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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）

春运大考遇上“乙类乙管” 疫情防控该如何做******

　　1月8日起，我国正式开始对新冠病毒实施“乙类乙管”。当天，正是春运开始的第二天。春运首日，全国共发送旅客3473.6万人次，环比增长11.1%，比2022年同期增长38.9%。

　　春节是我国传统节日中最重要的一个节日，过去3年，因为疫情，不少群众一直没有回乡过年。国务院联防联控机制春运工作专班初步分析研判，2023年春运期间客流总量约为20.95亿人次，比去年同期增长99.5%，恢复到2019年同期的70.3%。

　　与超20亿人次的客流量并行的是对新冠病毒实施“乙类乙管”。1月8日起，依据《传染病防治法》，我国对新冠病毒感染者不再实行隔离措施，不再判定密切接触者；不再划定高低风险区；依据国境卫生检疫法，不再对入境人员和货物等采取检疫传染病管理措施。

　　在1月8日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上，国家卫生健康委新闻发言人、宣传司副司长米锋说，新冠病毒“乙类乙管”后，工作重心从“防感染”转到“保健康、防重症”，从风险地区和人员管控转到健康服务与管理。米峰强调，实施“乙类乙管”，不是放开不管，而是强调更加科学、精准、高效做好疫情防控，更好统筹疫情防控与经济社会发展。

　　春运期间，农村地区可能迎来重症高峰

　　1月7日，《新型冠状病毒感染防控方案（第十版）》（以下简称“第十版防控方案”）发布。第十版防控方案指出，农村地区医疗卫生基础相对薄弱，是疫情防控的重点地区。

　　国家卫生健康委医政司司长焦雅辉在接受央视采访时表示，在春运之前，中小城市和农村地区已经迎来了感染高峰。根据这个趋势来看，春运期间有可能迎来这些中小城市和农村地区急诊和重症的发病高峰。

　　一些比较偏远的农村地区，交通不够便利，为了保证这些地区的重症感染者得到及时的转运救治，国务院联防联控机制要求农村地区扩大基层医疗卫生机构院前急救的力量，每个乡镇卫生院和社区卫生中心要配备一辆救护车，纳入各个县域的120急救系统统一调度。

　　1月7日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上，国家卫生健康委基层司司长聂春雷表示，各级各类医疗机构要有专人负责转诊衔接，简化重症患者转诊流程，完善转诊绿色通道。对于高龄合并慢阻肺、糖尿病、心血管疾病等基础性疾病的感染者，第一时间要转诊到有救治能力的医疗机构，可以直接转到三级医院，不一定要层层转诊。

　　聂春雷表示，农村地区“关口前移”的核心是落实“早发现、早识别、早干预、早转诊”，对65岁以上的老年人、孕产妇、儿童、残疾人等重点人群进行一对一包保联系，每周联系服务不少于两次，及时发现问题，及时处置。

　　此外，还要加强对农村重点人群的健康监测，对可能出现的新冠重症风险的苗头和倾向性症状，要及时识别，及时给予指导和转诊。

　　聚焦XBB的输入风险和城市污水病毒监测

　　1月8日的国务院联防联控机制新闻发布会上，中国疾控中心病毒病所研究员陈操表示，多项研究结果表明，和新冠病毒原始株、世界卫生组织此前公布的关切变异株以及奥密克戎早期进化分支相比，XBB进化分支的免疫逃逸能力明显增加，这也导致了XBB毒株在美国等国传播优势呈现明显增加的趋势。

　　截至2023年1月7日，全球已在35个国家和地区监测到了XBB.1.5。美国疾控中心预测，未来几周之内，XBB.1.5有可能会取代当前流行的BQ.1和BQ.1.1，成为美国的优势流行株。

　　“乙类乙管”之后，我国不再对入境人员和货物等采取检疫传染病管理措施，有公众担心，XBB毒株会很快在中国传播。对此，陈操表示，我国对国际上流行XBB系列变异株的国家新出现变异株的流行态势，新变异株的传播力、致病力和免疫逃逸能力开展动态监测，以防范和研判这些变异株输入我国的风险，并针对性地建立了应对流行的预案。

　　在新公布的第十版防控方案中，要求动态监测新冠病毒变异情况。1月8日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上，国家疾控局监测预警司司长杨峰表示，疫情防控进入新阶段以来，疾控部门进一步完善新冠病毒变异监测的工作方案，在原有工作的基础上，加强了入境人员、就诊患者、重点场所和重点人群的采样送检和测序比对工作。

　　值得注意的是，第十版防控方案在病毒监测预警方面增加了城市污水监测的有关要求。杨峰解释说，在污水处理厂开展新冠病毒的监测，可以评估更大辖区范围内人群新冠病毒感染的趋势变化，适用于更长时间和更大范围的监测。

　　杨峰表示，居民楼的污水监测可以更好地发挥预警作用。便于及时发现可能存在感染者的区域，再进一步追踪发现阳性感染者，进而采取相应的控制措施，主要应用于疫情早期尚未出现大范围流行的时候。

　　杨峰说，现阶段，我国内地新冠病毒感染仍处于流行阶段，所以选择在有条件的城市开展污水监测工作，来辅助评估新冠病毒感染疫情流行强度、变化趋势等情况，为疫情研判和防控工作提供科学依据。

　　避免前往疫情高流行地区探亲旅游，春运途中做好个人防护

　　第十版防控方案再次强调“每个人是自己健康的第一责任人”。春运期间，出行人员该如何做好个人防护？在1月8日召开的国务院联防联控机制新闻发布会上，中国疾控中心传防处研究员常昭瑞倡导公众避免前往疫情高流行地区探亲旅游，也倡导一些疫情高流行地区的人员尽量减少出行，居家治疗的新冠病毒感染者非必要不外出探亲，出现发热、干咳、乏力、咽痛等症状的人员在未排除感染风险之前避免乘坐公共交通工具，不前往人群聚集场所。自感有较高感染风险的人员，应在排除风险之后再出行。

　　公众如果要出行，常昭瑞建议，行前一定要科学规划，提前做好攻略，了解目的地的疫情情况，尽量错峰出行，避免前往人群聚集场所，降低感染风险。此外，要备足口罩、手消以及消毒纸巾等防护用品，以及体温计、抗原检测试剂盒、解热镇痛药物等，同时关注气候变化，备足保暖衣物，防止着凉。

　　在出行途中，公众要做好自我防护，在环境密闭、人员密集的场所，比如候机、候车室，乘坐飞机、火车以及地铁、公交车等公共交通工具时，要全程规范佩戴口罩。

　　在公共场所要保持合理的社交距离，减少近距离与他人接触。要做好个人卫生，尤其是随时关注手卫生，避免接触公共物品。咳嗽或打喷嚏的时候，要用纸巾或者肘部遮挡，将用过的纸巾及时丢进垃圾桶。如果接触到呼吸道分泌物，要及时洗手或者进行手消毒，在外或乘坐公共交通工具时，要尽量减少用餐次数，错峰就餐。尽量不去人员密集、空气不流通的场所。前往景区等公共场所，要遵守预约错峰的要求。

　　返乡或者返程后，要密切关注自身及家人的身体健康状况，如果出现发热、干咳、乏力、咽痛等症状，要及时进行抗原检测或视情况就医。返乡返程初期，做好症状监测的同时，尽量减少与家里老人尤其是合并有严重基础性疾病的家人接触，接触时要规范佩戴口罩。

　　中青报·中青网记者 刘昶荣 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）