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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）
中美商会总裁何迈可：在华美企看好中国市场继续开放的投资机会******
【跨国企业在中国】
编者按：
走进在华跨国企业，听外企老总谈“中国式现代化机遇”、释“经济全球化之道”。
中新网北京11月11日电 题：中美商会总裁何迈可：在华美企看好中国市场继续开放的投资机会
中新财经 宫宏宇
“我们很高兴看到，美国企业在中国仍然受到欢迎，并有更多机会。”近日，中国美国商会总裁何迈可(Michael Hart)接受中新财经专访时表示，多年来，中国一直是美国企业产品销售和生产的重要和极佳的市场。
他表示，中国美国商会的会员公司填写问卷时表示，如果中国市场继续开放，在华美企将会继续积极看好中国，并寻找更多投资的机会。
访谈实录摘要如下：
中新网：作为商会负责人，能否请您介绍一下近年来在华美企总体的发展情况？
何迈可(Michael Hart)：作为一个非营利性、非政府组织，中美商会在中国代表着成百上千的美国公司，商会会员公司与中国商业联系十分深厚。
多年来，中国始终是美国企业产品销售和生产的重要和极佳的市场。令我们自豪的是，美国公司在中国扮演着重要的角色，中美贸易是中国与海外最大的贸易关系。
中新网：当前国际局势复杂多变，世界经济发展不确定性增多，这对跨国企业带来了哪些挑战？
何迈可(Michael Hart)：近期，在华美企面临着因疫情防控相关措施带来的国际旅行不便、疫情对全球供应链的影响等挑战。此外，中美两国之间的政治气氛也存在诸多不确定性。这让中国市场变得更具挑战性。
具体来说，美企面临的最大的挑战是国际旅行不便，当前中美之间的航班远少于往常。对此，中美商会积极倡导增加中美间航班班次和缩短隔离期。
中新网：新冠疫情给全球供应链稳定带来的冲击备受关注，请问您如何看待这种影响？跨国企业是如何应对的？
何迈可(Michael Hart)：疫情对供应链运作的影响备受关注，也更使人意识到中国在供应链中的重要地位。多家在华美企明确表示，他们并不排斥中国，并希望中国持续保持作为公司供应链中非常重要的一环。
而为应对疫情对供应链的扰动，在华美企正努力寻求加强供应链保障的方法。措施之一是建造更多的仓库，通过多个环节增强供应链的稳定性。
中新网：因美联储加息、中美经济周期差异等因素，美元出现持续升值，这是否会影响美国跨国企业的全球化布局的调整？
何迈可(Michael Hart)：短期来看，汇率波动和利率变化会使在华美企的经营策略出现一些调整，但美企并不太担心短期内的加息或汇率波动。
一方面，跨国公司对汇率变化并不陌生；另一方面，汇率不是影响企业经营的主要因素。企业更关心的是市场是否良好，生产周期是否正常和物流如何运作等。
中新网：中共二十大报告提出，推进高水平对外开放。中国国家发改委表示，将加大先进制造业、现代服务业、高新技术、节能环保等领域，以及中西部和东北地区对外商投资的支持力度。您认为这将给跨国企业带来哪些新机遇？
何迈可(Michael Hart)：中国国家发改委的工作人员表示，包括美国公司在内的外国公司在中国经济中扮演着重要角色，中国仍对外国的直接投资和业务感兴趣。
我们对此很高兴。我认为，在华美企与中国是互惠互利的“双赢”关系。美企为中国做了很多贡献，同时也在中国取得了成功。
在近日举行的中国国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会上，一些中美商会的会员公司对是否能够参与特定行业的投资表示出浓厚的兴趣，如绿色能源、电动汽车或其他新能源领域的业务。
对此，中国国家发改委工作人员解读了美国公司在华发展的相关机遇。我们很高兴地看到，美国企业在中国仍然受到欢迎，未来将有更大的发展空间和机会。
中新网：根据您了解到的情况，美国企业在中国后续的发展计划情况如何？
何迈可(Michael Hart)：随着中国市场越来越开放，美企在华投资的领域有所扩大。如，随着中国金融服务市场的不断开放和自由化，未来将有更多的外国金融公司被允许进入中国市场。汽车行业也是如此。最初，该领域的企业都必须是合资企业。现在，外企可以买下合伙人的股份，从而增加自己的股份。目前我们注意到，有更多的美国企业在相关领域投资。
不过，部分行业仍对外资存在限制，如医疗卫生行业。在这些有潜在机会的领域，美国企业希望商会能够帮助提倡推动中国市场进一步开放，看到更多开放性的措施。
通过填写中美商会的调查问卷，中美商会的会员公司纷纷表示，如果中国市场继续开放，有平衡和开放的框架，在华美企将会继续积极看好中国，并寻找更多投资的机会。(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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