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）
新西兰总理哽咽宣布辞职，透露两件大事******
中新网1月19日电 “我的油箱里已经没有足够的油来完成这项工作了。”当地时间1月19日上午，新西兰总理阿德恩突然宣布将于2月辞职，她称自己不再有“足够的精力”来领导国家。
2017年，成为新西兰历史上第三位女总理的阿德恩身着一袭红衣，带着标志性的笑容，在工党几名核心成员的陪伴下走进议会大楼。如今，在经历了充满挑战的五年半任期后，她选择卸下重担，“期待着再次与家人共度时光”。
当地时间1月19日，新西兰总理阿德恩宣布辞职。图片来源：美国有线电视新闻网（CNN）报道截图哽咽回忆近6年经历
42岁的阿德恩说，她花了时间考虑自己的未来。“我曾希望自己能找到在这段时间里继续下去所需要的东西，但不幸的是，我没有，如果我继续下去，会对新西兰不利。”
阿德恩宣布，2023年新西兰大选将于10月14日举行。她在一份声明中表示不会寻求连任，并将在2月7日前卸任。
阿德恩在回忆她近六年“充满挑战”的工作经历时，哽咽了。
资料图：2019年3月，新西兰克赖斯特彻奇清真寺恐袭发生后，阿德恩在新闻发布会上。她在任期间，新西兰经历了克赖斯特彻奇清真寺恐袭事件、怀特岛火山爆发和新冠大流行等重大事件。“在和平时期领导你的国家是一回事，渡过危机是另一回事。”
她表示，辞职背后没有任何秘密和丑闻。“我也是普通人。政治家也是人。我们尽可能多地付出，直到不能再继续了。对我来说，是时候了。”
资料图：新西兰总理阿德恩(左)和澳大利亚总理阿尔巴尼斯(右)。阿德恩宣布辞职后，澳大利亚总理阿尔巴尼斯在推特上发文称，阿德恩向世界展示了如何用智慧和力量领导。“她证明了同理心和洞察力是强有力的领导品质。”她一直是新西兰的积极倡导者，“她激励了很多人，也是我的好朋友”。
曾带娃出席联大
2017年，37岁的阿德恩成为新西兰总理。当年，这位身着一袭红衣，带着标志性笑容的新西兰历史上第三位女性领导人，给世界留下了深刻的印象。
2017年9月23日，新西兰大选结果公布后，阿德恩在新西兰奥克兰与数百名支持者交谈。阿德恩出生在新西兰北岛城市汉密尔顿，是一名警察的女儿。在怀卡托大学读传播学专业期间，她已积极投身政治，17岁就加入工党，成为工党青年党中的重要成员。
阿德恩一直被认为是工党的政治新星。2008年，28岁的她第一次参加议会选举，成为当时议会最年轻的议员。2017年2月，阿德恩参加阿尔伯特山选区补选，以压倒性优势获胜，并在3月成为工党副党首。同年8月，新西兰大选在即，作为最大反对党的工党支持率降到了24%，党首安德鲁·利特尔为此黯然辞职。阿德恩临危受命，出任新党首。
当地时间2018年9月24日，新西兰女总理阿德恩抱娃出席联合国大会。2018年，阿德恩在联合国总部第一次发表讲话，同时还有另外一个史无前例之举——带着不满百日的新生女儿一同开会。联合国发言人斯蒂芬妮·杜加里奇形容，阿德恩此行显示，谁也无法比一个职场妈妈更有资格来代表新西兰。
2020年，阿德恩再次当选新西兰总理。外媒指出，这得益于面对新冠大流行时，她领导的政府采取的做法，帮助该国有效应对疫情。
资料图：新西兰总理阿德恩(右)和她的伴侣克拉克·盖福德(左)。如今，辞职后的阿德恩，终于有时间可以和她的伴侣克拉克·盖福德举行因为疫情而推迟的婚礼了。
阿德恩表示，她期待着花更多的时间与家人在一起。她对女儿妮芙说，她期待着女儿今年开始上学后，和她一起度过时光。而对伴侣盖福德，她说：“我们终于可以结婚了。”
谁会是下一任总理？
目前，尚不清楚阿德恩离开后，谁将领导看守政府。最新民调显示，工党略微落后于反对党国家党。
1月22日，工党党团将投票选举新党魁。如果有人获得当选所需的65票中的三分之二，则将成为新党魁。
新西兰副总理格兰特·罗伯逊在一份声明中说：“我不会自荐成为工党党魁的候选人。2014年，当我第二次担任党魁失败时，我曾表示不再参选。我的立场没有改变。”
“担任总理所付出的工作强度和需要的承诺程度是任何其他职位都不能比拟的。这是一份你必须明确想要做的工作，这样才能得到应有的成果。我完全相信，党团核心中有一些同事既能胜任这一职位，也有意愿承担这一职位。我将全力支持他们。”罗伯逊说。
分析指出，阿德恩辞职的这一决定，给了工党可以在未来三年重塑自己的机会。(完)
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