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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）

扩大消费是经济高质量发展的内在要求******

　　作者：唐未兵（湖南师范大学马克思主义学院教授、湖南省中国特色社会主义理论体系研究中心研究员）

　　扩大内需对于促进经济高质量发展有着十分重要的意义，中共中央、国务院日前印发《扩大内需战略规划纲要（2022－2035年）》指出，坚定实施扩大内需战略、培育完整内需体系，是加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的必然选择，是促进我国长远发展和长治久安的战略决策。消费需求是内需的重要组成部分，有效扩大消费需求才能更好地扩大内需，2022年中央经济工作会议指出“着力扩大国内需求”是2023年的重要工作，并强调“要把恢复和扩大消费摆在优先位置”。

　　一

　　从消费市场的供求关系状况来分析，当经济发展质量不高时，往往是无效供给与无效需求并存，市场供求关系通常是失衡的。此时，在供给领域，要么供给不足，出现短缺；要么产能过剩，库存积压。在需求领域，要么因收入水平低导致消费能力低；要么因商品和服务质量低、社会保障水平低、消费环境还不完善等原因不敢消费；要么有了较高收入，却因国内产品和服务供给结构升级缓慢等原因而不愿消费。

　　高质量发展是经济运行过程中实现了供求高水平动态均衡的发展。显然，实现高质量发展，既要促进有效供给，也要保证有效需求。促进有效供给的关键是提高供给质量。为此，中央提出积极建设现代化经济体系，以供给侧结构性改革为主线，推动我国供给体系在产业、产品、企业和要素四个层面提高质量。加快改造传统产业，大力发展高技术产业、战略性新兴产业、现代服务业和现代制造业，进一步调整和优化产业结构，不断提高高端产业比重，为我国产业从全球价值链的中低端向高端转变提供具有国际竞争力的产业支撑。尤其是要以新一轮技术革命和产业革命为契机，培育壮大创新型企业，促进知识、技术、信息、人才、数据等高端要素快速发展。同时强化企业的质量意识和精品意识，培育一批在国内外有质量优势的品牌产品，不断提高商品和服务的供给质量和数量，优化供给结构，以顺应消费升级趋势，更好满足居民不断升级的消费需求。从需求看，有效需求的关键是人民日益增长的美好生活需要能够不断得到满足。为此，一方面应在加大公共服务供给、不断提高就业质量、稳定增加居民收入的基础上，减轻居民的养老、医疗、教育等负担，稳定居民消费预期，增强居民的消费信心，释放被抑制的需求；另一方面培育新的消费热点，拓展新的消费领域，扩大新的消费需求。最终促进供需在更高水平实现动态平衡，进而实现经济高质量发展。

　　加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，是我国实现高质量发展的重大战略举措。在构建新发展格局的过程中，消费的作用非常重要。马克思深刻分析了社会再生产过程中生产、分配、交换和消费四个环节的辩证统一关系。生产决定分配、交换和消费，分配、交换和消费反作用于生产。生产和消费不仅具有直接的同一性，而且会相互作用，一方面生产决定消费，另一方面消费对生产产生反作用，消费是生产的目的和内在动力，使生产过程和产品得以最终完成。构建新发展格局的关键在于经济循环的畅通无阻，而畅通国民经济循环，必须加强社会再生产过程中的生产、分配、交换和消费四个环节的有效衔接，尤其是要全面促进消费，增强消费对经济发展的基础性作用，只有这样，国内大循环才会有稳定而又强劲的内生动力，生产过程和产品的最终实现才具有可靠保障。

　　二

　　党的二十大报告和2022年中央经济工作会议均提出，经济发展要实现“质的有效提升”和“量的合理增长”，这意味着实现经济高质量发展必须把经济增长质量和经济增长速度统一起来，在稳住经济增长速度的基础上提高经济发展质量，使发展速度和发展质量相互促进。当前，我国经济恢复的基础尚不牢固，需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力仍然较大。未来几年，化解经济下行压力、稳住经济增速是十分重要的任务。党的十八大以来，在拉动我国经济增长的“三驾马车”中，消费的表现突出，成为促进经济增长的第一拉动力，对经济增长的贡献率平均在60%以上。但从2022年的统计数据来看，最终消费支出对经济增长的贡献率有所下降。因此，当务之急是进一步统筹促进经济增长质量和经济增长速度，必须按照2022年中央经济工作会议所要求的，把恢复和扩大消费摆在优先位置，进一步激发消费活力、挖掘消费增长潜力，发挥好消费在推动经济实现质的有效提升和量的合理增长中的积极作用，为促进高质量发展作出新的贡献。

　　坚持从供给侧发力积极创造新的消费增长点。2022年中央经济工作会议强调“更好统筹供给侧结构性改革和扩大内需，通过高质量供给创造有效需求”。抓住绿色发展、数字经济与实体经济深度融合发展、产业结构调整转型等带来的发展机遇，加快实物消费基础设施提档升级，推动传统商贸创新发展，努力增加高品质产品和服务的供给。狠抓传统产业改造升级和战略性新兴产业培育壮大，着力补强产业链薄弱环节，在落实碳达峰碳中和目标任务过程中锻造新的产业竞争优势，创新打造更多消费新场景、新业态、新模式，促进数字消费、绿色消费，满足个性化、多样化、高品质的消费需求。加快推进重点领域产品和服务标准建设，完善消费领域信用信息共享共用机制，进一步改革体制机制，破除制约消费的体制机制障碍，使稳定消费的各项政策举措落实落地。要强化基本公共服务，兜牢基本民生底线，支持引导社会力量增加多元供给，持续增进民生福祉。

　　坚持从需求侧下功夫引导居民消费转型升级。增强消费能力，改善消费条件。完善收入分配制度，增加低收入群体收入，扩大中等收入群体，多渠道增加城乡居民收入，提高居民消费能力。加快消费结构升级，推进新型城镇化，催生新的增量需求。推动基于网络平台的消费增长，拓展新的智能化、信息化、体验式消费。发展多元托幼、养老服务。持续提升传统消费，大力培育新型消费，积极扩大服务消费，不断激发潜在消费，倡导进步的、文明的、健康的、科学的消费方式，促进物质消费与精神消费协调发展。

　　（本文系国家社会科学基金重大项目〔22&ZD051〕阶段性成果）

　　《光明日报》（ 2023年01月10日 11版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）