盈彩攻略_盈彩官方

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）

【光明论坛】激活数据潜能 建设数字中国******

　　【光明论坛】

　　作者：支振锋（中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员、法学研究所研究员）

　　数据作为新型生产要素和资源形态，日益成为驱动经济社会发展的基础。近日，中共中央、国务院出台《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》（以下简称“数据二十条”），围绕如何建立和健全关于数据要素基础制度体系提出了全面系统的意见，为做好数据权益配置和风险防控提供了明确的政策指引，也为激活数据潜能和促进数字经济发展作出了有力的制度安排。

　　数据是映射大千世界的符码，数据中自有大千世界。宇宙星空、山川河流、鸟兽虫鱼、人类行为、国家治理、社会百态……万物皆产生数据，万物皆可被数据化。自人类社会产生起，数据就承载着人类对自然万物、生产生活的记录和表达。从传统数据到网络数据，从“小数据”到“大数据”，数据日益成为理解万事万物最微观、最奇妙的元素。在信息化发展新阶段，数据爆发增长、海量集聚，量的累积逐渐引发质的飞跃。万物互联、人机交互、天地一体的网络空间内，大数据技术使数量巨大、来源分散的图像、声音、文件等非结构化数据得以被广泛搜集、存储、利用，使分析、预测、捕捉隐藏在自然万物和人类社会的深层逻辑成为可能，人类认知的敏锐性和洞察力得到极大提升。

　　数据基础制度建设事关国家发展和安全大局。数据原是伴随自然与人类而产生的寻常事物，但数字技术为其赋予了无尽潜能。作为新型生产要素，数据已成为数字化、网络化、智能化的基础性资源，并快速融入生产、分配、流通、消费和社会服务管理等各环节。通过数据，可以更好地理解自然和社会的运行规律，推动生产力发展，优化生产关系，丰富人类生活，促进国家和社会治理。但数据并非自在之物，而是人类协作与互动的结果。数据不仅承载着个人、市场主体与国家的大量信息，关系到公民个体人格权益、市场主体财产权益以及国家安全和社会公共利益；还呈现出不同于传统知识产权的全新特点。如何既鼓励数据的充分流通利用，又通过制度设计进行科学合理的权益配置和风险防控，就成为信息时代制度创新的重大课题。

　　数据相关权益配置，是数据基础制度的基础。作为世界第二数据大国，我国深刻认识到大数据作为推动经济转型发展的新动力、重塑国家竞争优势的新机遇、提升政府治理能力的新途径所具有的战略意义。2021年公布实施的《数据安全法》明确提出“保障数据安全，促进数据开发利用”。但数据流通利用除供需双方外，还涉及协助数据产品开发的第三方服务商，情形复杂、链条悠长、风险突出。为推进数据合法合规交易，我国多年来一直在探索数据交易所建设。在此背景下，此次意见提出探索数据资源持有权、数据加工使用权、数据产品经营权等结构性分置的产权运行机制，推进实施公共数据确权授权机制，推动建立企业数据确权授权机制，是对数据相关权益合理配置这个世界性难题的创新性开拓。

　　促进数据流通和交易是数据基础制度的核心。数据交易是新业态，也带来新问题。由于数据的无形性和可复制性，除了不易计量、难于定价且合规评估复杂外，交易一旦达成，无论是买方发现“货不对版”，还是卖方认为数据已被使用，都“无法退货”。如何确保数据需求方接收到的数据来源合法合规，数据提供方交易后的权利得到充分保障，决定着数据制度体系的成败。此次意见尝试构建促进使用和流通、场内场外相结合的交易制度体系，规范引导场外交易，培育壮大场内交易，试图建立数据来源可确认、使用范围可界定、流通过程可追溯、安全风险可防范的数据可信流通体系，必将推动鼓励数据流通利用的制度创新。

　　数据要素收益分配制度是数据基础制度的重点。作为新型生产要素和资源形态，数据要素不断创造新的价值，也不断产生利益纷争。针对数据收益分配问题，此次意见既坚持充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，按照“谁投入、谁贡献、谁受益”原则，健全数据要素由市场评价贡献、按贡献决定报酬机制，强化基于数据价值创造和价值实现的激励导向，平衡兼顾数据内容采集、加工、流通、应用等不同环节相关主体之间的利益分配；也努力做到有为政府和有效市场相结合，强调完善数据要素收益的再分配调节机制，让全体人民更好共享数字经济发展成果。

　　党的二十大报告提出加快建设网络强国、数字中国，加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。“数据二十条”的出台和落地实施，有利于从历史和全局维度深刻认识数据要素的战略价值，充分发挥我国海量数据规模和丰富应用场景优势，推进数字产业化和产业数字化，推动实体经济和数字经济融合发展，增强经济发展新动能，塑造人类文明新形态。

　　《光明日报》（ 2023年01月04日 02版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）