彩票注册|彩票注册

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）

坚定不移推动中国特色社会组织高质量发展******

　　作者：孙录宝（山东省创新管理研究院)

　　习近平总书记在党的二十大报告中强调，“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务”。社会组织是国家治理体系和治理能力现代化的有机组成部分，大力推进社会组织的高质量发展，对于全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴具有重要意义。必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，走中国特色社会组织发展之路。

　　全面加强党对社会组织的领导。要加强党对社会组织的全面领导，尤其是要加强党的组织覆盖和工作覆盖，推动社会组织党建工作水平全面提升。一方面，探索党组织负责人参与决策制度机制，推进社会组织、党组织负责人双向进入、交叉任职，促使社会组织党建从“有形覆盖”向“有效覆盖”转变。另一方面，加强新社会组织党的建设，找到党建工作与行业协会、学会、商会、新社会组织等发展之间的结合点、生长点与发展点。同时，探索应用智慧党建学习工作平台，开创党建工作新模式，推动社会组织党建工作高质量发展。

　　必须推动社会组织的规范发展。改革开放以来，我国社会组织有了很大发展，但也还存在规模偏小，发展不够规范等突出问题。要科学监管、分类指导，引导社会组织将发展重心转移到内涵建设、凝练特色和提高质量上来。加强针对性指导，强化政策协同和实施效果评估，对相关政策的落实和改革效果进行密切跟踪、动态监测、定期诊断。实现规范管理与精准扶持并举，明确奖励细则。

　　必须发挥社会组织的协商作用。党的二十大报告强调了社会组织协商。社会组织协商是社会主义协商民主的重要组成部分。探索社会组织协商路径，首先要强化顶层制度设计，指导地方社会组织协商工作开展，保障社会组织协商的合法性与规范性。其次，完善体制机制，拓展社会组织协商的参与渠道，借助人大、政协、群团组织等搭建社会组织参与协商的中介平台，在政府决策、审批、政策实施前的各环节以及不同议题领域邀请社会组织代表参与。第三，完善社会组织内部治理，提高人才队伍专业化水平和综合素质，提升其协商的专业性和有效性。

　　必须坚持社会组织的公益属性。社会组织与企业的根本区别在于其公益属性，不以盈利为目的，而是弥补市场失灵，协助政府做好公益类事务。要坚持扶贫济困、扶老助残、应急救援、志愿服务、心理慰籍、矛盾调处、环境保护、托育扶幼、创业就业、枢纽支持等领域社会组织的公益属性，规范与扶持并举，不断满足人民需要。健全发展社会组织公益诉讼，建立公益诉讼专项基金，激发社会组织参与公益诉讼的积极性。加强各类型社会组织之间，以及社会组织与司法部门、地方政府、高等院校科研院所等机构的联动，探索开展公益诉讼试点。

　　必须聚力发展公益慈善事业。党的二十大报告提出，引导、支持有意愿有能力的企业、社会组织和个人积极参与公益慈善事业。在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴中，公益慈善力量发挥着不可替代的重要作用。要推动社会组织积极参与公益慈善事业，在社会捐赠、志愿服务、智力服务、产业帮扶等方面，打造和推出多样化、定制化、专业化、系统化、科学化、智能化等服务模式。应深化社会组织参与慈善事业的进程，因地制宜大力培育社区慈善社会组织，加强政府相关管理部门协作力度，搭建信息平台，为社会组织参与慈善事业提供多元化支持。

　　重视社会组织的社会治理效能。党的二十大报告明确提出要“加快推进市域社会治理现代化，提高市域社会治理能力”。要重视发挥社会组织在市域社会治理中的作用，畅通参与渠道，明确社会组织参与社会治理的方式、参与范围、奖惩办法等，提高社会治理参与效能。要大力培育社会组织品牌，完善社会组织信息披露制度，构建社会组织信誉评价体系，提高社会组织公信力，实现民众对社会组织由信赖到依赖的转变。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）