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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）

汉语盘点年度字词揭晓******

　　“稳”“党的二十大”当选年度国内字、国内词

汉语盘点年度字词揭晓

光明日报记者 谭华

　　国家语言资源监测与研究中心、商务印书馆、光明网联合主办的“汉语盘点2022”揭晓仪式日前在京举行。“稳”“党的二十大”“战”“俄乌冲突”分别当选年度国内字、国内词、国际字、国际词。

　　教育部语言文字信息管理司司长田立新，光明日报社副总编辑陆先高，中国出版集团有限公司副总经理、党组成员陈永刚，商务印书馆党委书记、执行董事顾青，商务印书馆总经理李平，快手科技副总裁、执行总编辑徐静芸，评议专家中央民族大学教授蒙曼、清华大学教授沈阳、北京外国语大学教授张天伟、武汉大学教授赫琳、北京语言大学教授杨尔弘、华中师范大学教授何婷婷、中国传媒大学教授邹煜等揭晓并点评年度字词，华中师范大学教授刘延申宣读获奖网友代表名单。

　　冬奥冠军武大靖、任子威、徐梦桃，参与深度访谈，分享冬奥故事。著名作家梁晓声为活动泼墨题字。

　　年度国内字、国内词，年度国际字、国际词选出

　　2022年的中国，万众一心，踔厉奋发。党的二十大胜利召开，再次掷地有声宣告中国共产党的初心使命，宣告人民至上的信念。中国式现代化领航新征程，为社会发展保驾护航，带领国家行稳致远。冬奥会各国健儿激情竞技，舞动冰雪，一起向未来。团结协作，精准防控，保健康防重症，为重点人群健康护航。

　　最终，“稳”和“党的二十大”当选国内字词。稳，体现在经济要稳中求进，社会要长期稳定；改革要蹄疾步稳，发展要行稳致远；中国饭碗要端稳，就业民生要保稳。党的二十大，谋共富之业、扬改革之帆、行法治之道、筑未来之基，事关党和国家事业继往开来，事关中国特色社会主义前途命运，事关中华民族伟大复兴。

　　2022年的世界，风云变幻，危机不断。奥密克戎变异株全球蔓延，但人类已做好更充分准备。卡塔尔世界杯激情上演，在岁末年终让人感受足球的魅力。北溪管道泄漏，欧洲能源成本激增。俄乌冲突硝烟四起，传奇人物相继逝去，战乱之中没有真正的赢家。最终，“战”和“俄乌冲突”当选国际字词。看上去矛盾与纷争在世界范围内依然存在，但其实解决冲突的钥匙就在人类手里，即通过对话协商妥善解决分歧。世界各国是否具备足够的胸怀与智慧，是否理解人类社会命运与共，是止战的关键。

　　年度十大流行语、十大新词语发布

　　2022年度十大流行语、十大新词语是国家语言资源监测与研究中心基于大数据语料库，利用语言信息处理技术筛取，并经过专家评议而选出的。这些热词新语记录了社会焦点的变迁，勾勒出语言生活的图景。

　　此次活动发布的2022年度十大流行语是：党的二十大、中国式现代化、全过程人民民主、端稳中国饭碗、数字经济、太空会师、一起向未来、我的眼睛就是尺、电子榨菜、俄乌冲突。专家解读称，2022年，“党的二十大”胜利召开，“全过程人民民主”彰显优势，“太空会师”标注航天领域里中国高度，“数字经济”驱动社会生产方式改变和生产效率提升。“年度流行语是语言生活的重要组成部分，反映时代特征，勾勒大事小情。”

　　2022年度十大新词语是：中国式现代化、全人类共同价值、全球安全倡议、新型实体企业、冰雪经济、数字人、数字藏品、场所码、精准防控、雪糕刺客。解读专家认为，年度新词语记录生活新变化、社会经济新发展，串联着2022年人们共同经历的点点滴滴：“中国式现代化”构建人类文明新形态，弘扬“全人类共同价值”；冬奥“冰雪经济”被点燃，炎夏“雪糕刺客”需警惕；“新型实体企业”以独特数字能力有效提高整个供应链效率，融“实体”与“数字”为一体，此刻抗疫保供压力之下，正在释放独特能量。

　　形式更加丰富，“盘点”深入人心

　　“汉语盘点”活动至今已走过十七个年头，旨在“用一个字、一个词描述当年的中国与世界”，鼓励全民用语言记录生活，描述中国视野下的社会变迁和世界万象。今年活动各家合作方凝心聚力，充分发挥自身特长，运用各种形式对活动进行宣传。光明网构建活动主页面，征集字词、收集投票，对活动进行持续报道。学习强国实时关注、推送相关报道。微博发起话题讨论，联动国家博物馆、广东省博物馆等文博类账号，号召网友多形式展示自己的年度字词。方正字库为活动提供字体支持，用多样字体书写年度字词。新华社、人民日报、中央广播电视总台、北京日报等众多媒体关注活动，持续报道。涵芬文创还为获奖网友准备了精美礼品。在各方的共同努力下，今年活动的话题热度不断高涨，影响力进一步提升。

　　今年，在日本、马来西亚、新加坡等地，年度汉字评选活动也在火热进行。2022年日本年度汉字为“战”，马来西亚、新加坡年度汉字均为“涨”。中国台湾地区年度汉字为“涨”，海峡两岸年度汉字为“思”。评选活动体现了汉字文化圈的民众对汉字文化的认同，推动了汉语的传播，扩大了汉字文化的影响。

　　语言文字是文化传承的载体，是国家繁荣发展的根基，表达和传递着一个国家文化的魅力、一个民族的凝聚力。主办方介绍，“汉语盘点”将不断拓展影响力，以美丽的汉语忠实记录中国与世界的脚步，创新性展现语言文字，创造性弘扬中华文化，为增强中华文明传播力影响力、建设社会主义文化强国不断作出努力。

　　《光明日报》（ 2022年12月22日 09版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）