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来源：y39彩票网投2024-10-03 17:48

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）

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东西问丨蒙曼：如何从古典诗词看见中华民族共同体？******

　　中新社北京1月8日电题：如何从古典诗词看见中华民族共同体？

　　作者蒙曼中央民族大学教授

　　中华民族是一个诗的民族。

　　《公羊传》云：“饥者歌其食，劳者歌其事。”这里的“饥者”和“劳者”，其实已经涵盖了中华历史上的各个民族。每个民族都有属于自己的歌声，与此同时，用汉语吟诵、汉文书写的古典诗词则具有更为广泛的包容力和感染力，让生活在中国这片土地上的各民族都以它为媒介，歌唱生活，抒发情感，也熔铸出中华民族共享的审美情趣和共同的精神气质。

　　古典诗词作为中国灿烂文化中的一颗明珠，本身就映照出中华民族和衷共济的历史进程，情感交融的精神光辉。

四川省绵阳市，小朋友参加诗词诵读比赛。唐平瀛摄

　　中华各民族的共同创造

　　中国古人按地理方位，把人群分成了诸夏、“东夷”、“西戎”、“北狄”和“南蛮”。《诗经》中已包含了不同人群的心声。《诗经·商颂·玄鸟》云：“天命玄鸟，降而生商。”有商的王族，不正是“东夷”人吗？中国的东北民族普遍有飞鸟崇拜，有鸟卵生子的起源传说，而这一独特的区域文化最早的文献证据，正是《诗经·玄鸟》。

　　《诗经·小雅·采薇》中“昔我往矣，杨柳依依。今我来思，雨雪霏霏”，长长的柳条自此开始有了离愁与相思的意象。《采薇》吟咏的是周人和“西戎”猃狁之间的战争，不过周人的先民原本也是起自“西戎”。在运城市垣曲县北白鹅村东的一处周代世袭贵族召氏家族墓地中，一件侈口双耳虎纹铜罐引人瞩目。这样器形与纹饰的铜罐在中原找不到源头，却广泛存在于当时西北地区的游牧人群中，这再次提示人们西周与西戎间千丝万缕的联系。周人的先民曾在农耕和游牧间反复徘徊，最终才走上中原化的道路，直至成为奠定中华民族基础的“三代”之一，开创了独具中国特色的礼乐文明。而这个从西向东，由“戎”入“夏”的过程，早已记载在《诗经》的动人篇什里。

包括西戎义渠“豪车”、秦公大墓铭文镈钟在内的128组300多件文物珍品亮相西安秦始皇帝陵博物院，揭开了秦文化与西戎文化的神秘面纱。田进摄

　　在中华民族的古典诗词宝库中，还有两篇著名的翻译诗篇，一首是反映北方民族苍劲风骨的《敕勒歌》，还有一首是反映百越人民似水柔情的《越人歌》。

　　“敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。”公元546年，东魏在玉璧之战中败北。在阴郁的气氛中，出身敕勒族的大将斛律金唱起了这首《敕勒歌》，雄浑苍凉的歌声打动了所有人，大家都是敕勒川的儿女，怎么能甘心客死他乡呢？就这样，军心再一次被鼓舞起来，这支军队得救了。当时斛律金唱歌的时候，用的是什么语言呢？有人认为是敕勒语，有人认为是鲜卑语，但无论如何不可能是汉语。后来，有人把它翻译成汉语，这才有了我们今天看到的精彩绝伦的《敕勒歌》。能征善战的敕勒人早已经消失在历史的风烟中，可是只要《敕勒歌》还在，敕勒人就永远不朽。

敕勒川国家草原自然公园景色。王正摄

　　《越人歌》的故事更早，也更传奇。春秋时期，楚国的公子子皙受封为鄂君。当时，鄂地还是越人的天下。一天夜晚，子皙泛舟中流，为他撑船的越人即兴唱起：“今夕何夕兮搴洲中流，今日何日兮得与王子同舟。蒙羞被好兮不訾诟耻，心几烦而不绝兮得知王子。山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。”这是多么动人的情感。子皙当即就按照楚人的礼节，双手扶了扶越人的双肩，又郑重地把一幅绣满美丽花纹的绸缎被面披在他身上。楚国原本就属于“南蛮”，越人更是被称为“鴃(jué)舌鸟语”之人，这首情歌当时就是用越语唱出的，汉代刘向编纂的小说集《说苑》中，还记载着这首诗的越语音调。子皙听到的已经是楚语的翻译，我们今天看到的版本，则是经过了更复杂的翻译和加工。当年的越语和楚语早已不再使用，但这首沟通了楚越之心的诗篇却成为中国古典诗词的经典之作，打动着一代又一代中国人。

独舞《越人歌》。张畅摄

　　在古典诗词的创作队伍里，一直不乏周边少数民族的身影。以唐代诗人为例，很多学者认为，唐代大诗人白居易出自龟兹王族，元稹则是鲜卑皇室的后裔，刘禹锡则有匈奴人的血统……这些闪光的名字一次次证明，古典诗词并非仅仅属于汉族，而是一直由中华各民族共同创造的。

　　不同的生活场景，共同的民族精神

　　古典诗词是中华各民族共同创造的，也反映着中华各民族不同的生存状态。说到北方的游牧生活，我们经常会想起高适的《营州歌》；谈起唐代巴人的风情，也立刻会想到刘禹锡的《竹枝词》。刘禹锡是北方匈奴人的后裔，但他却那么细腻地刻画着唐代西南儿女的生活，还借助巴渝地区民歌的曲调与格调，创作出富有浓厚民歌气息的新诗体——竹枝词。“东边日出西边雨，道是无晴却有晴”，诗中吟唱的何止是天气，不也是那来自于一切有情儿女，又包容着一切有情儿女的心情吗？从北方的长城到南方的五岭、从西域的骆驼队到东海的捕鱼船，中华各民族不同的生活场景都出现在古典诗词之中，让我们知道中国之大、中国之美。

“梦游巴渝十二景”光影互动艺术空间吸引游客感受巴渝的优美景致。周毅摄

　　不同区域、民族的生活场景是不同的，但中华民族的民族情感和精神却又息息相通。中华民族是眷恋家乡、热爱祖国的民族，无论是哪个民族的诗人，都以诗为媒，抒发桑梓情深和家国情怀。在中原诗人笔下，北方草原往往是衰草连天、黄云蔽日，不免带有萧瑟之感。但元代回回诗人萨都剌的《上京即事五首》却让我们看到了截然不同的情感基调。“牛羊散漫落日下，野草生香乳酪甜。卷地朔风沙似雪，家家行帐下毡帘。”为什么诗人觉得野草那么清香，奶酪那么甘甜，毡帐那么温暖？因为这就是草原儿女的家乡。只要是从小生长的家乡，就会引起诗人由衷的眷恋，这种“胡马依北风，越鸟巢南枝”的感情，就是中华民族共有的桑梓之情。

内蒙古自治区锡林郭勒盟，牧民拍摄草原舞蹈短视频。刘文华摄

　　再说家国情怀。十二世纪上半叶，中国出现了北方的金和南方的南宋两个政权。南宋爱国将领岳飞的《满江红》：“待从头，收拾旧山河，朝天阙！”这还我河山的热望，至死都萦绕在岳飞的心底。但就在岳飞死后不到二十年，金朝皇帝完颜亮大举南征，试图统一中国。当时，他还写下了一首《题临安山水》：“万里车书一混同，江南岂有别疆封？提兵百万西湖上，立马吴山第一峰！”这意味着这位出身女真族的皇帝，也把统一中国作为自己的最高梦想。表面上看，这一词一诗情调各异，岳飞和完颜亮也互为仇雠，但这两个人其实又分享着一个共识，中国不该分开，南北必须统一。这不就是中华儿女自古及今的家国情怀吗？东南西北不同的生活场景、生活方式，都不能阻挡人们逐渐形成共同的民族精神。

粤剧孵化剧目《精忠魂》在广州江南大戏院上演。许建梅摄

　　中华民族共同的精神财富

　　古典诗词在中国有着最深厚的群众基础，在很大程度上是因为它拥有最广泛的题材，最丰富的情感和最具民族特色的审美。它记述时令、赞美英雄，平平仄仄平平仄，仄仄平平仄仄平，我们从小就熟悉这种整齐而铿锵的韵律，因熟悉而热爱，因热爱而传承。我们背诵着同样的诗歌长大，也用同样的诗句抒发着对人生的感慨，这就是中国人代代传承的文化基因，也是中国人相互识别的文化密码。

演员吟诵杜甫的《江南逢李龟年》。杨华峰摄

　　历史上中国人用诗歌歌唱生活、抒发情感，也用诗歌来浸润人心、教育后代，最终活成了一个诗意的民族。纵观全世界诗歌发展的历史，西洋多长篇大论的战争史诗，比如《伊利亚特》和《奥德赛》，反映了特洛伊战争中英雄变动不居的命运；而中国多短小精悍的抒情诗，如李白的《静夜思》，抒发的恰恰是在永恒的月光下，一个普通人的思乡之情。我们当然无意比较两种文化传统的长短，但战争总会过去，情感却永远流淌在人们心中，让所有吟唱者的心越来越温暖，也越来越团结，最终成为像石榴籽一样牢牢凝聚在一起的中华民族。

西安大唐不夜城“唐食坊”售卖的唐诗糕点，外形的诗句文字雕刻精致，具有浓郁的古典文化气质。彭华摄

　　1682年康熙皇帝因为云南平定，出关东巡，祭告奉天祖陵，著名词人纳兰性德以侍卫的身份随行。出山海关，风雪凄迷，纳兰性德思念京师、思念家人，写下了一首著名的《长相思》：“山一程，水一程，身向榆关那畔行，夜深千帐灯。风一更，雪一更，聒碎乡心梦不成，故园无此声。”这里的故园，指的是国都北京，但有趣的是，纳兰性德出身于满洲叶赫那拉氏，他的故乡本来就在榆关(山海关)以外，而这个时候，距离满洲民族大举入关，也只不过才过去了不到四十年。四十年的时间已经足够让诗人习惯北京，习惯中原，甚至“反认他乡是故乡”。事实上，纳兰性德的这一认知并没有错，因为无论从东西南北哪一个方向走来，我们都有着同一个故乡——中国。(完)

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