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）

广西德保：以文化之韵赋能乡村振兴******

　　乡村振兴，文化为魂。近年来，德保县聚焦乡村振兴与文旅融合，把文旅融合作为实施乡村振兴战略的重要抓手，注重民族文化的挖掘与传承，下大力气打造民族文化特色品牌，深入挖掘本地传统文化，聚焦产业振兴、文化振兴、生态振兴，注重以文惠民、以文兴业、以文塑旅，加强文化和旅游人才队伍建设，优化乡村文化旅游公共服务，因地制宜发展新产业新业态，以源远流长的乡村文化，为乡村振兴提供了文化资源与精神动力，为乡村振兴赋能聚力，绘就了一幅“诗和远方”的美好画卷。

　　以文惠民

　　夯实公共文化基础助力乡村振兴

　　德保以人民群众需求为导向，常年开展文化进万家暨戏曲进乡村文艺巡演活动、党史学习教育“百场文艺演出大家赏”活动等群众喜闻乐见的文化活动，通过“送戏下乡”丰富群众精神文化生活。此外，依托南路壮剧、德保壮族山歌、壮族舞蹈等，创作了一批高质量且接地气的舞台艺术作品，每年下基层开展文艺演出。目前全县共有专业剧团1个、业余剧团48个，传统剧目15本，有古壮字（土俗字）抄本150本、创作剧目52本，专业剧团每年演出100多场次、业余团队每年每团演出450场左右。

　　同时，德保把公共服务嫁接到老百姓的日常生活当中，配备了文化专管员队伍，主要负责村级公共服务中心的日常管理、图书室图书管理和分类及读书活动开展、文物保护及非物质文化遗产发掘与保护等工作，着力提升公共文化服务水平。目前，全县已建成村级公共服务中心186个，服务中心各配备一名公共文化专管员，12个乡（镇）文化站均配备一名专职管理人员和一名文化协管员，确保各类文化体育活动正常开展。

　　近年来，德保加强文化志愿服务队伍建设，通过开展“三区”人才文化志愿者的招募工作，共招募文化志愿者约30人/次。同时针对各个定点服务村制定文化服务“菜单”，开展广场舞、南路壮剧培训演出、民间民俗活动等。2021年累计开展各类文化服务工作240次，服务基层群众约7000人/次。

　　同时，通过举办“文化和自然遗产日”主题展示活动，传承弘扬民族传统文化。积极开展非遗进景区、非遗进乡村等活动，丰富乡村旅游的文化内涵。目前建成德保县马骨胡艺术传习基地、南路壮剧传习基地、麦秆花篮传习基地等5个非物质文化遗产展示传承基地，自治区级非物质文化遗产保护名录达10项。

壮家妇女展示土布技艺

　　以文兴业

　　转文化资源优势为产业发展动力

　　近年来，德保县充分挖掘乡村文化底蕴，深挖源远流长的文化资源，以丰富的乡村文化资源为载体，对接产业发展、品牌培育等需要，寻求机遇、寻求产业兴旺的新路子，形成乡村特色文化产业，着力绘制生态环境美丽、生活富足、人民群众获得感提升的美好图景，助力乡村振兴。

　　在历史长河中，德保矮马一直是皇室贡品，同时德保矮马的历史与多位历史名人相连。德保以实施乡村振兴战略为契机，融合矮马文化、乡土民俗等特色文化，投资11亿元打造矮马王国项目，开发各类旅游产品及文创商品，开展亲子体验、社会实践、主题营地、户外拓展等研学旅游活动，为游客提供独特的文旅体验，培育矮马产业新的经济增长点。此外，德保矮马王国在园区内建立德保矮马博物馆，展示德保矮马的起源、历史、发展进程，重点展示德保矮马与名人的故事，体现德保矮马文化，向社会展示德保矮马，提高德保矮马品牌影响力。2020年因受疫情影响，景区游客接待以区内游客为主。景区自2020年7月正式开业运营以来共接待游客9.9万人次，收入合计630万余元。

　　2019年，德保县荣获“广西马骨胡艺术之乡”称号，并以此为契机深入实施打造马骨胡艺术保护传承基地、培育壮大人才队伍、倾情发展打造马骨胡文化产业品牌，全面推进文化和旅游融合开发，深化民族团结进步教育，引导各族群众提升互学互鉴、共谋振兴发展的内生动力，奏响人民群众的幸福曲。成立少儿马骨胡培训基地、马骨胡艺术中心、马骨胡协会，建立了“中心+基地+传承人”的非遗传承保护体系，常态化开展非遗进校园、进社区、进景区、进农村等活动，推动马骨胡文化传承与发展。

　　此外，该县通过实施建设一个中心、打造一个基地、出版一本教材、培育一支队伍、发展一大产业“五个一工程”，倾力打造壮族马骨胡文化品牌。目前，全县马骨胡艺人有166人，最小的10岁，最年长的70岁，学习者几乎覆盖各个年龄层。

德保矮马马术方阵

　　以文塑旅

　　以文化资源创建全域旅游示范区

　　在推动文旅融合高质量发展过程中，德保县不断探索工作新思路、新模式，注重优势文化资源与旅游融合发展，以文促旅，以旅彰文，不断丰富旅游业态，延伸旅游产业链，丰富文旅新业态新体验，为乡村振兴赋能助力。

　　德保县那温村按照乡村振兴总体规划，以发展乡村文化旅游为切入点，先后荣获“第三批中国少数民族特色村寨”“全国乡村治理示范点”“民族团结进步示范村”“全区农业农村休闲旅游示范点”“五星级乡村旅游景点”“广西十大最美乡村”、全国“一村一品”示范村等称号。

　　那温村注重以德养村，传承传统文明文化底蕴。注重对道德文化的挖掘，该村围绕“温”字深挖文化潜动力，概括出温毅、温俭、温信、温厚“四温”精神，打造60米那温文化墙宣传那温文化，通过开展最美脱贫户、最美致富带头人、最美婆婆、最美媳妇、最美乡贤和优秀共产党员“五美一优”评选活动，寻找“最美那温人”，用“身边好人”的榜样力量感召引领，促进那温文明和谐发展。

　　此外，那温村民俗风情丰富，山歌对唱、“二月二”龙头节、手工舂糍粑等民俗活动长期保存，那温屯草编、藤编等民俗产品小负盛名。通过新建戏台、民族文化广场、农家读书角、篮球场，绘制具有民俗风情的墙绘，借助传统节日组织群众开展跳竹竿舞、篮球比赛、垂钓比赛、舂糍粑、蒸五色糯米饭等互动性强的文娱活动，让一幅幅美丽的乡村画卷映入眼帘。具有特色的墙体绘画与民居整体颜色土黄色的外墙紧密融合，加上极具民俗特色的文娱活动，不但持续提升村庄文化氛围、文化品位，还充分展现出新时代乡村的新风貌，形成了乡村旅游助推村民增收致富、助力乡风文明的发展新气象。

　　德保冬无严寒、夏无酷暑，气候宜人，环境宜居。近年来，德保县依托得天独厚的资源禀赋和区位优势，大力实施“旅游旺县”战略，坚持把文旅产业作为主导性产业精心培育，积极融入广西全域旅游示范区创建工作大格局，文化旅游产业转型升级明显加快，旅游品牌持续提升，逐渐形成旅游业引领多行业发展新格局。县城半径10公里范围内环绕着4个国家AAAA级旅游景区、1个国家水利风景区、1个全国乡村旅游重点村。德保县还先后荣获“中国优秀生态旅游县”“中国最具魅力文化旅游百强县”“中国十佳生态休闲文化旅游县”“中国十佳最具投资潜力旅游县”“中国最具特色乡村旅游目的地”“中国气候宜居城市”“国家园林城市”“国家卫生县城”、2020年“广西避暑旅游城市”等荣誉称号。 （本文图片由德保县委宣传部提供）（莫超驿 黄小丽）