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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·中外对话丨“天然的伙伴”，中阿学者共叙双边关系******

　　中新网北京12月11日电 题：东西问·中外对话丨“天然的伙伴”，中阿学者共叙双边关系

　　作者 孟湘君 彭大伟

　　“在丝绸古道中相知相交，在民族解放斗争中患难与共，在经济全球化浪潮中合作共赢，在国际风云变幻中坚守道义”——近日，在沙特利雅得出席首届中国-阿拉伯国家峰会的中国国家主席习近平，将中阿友好交往的悠久历史，以及双方发展关系的深刻意涵娓娓道来。

　　赓续友好传统，擘画未来蓝图。习主席这次沙特行，以及中国—阿拉伯国家峰会、中国—海湾阿拉伯国家合作委员会峰会的顺利举行，有何重大意义？中阿发展关系，具备哪些优势和潜力？接下来，双方如何共建命运共同体，深化战略合作？

　　中新社“东西问·中外对话”邀请阿联酋阿布扎比执行局主席前战略顾问、香港大学亚洲全球研究所研究员易卜拉欣·哈什姆，中国人民大学国际关系学院教授、国际发展研究所所长崔守军，清华大学国际关系学系副教授、海外安全研究中心主任佘纲正，展开对话。

当地时间12月8日下午，国家主席习近平在利雅得王宫会见沙特国王萨勒曼。新华社记者 黄敬文 摄 图片来源：新华社

　　“中阿是天然伙伴”，哈什姆评价称，在世界体系正经历结构性转变的背景下，中阿利益越来越趋同，二者都要求建立一个更公平公正的世界体系，因此密切协调、彼此支持。

　　崔守军指出，中阿共建“一带一路”布局不断完善，树立了跨区域“南南合作”的新典范。访沙特期间，习主席在沙特《利雅得报》上发文，三次提及“一带一路”倡议，表达了“一带一路”同沙特“2030愿景”加强对接的期许。

　　佘纲正分析，近年来，阿拉伯国家转为“向东看”，与中国等新兴经济体发展关系、深化合作，成为一种潮流。中阿双方有望加强在全球治理方面的合作，在地区热点问题上坚持寻求对话空间，推动地区和平稳定发展。

　　对话实录摘编如下：

　　中新社记者：习主席此次对沙特进行国事访问，以及中阿、中海、中沙领导人“三环峰会”的顺利举行，有何重要意义？

　　佘纲正：进入百年大变局后，世界并不太平，乌克兰危机引发西方对俄制裁，中东地区新旧矛盾交织。中阿、中海、中沙领导人峰会相继举办，是双方外交合作层面史无前例的安排，凸显了新时代中国特色大国外交的特征。

　　尤其是在后疫情时代等背景下，中国不断打开外交局面，通过举办以发展、稳定为基调的中阿、中海峰会，向世界传递了继续扩大开放、扩大对外交往的积极信号。

　　哈什姆：本次几场峰会，是中阿双方有史以来第一次在这种级别和规模上开展对话，双方为此做了很多努力。峰会在中阿合作论坛的基础上再接再厉，使双方对话达到新高度。

资料图：沙特首都利雅得掠影。中新社发 杜洋 摄

　　中新社记者：这几场峰会取得丰硕成果，哪些成果值得我们关注？

　　佘纲正：从这几场峰会的联合声明可以看出，中阿双方既立足于经贸往来、能源合作和基础设施建设等的“传统强项”，又关注人文对话、高新科技交流与市场深度互联互通等新领域。

　　同时在政治和安全领域上，中阿、中海峰会也指明了多项具体关切，这在未来有助于推动落实中国提出的全球安全倡议，特别是通过利用海湾地区多边对话平台等机制，朝着真正争取解决各方合理安全关切的方向努力。

　　哈什姆：新时代当中，阿中需密切协调从经济到政治等各个领域的政策。阿中峰会是就双方提出的倡议的细节达成一致的绝佳机会。峰会的一个关键成果是重申对彼此最优先事项的支持，如阿方重申对“一个中国”原则的支持，中国承诺支持公正解决巴勒斯坦问题，反对干涉阿拉伯国家的主权和内政。

　　中新社记者：新时期中阿深化关系与经贸合作，具备哪些优势和潜力？

　　崔守军：在中阿关系层面，中国已成为阿拉伯国家第一大贸易伙伴国、最大外国投资国，2021年中阿双边贸易额达3300多亿美元，比2011年增长了1.5倍。

　　在中海关系层面，面对世界变局，出于风险分散和防范的考量，海湾国家有意减持美国国债，加大对中国互联网科技、跨境电商、人工智能、清洁能源等产业的投资力度。

　　在中沙关系层面，沙特对华政策正积极地从“向东看”转变为“向东行”，希望以石油产业链的上中下游一体化深度合作，拉动中沙关系再上新台阶。

　　哈什姆：阿拉伯国家高度赞赏与中国朋友的关系，中国是阿拉伯国家最大贸易伙伴，沙特是中国最大石油进口来源国。阿中应在中阿合作论坛和《中国对阿拉伯国家政策文件》基础上深化、扩大合作。能源仍是核心，贸易、投资仍是两翼，在可再生能源、生物技术、空间探索等技术、创新方面的合作，继续展现出重要意义。

当地时间12月8日中午，国家主席习近平在利雅得王宫同沙特王储兼首相穆罕默德举行会谈。新华社记者 黄敬文 摄 图片来源：新华社

　　中新社记者：习主席访沙特期间强调，中阿要加强“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”等阿方发展战略的对接。双方如何在这方面加强合作？

　　佘纲正：中阿接下来要加强共建“一带一路”，可能有两个努力方向，一是开拓新的、有潜力的“新赛道”，如高新科技、5G技术、绿色能源、医药、合作应对气候变化等方面；二是在政治和安全问题上稳步深化双方互信，为加强双边经贸和科技合作提供相应的保障，并同时平衡和处理好跟第三方如欧美以及中东域内非阿拉伯国家之间的关系。

　　崔守军：目前，中阿双方共建“一带一路”布局不断完善。以能源合作为主轴，以基建互联互通和贸易投资便利化为两翼，以核能、航天卫星、新能源三大高新领域为突破口，双方在国际上树立了跨区域“南南合作”的新典范。

　　而沙特位于“一带一路”倡议的核心地带。该国“2030愿景”提出，到2030年，将国家建设成为阿拉伯与伊斯兰世界心脏、全球性投资强国和亚非欧交通枢纽。中沙发展关系和深化合作，对于推动共建“一带一路”、保障能源安全，具有重要意义。

　　哈什姆：就长期战略来说，中阿应将“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”结合起来，以便双方在各类国际组织当中支持彼此的战略目标，发挥协同作用，增加实现目标的前景。

　　中新社记者：近年来，阿拉伯国家更多地转为“向东看”，如何看待这种变化？

　　佘纲正：近年来，阿拉伯国家转为“向东看”，与中国等新兴经济体发展关系、深化合作，成为一种潮流。不可否认，现在全球重新进入了一个比较明显的大国竞争时代，与冷战结束后世界政治格局的“单极时刻”相比，发生了很大变化。而世界上大多数国家的诉求，都是不要打“新冷战”。在阿拉伯世界内外，越多国家立场坚定，就越能有效抵制大国关系重回冷战时期阵营对抗的旧轨道。

　　哈什姆：中阿是天生的伙伴，经济互补、文明互通。在经历了“百年屈辱”后，中国已恢复自信，不仅成为世界第二大经济体，在电信、科学研究等领域，也处于世界领先地位。阿拉伯国家赞赏中国取得的成就，并希望从地理和人口角度，更好地理解、学习中国如何有效治理一个如此庞大的国度。

　　阿方还希望深化与中国的经济合作。中国是全球最主要能源消费国和石油进口国之一，以资源丰富的海合会国家为例，出于双方的协同效应，其得以与中国保持快速增长的经济关系。近年来，阿拉伯国家贸易的很大一部分流向东方，尤其是中国。保护海上航道，特别是与能源有关的航道，对双方都至关重要。

　　中新社记者：中阿同为发展中国家重要成员、世界舞台上的重要政治力量，双方面临相似的历史机遇和挑战。双方如何在加强全球治理、维护和平安全等方面合作？

　　哈什姆：除长期友好和当前强大的能源、经济关联，中阿双方越来越看到彼此间利益的趋同。双方都要求建立一个更加公平公正的世界体系，一个反映当前全球权力分配现实的体系。

　　中阿应继续致力于世界多极化，维护《联合国宪章》和国际法作为国际关系的基础；支持相互尊重、文明多样性、互不干涉和互不侵犯的原则；继续就联合国、世贸组织、国际货币基金组织等提出的改革现行国际体系的建议，密切合作。

　　在安全合作方面，对于帮助中国推进全球发展倡议、全球安全倡议，阿方持积极态度。同样，中国可以帮助阿拉伯国家改善地区稳定和安全，包括解决巴勒斯坦问题以及恐怖主义、极端主义等具有全球影响的问题。

　　佘纲正：加强全球治理合作，是各国面临的迫切问题，尤其是在乌克兰危机发生之后。在乌危机当中，阿拉伯国家的表现总体上看不偏不倚、独立自主，坚持劝和促谈，与中方立场相似。在地区热点问题上，中阿坚持寻求对话空间和共同点、推动和平发展的立场，堪称改善和促进全球治理方面的范例。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）