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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）
传奇落幕！球王贝利的最后一程******
中新网1月3日电 2022年年末，82岁的“球王”贝利走了。绿茵场失去了它的“国王”，一代人关于足球的信仰也随之而去。
当地时间1月2日，贝利的遗体告别仪式在巴西桑托斯市的维拉贝尔米罗体育场进行，计划持续到当地时间3日上午10时。
当地时间1月2日，“球王”贝利的遗体告别仪式在其曾效力近20年的桑托斯俱乐部球场举行。图为桑托斯维拉贝尔米罗体育场排队等待的民众。送别“球王”
早在告别仪式开始前，球场看台上便悬挂起了写有“球王贝利享年82岁”的巨型横幅。球迷们纷纷赶来，在球场外围的贝利雕塑旁献上鲜花。在这座圣保罗郊外的绿茵场上，人们在用自己的方式，送别“球王”最后一程。
“我会在这里待整整24小时。”一位巴西球迷这样说道。
维拉贝尔米罗体育场是巴甲桑托斯队的主场，也是贝利辉煌生涯的闪耀时刻。从1956年到1974年效力球队的18年间，贝利出场660次并打进643球。
当地时间1月2日，“球王”贝利的遗体告别仪式在其曾效力近20年的桑托斯俱乐部球场举行。图为桑托斯维拉贝尔米罗体育场排队等待的民众。当地时间1月2日凌晨，贝利的遗体棺椁从圣保罗阿尔贝托·爱因斯坦医院运往体育场，被安放在场地中央临时搭建的篷房中。沿途道路两旁，众多球迷向“球王”致敬。灵柩由贝利儿子埃迪尼奥和巴西球星泽罗伯托等人抬入现场。
在告别仪式持续的24小时时间里，球迷可以进入体育场内进行吊唁。悲惋悠扬的乐曲声下，走入球场的球迷们手举横幅和巴西国旗，甚至有人将大力神杯的纪念品佩戴在头上，用以纪念“球王”传奇的一生。
1958、1962、1970年三届世界杯冠军，都被桑巴军团揽入怀中。贝利就此成为足坛历史上唯一一位三夺世界杯的球员，这个纪录至今仍未被后人超越。
当地时间1月2日，“球王”贝利的遗体告别仪式在其曾效力近20年的桑托斯俱乐部球场举行。图为民众排队前往悼念贝利。用“贝利”命名足球场
遗体告别仪式开始前，国际足联主席因凡蒂诺也抵达维拉贝尔米罗球场，送别“传奇”。
据外媒报道，因凡蒂诺表示，世界知道贝利为足球所做的一切。贝利是永恒的，“球王”是永恒的。“我带着很多情绪来到这里，包括悲伤和微笑，因为贝利给了我们这么多微笑。”
为了纪念这位足坛英雄，国际足联希望每个国家都能以“贝利”的名字命名一座足球场。
当地时间1月2日，“球王”贝利的遗体告别仪式在其曾效力近20年的桑托斯俱乐部球场举行。图为贝利灵柩上覆盖巴西国旗。“在20年、30年、50年或100年后，当有进球发生在每个国家的贝利体育场时，有人会问贝利是谁，其他人告诉他贝利是一位非常伟大的球员。”
当地时间1月3日上午10时球场追悼结束后，灵车将载着贝利的棺椁在桑托斯市缓慢游行。经过贝利百岁母亲的居所，最终抵达距离维拉贝尔米罗体育场约1公里远的公墓。葬礼也将于当天举行。
这座公墓是一栋高层建筑，共有32层。据媒体报道，为了方便球迷吊唁，贝利家人选择将他葬在1楼，但球王最初的选择是9楼，他说这是为了纪念曾经身穿9号球衣比赛的父亲，也能俯瞰整个体育场。
辉煌职业生涯
谈起贝利，在过去很长一段时间里，他是人们口中“上天赐予足球的礼物”。
1940年10月23日，贝利出生于巴西特雷斯科拉索斯。据外媒报道，外界熟知的贝利其实是一个绰号，关于其说法不一。
有外媒称，这是在他小学时得来的，与球员瓦斯科·达伽马·比莱有关。小伙伴们称他为“比莱”，后来喊着喊着成了“贝利”。而贝利本人起初并不喜欢这个称谓，但最终他让“贝利”名满天下。
1958年瑞典世界杯，当时年仅17岁的贝利帮助巴西队夺得世界杯冠军后靠在队友身上哭泣。17岁，贝利入选巴西国家队。1958年瑞典世界杯上，在巴西与威尔士队的1/4决赛中，贝利打进致胜一球。那一天，他只有17岁7个月零27天，成为世界杯历史上最年轻进球者。
但这只是那段辉煌历史的起点。1958、1962、1970年三届世界杯冠军全部被桑巴军团揽入怀中。贝利成为足坛历史上唯一一位三夺世界杯的球员。
渐渐地，大家把“球王”称号送给了这个来自巴西的年轻人。在21年职业生涯的1366场比赛中，贝利攻入1283粒进球。在很多老一辈球迷的记忆中，贝利便是他们对于足球的绝大部分认知。
当地时间1月2日，“球王”贝利的遗体告别仪式在其曾效力近20年的桑托斯俱乐部球场举行，民众排队前往悼念贝利。在充满爱和智慧的一生中，贝利诠释了足球场上最大的艺术，他坚信“爱”可以治愈世界上一切问题。
如今，他的信念成为了后代的遗产。深受其影响的人们也驻足在灵柩前，送“球王”最后一程。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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