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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）

绅装骑行 一种别样体验******

　　2022年上海绅装骑行活动

　　在上海黄浦江畔、北京胡同内外、成都太古里至浣花溪，一群衣着时髦的青年男女蹬着各式复古自行车穿梭在城市的新旧街区。他们的摩登身影与建筑景观交融，相机定格的每个瞬间都像一张张精美的上世纪画报。近两个月来，国内多地兴起绅装复古骑行活动。活动照片和视频在网络上传播，一度登上某生活方式类平台的热搜榜单，引来不少网友的关注。

　　左为《音乐之声》男主、右为正义的cosplay

　　绅装复古骑行 造型靓丽引来路人拍照夸赞

　　上海，四川中路与南京东路交叉路口，红灯亮起，复古骑行自行车车队停下等待。几位大约六十来岁的叔叔、阿姨正准备过马路，却被一群青年男女的独特装扮吸引了目光。有人忍不住停下观看、拍照，也有人上前询问、夸赞：“你们是在拍电影吗？”“你们穿得真好看！”

　　这是一场绅装复古骑行活动，参与者的服装和配饰都经过精心搭配，被围观、被拍照是骑行队伍的常态。

　　正在上海某研究所读博士的正义是活动主创之一。如果看过电影《音乐之声》就会发现，他的穿着酷似男主角特拉普第一次出场时的装束。正义穿的是德奥交界地区的民族服饰，他在萨尔茨堡游玩时曾见到当地老人穿着这样的衣服。为了复刻这件夹克，他从东欧淘了一整套鹿骨扣子，又仔细挑选了最接近电影人物着装的灰色和绿色面料。

　　据了解，这次骑行活动共130人，分为8支队伍。从浦西出发，穿过老城厢的城隍庙、豫园，经轮渡抵达浦东，沿着滨江大道路过和平大钟、东方明珠，用骑行串联起城市的新与旧。

　　当黄浦江上的夕阳逐渐被夜色取代时，在游轮上，灯光、音乐、酒水早已齐备，他们将在此进行最佳着装的评选。

　　戴着金框眼镜、穿着米白色西装的Kristan，是上海一所艺术类院校的大三学生。他拿着话筒上前介绍自己的穿搭：颈间系着外公90年代的领带，无名指上戴着父亲十多年前在巴西买的猫眼石戒指。在投票环节，10多位参与者把口袋巾交到了Kristan手上，他获得了当晚的最佳男士穿搭奖。

　　Kristan是绅装爱好者圈子里的新人，刚刚“入坑”一年。他第一次穿西装是在高中成人礼上，第二次是大学时期参加音乐会，后来他开始逐渐尝试把西装作为日常着装。2021年，他在b站自学西装知识时，刷到了绅装骑行活动的视频。

　　“挺酷的。”他心里想，不如报名参加2021年的骑行活动，去看看圈内大佬们。他查看日程安排、确认活动时间，七八分钟后再回过头看报名链接，票已经抢光了。2022年，他提前做了抢票的准备：守在直播间等待报名链接公布，紧盯着电脑屏幕秒表倒计时，手上不停地点击刷新，“票不到一分钟就没了！”

　　正义为了参加骑行活动会精心准备着装

　　为在现场“隆重亮相” 参与者都会进行精心准备

　　抢到票的都是“幸运儿”。为了能在活动现场“隆重亮相”，参与者都进行了一番精心准备。

　　重庆的庞开中提前半年选择Loro Piana（圈内人称作“罗富贵”）防雨面料，定制了仿西班牙猎装风格外套，又在口袋里用丝巾增加“飘逸感”，准备就绪后专程飞到上海参加了骑行。广州的贴章花3000元复刻了美国一双1927年的皮鞋，他的朋友卡森则走低成本路线，选用不到700元的古着单品。但后来因为疫情，他们最终没能成行，只得在二沙岛附近骑着共享单车与上海骑行遥相呼应。

　　“平时我们喜欢考据，比如一个服装元素的起源、发展。但身边喜欢研究复古穿搭的人不多，不太有机会去分享穿搭背后的历史沉淀和我们的研究思考。如今，线下活动和线上分享是我们释放表达欲、认识朋友的一个渠道。”卡森说。

　　在绅装爱好者的眼中，绅装骑行就像一次文化盛会。有相近服装审美趣味的人可以借此交流穿搭经验，结识各行各业的朋友，还能见到在网络上关注已久的圈内博主。

　　绅装骑行活动将绅装爱好者聚集在一起

　　不少爱好者“入坑”时 也曾遇到周围人不解的眼光

　　其实，不少爱好者在最初“入坑”时也曾遇到周围人不解的眼光。20岁的Kristan穿上西装在外人眼中显得老成，以至于朋友聚会时衍生出一个固定环节——请新朋友猜他的年龄，他们的答案常常是二十六七岁。母亲最初也不太支持他穿西装，开玩笑说他长期单身的原因是穿着西装让人不敢靠近，想让他停下一段时间试试。

　　31岁的庞开中“入坑”7年了。他回忆，以前在纽约上学，常常看到曼哈顿的上班族西装笔挺，由此萌生了对西装的兴趣。一天，一身西装的庞开中与着装休闲的美国教授在电梯里偶遇。教授问他为什么每天都穿得这么正式？他结合《王牌特工》里的台词回答道：“西装代表态度，礼节造就君子。”

　　“礼之大者，莫过于衣冠。”庞开中认为，着装体现了对人的尊重。

　　在国内，庞开中早年也曾因穿西装被误解。朋友调侃他去相亲，路人猜测他的职业是卖保险的或房产中介。父母也曾有点担忧，他的着装与周围人不同，或许会引来他人异样的眼光。

　　Kristan和庞开中表示，最初入坑时的着装都难免过于商务、严肃，后来在学习和练习中摸索出自己的风格，日常生活中也常用经典西装元素搭配。庞开中开玩笑说这是一群“臭美”的人，“美是多元的，每个人都有自己的兴趣和理解，大家可以互相尊重。”

　　繁忙都市人 扮成向往的模样

　　时下，社交媒体中传播的“绅装骑行（Suit Ride）”是正义2020年在上海发起的。他是一名90后，曾在荷兰、英国求学，也曾在伦敦参加过Tweed Run活动。

　　“那次体验很新鲜，大家有机会穿喜欢的衣服并和相同爱好的人一起骑车，很酷。”那时，正义刚开始对英式乡村休闲风格着装文化感兴趣，喜欢上了花呢、灯绒等较为粗糙的面料营造出兼具休闲与得体的感觉。当天骑行大约5小时，他随人群一起穿过伦敦地标建筑。

　　2018年回国后，组织完一场校友骑行聚会，正义偶然想起在伦敦的骑行经历，便在2020年与身边朋友一起组织了第一届绅装骑行。这次活动大约有50人参加，第二年便发展到了近百人。

　　“伦敦的Tweed Run办了十多年，规模大、参与人数多，更像是city tour（城市观光旅游），国内早期的Vintage Ride参与者更多是自行车爱好者，现在的Suit Ride更多是经典男装、复古穿搭文化的爱好者。而且我们更愿意设计一些游戏环节，对新人比较友好。”

　　正义表示，自第二届活动以来，有一些喜欢不同穿衣风格的玩家也参与了进来。虽然活动名叫绅装骑行（Suit Ride），但并不意味着一定要穿成经典男装的样子。活动在穿衣风格上是包容的，城市机能、美式工装、英伦复古、阿美咔叽都可以，只要好看得体就行。“今年获得最佳穿搭奖的新人比很多人入坑时间都短。他拿到冠军这件事本身就足够有意义。说明玩的时间、年纪、工作、收入都不重要，重要的是愿意来玩、愿意分享和展示自己的爱好，而且确实花了心思。”正义说。

　　“在不少城市，在日常生活中穿绅装可能有一定压力。这个活动是一个稍微有点‘浮夸’的场合，鼓励大家打扮，对不少人来讲有点像cosplay。我个人觉得，绅装骑行活动和漫展实际上有相似之处。虽然风格、路线、文化不同，但其实大家都是喜欢把自己装扮成向往的样子。”正义说。

　　“服装就是让人变得得体、好看。如果能从这些研究和实践中获得知识、经验、乐趣，总结出一套能体现自己意趣的风格，甚至是收获一份珍贵的友情，那么这个过程就更加意义非凡。”正义说，“其实绅装骑行就是希望创造一个繁忙都市人慢下来走近自己城市的机会，暂时卸下各种身份，扮成自己向往的模样。”（记者陈静 实习生 宋佳旻）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）