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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 | 世界杯，国足尚能“返”否？我们和米卢聊了聊******
博拉·米卢蒂诺维奇，中国人习惯叫他“米卢”。2001年，时任国足主教练的他帮助中国足球首次成功杀入世界杯。他还曾任墨西哥、哥斯达黎加、美国、尼日利亚等国家队主帅，是世界足球史上唯一一位连续四届率领不同国家队进入世界杯16强的“神奇教练”。
宿茂臻，前国脚，曾征战2002年韩日世界杯。场上司职前锋的他，在国内足球顶级联赛曾斩获金靴奖和金球奖；退役后，他执教过中国国青、青岛海牛等队，还以中国国奥队助理教练身份参加了北京奥运会。
视频：【东西问·中外对话】米卢说敢接手现在的国足来源：中国新闻网
中国足球如何再次冲出亚洲、走向世界？又该如何整饬积弊、蓄力未来？中新社“东西问·中外对话”近日邀请米卢和宿茂臻展开对话。
在米卢看来，中国足球要乐观向前看，同时用长远规划指导青训，系统性做好人才培养工作。在国家队选帅方面，要注重选取有经验、与中国球迷有共情的教练。
身为足球从业者的宿茂臻认为，目前中国足球青训工作走在正确道路上，但付出的努力远远不够，需要更多的青少年比赛。在球员选材方面，他呼吁避免短期功利主义，多挑选有天赋、更有培养价值的苗子。
视频：【东西问·中外对话】宿茂臻：中国足球所作的努力还不够来源：中国新闻网
以下为对话摘编：
中新社记者：对于韩日世界杯，印象最深刻的是什么？
米卢：世预赛最后一场对阵阿曼队的情形让我印象深刻，我为中国人民感到非常高兴。看到宿茂臻，我就想起他在亚洲杯对阵韩国时那个进球，非常漂亮。
宿茂臻：正如米卢所说，让我印象最深的是与阿曼比赛结束的一刻，我们确定冲出亚洲、走向世界，整个体育场沸腾了。我们球队也非常高兴，把米卢高高地抛起来。
2001年，在沈阳五里河体育场，中国男足1比0击败阿曼队提前出线，打进韩日世界杯。中新社记者：如果时光倒流20年，有什么想弥补的遗憾？
米卢：我没有任何遗憾，球员们都尽了最大努力。比赛有输有赢，更重要的是球员们竭尽全力拼搏，知道自己该做什么，带着智慧去踢球。我们有很多美好的回忆，这很棒。
宿茂臻：能够参加世界杯，就是球员最大的荣誉，我感到非常自豪。如果我们当时能够赢得一场球，就会更加完美。
中新社记者：二十年来中国足球变化很大，怎么看外界“中国球员一代不如一代”的说法？
米卢：我只能评价自己带过的队伍。我有非常出色的团队，他们有很好的态度和奋斗精神，尽一切努力去赢得比赛。我很高兴能执教这批球员，并且得到大家的支持。
视频：【东西问·中外对话】米卢回应中国球员“一代不如一代”来源：中国新闻网
宿茂臻：我们的青训在正确的路上前进，但努力还远不够，越南、泰国、马来西亚等以前亚洲二、三流水平的国家队都在崛起，我们还需继续努力。
中新社记者：如何看待青训对中国足球的意义？又存在哪些问题？
米卢：我前不久去过一所位于青岛的足球学校，看到很多踢球的孩子，出乎意料地好，让我印象非常深。青训一定要有系统性，用长远规划指导怎么做；教练也很重要，他们要知道如何教孩子，这些需要青训大纲来引领。
宿茂臻：问题首先是选材。我认为要更偏向挑选有技术、速度和战术意识的孩子，而不仅是挑选人高马大但阅读比赛能力差的球员。我们不应为短期成绩选人，而要多挑选有天赋、在未来更有培养价值的球员。另外，我们必须有更多青少年比赛，球员只有在比赛中才能获得提高。
我们看到大量青少年足球教练不是职业足球或专业出身，这影响了教练员的质量。优秀青少年足球教练除了有经验，还要有耐心，喜欢和孩子在一起，懂得如何与孩子们相处，了解如何鼓励和教育他们，然后才是技战术层面对孩子们的指导。青少年足球教练需要具备的素养很多，有些素养甚至成年队教练都不具备。
资料图。张浪 摄中新社记者：国字号梯队此前在面对泰国、马来西亚等以往不那么强的亚洲球队时也愈发吃力，怎么看待这个现象？
米卢：我认为需要一双发现的眼睛，去挖掘好的球员。比如我昨天教了两个小男孩踢球，他们大概12、13岁的样子，踢得非常糟糕。你需要有一双慧眼，看出谁踢得好、谁踢得不好。
宿茂臻：我执教国青队是2009年左右，那时候我们和越南、马来西亚等队交手过，他们会形成威胁，但不像现在这么明显。还是我们中国足球的进步不够大，青训出现了问题，所以我们必须要坚持花大力气培养优秀年轻人。
中新社记者：2026年世预赛亚洲区共有8.5个出线名额，中国足球的机会变大了吗？
米卢：世界杯有多少支参赛球队不重要。我们那届中国队在世预赛以小组第一名出线，是表现最好的一届。现在我们应该积极做好准备，不要想我们的对手，而是去培养年轻球员。此外，还要踢很多重要的比赛，只要有了这些经验，加上努力训练，我相信中国队会挺进下一届美加墨世界杯的。
视频：【东西问·中外对话】米卢说国足会挺进下届世界杯来源：中国新闻网
宿茂臻：我们的机会很大，但竞争也越来越大。不说日本、韩国、伊朗这样的亚洲传统强队，像泰国、越南，以及西亚的约旦、叙利亚等，也有更多机会。
中新社记者：米卢认为现阶段担任国足主帅需要哪些特质？洋帅还是土帅更适合？如果有机会再次执教中国队，还敢接手吗？
米卢：这很简单，要有远见和经验，要充分了解球员，也需要很努力。他需要享受其中，乐在其中。我不觉得教练的国籍很重要，年龄也不重要，唯一重要的是经验，要懂得如何去比赛，还要和中国球迷有共情，我当时在这方面就不是很难。
这(接手)没问题，没什么压力。如果保持乐观，一切都会好起来。我喜欢专注于未来，下一步怎么做更重要，已经发生的事情无法被改变了。所以现在需要思考怎样才能打进世界杯，这太令人兴奋了。
中新社记者：如今外界看待中国足球从业者的眼光非常严格，如果回到球员和教练的身份，二位如何面对这种情况？
米卢：我觉得现在球迷的批评已经柔和一些了。我记得球队踢得不好时，球迷们喊着“米卢下课”。但重要的是，要有信心，要相信你的球员，把该做的事情做好。
宿茂臻：现在外界对足球从业人员可能有些苛刻，有时缺乏一些尊重。但我能理解。因为现在中国足球成绩不好，所以我们从业人员需要更多地踏下心来，去钻研和努力学习，提高中国足球水平。
中新社记者：预测中国足球何时能够再次打进世界杯？
米卢：中国足球下次参加世界杯就是美加墨世界杯。
宿茂臻：我和米卢一样，我们都希望下一届世界杯中国队能够出线。
（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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