜、小包装产品；家电行业推出迷你小家电，娱乐行业如剧本杀密室纷纷推出拼场活动等，都在为单身年轻人提供更多生活、娱乐方面的便利。

　　此外，越来越多的95后会养“四脚吞金兽”来陪伴自己。调查显示，目前国内铲屎官的年龄分布中有35%为95后，占比高于其他年龄代际。宠物陪伴已成为“空巢青年”的一种心灵陪伴。他们将宠物视为家人，晒猫遛狗成为他们的日常。还有约三成的95后宠物主表示，养宠物后自己的社交能力变强了。

　　愿意为兴趣“买单”

　　犒赏自己不含糊

　　这届年轻人更愿意把钱花在哪里呢？《腾讯00后研究报告》显示，62%的00后愿意为自己的兴趣投入很多时间和金钱。77%的00后容易为有自己熟悉或喜欢元素的产品买单。与动漫、学习、游戏等方面内容结合的产品，更容易引起他们的关注。

　　数据显示，冲动消费、犒赏自己、虚拟偶像、二次元、手办等相关声量中，95后近半年来排名进入首位。

　　分析显示，到2024年，全球元宇宙的市场规模将达到8000亿美元。中国95后虽然在数字领域的“氪金”程度略低于85后，但是增速明显，预计不久后将反超其他代际人群。

　　新生代将虚拟生活融入现实，也乐于用科技加持消费体验。基于得物App95后群体的调研报告也显示，超过24%的一线及新一线城市的95后更被数字化的品牌互动方式所吸引：他们希望通过VR、AR、数字藏品等方式与品牌产生关联。因此，众多品牌加速开发和应用虚拟技术，与新生代建立更加沉浸的链接，吸引更多年轻粉丝群体。

　　此外，95后人群具有高潜力、高活力、高调性三大特征，愿意为品质、体验、审美、价值观付费。在品质方面，他们对产品的原材料、工艺、功能性提出更高要求：更多人在意购买的产品是否为正品，品质感成为潮流消费时最看重的三大因素之一；审美方面，年轻人群“以审美画圈”，对有共同审美的人更有认同感。

　　文/本报记者 陈斯

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）