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）
东西问｜陈梅：华侨华人何以成为春节文化海外传承的“自媒体”？******
中新社北京1月28日电 题：华侨华人何以成为春节文化海外传承的“自媒体”？
——专访美国纽约华人社团联席会主席陈梅
中新社记者 罗海兵
写春联、剪窗花、挂灯笼、放烟花……无论离家多久、多远，生活在世界各地的华侨华人都依然保留着中国的传统习俗。反映美国历史的《哈泼斯月报》自1880年起就曾刊载在美华人燃放鞭炮、置办年货、挂彩灯欢度春节的热闹场景。
华侨华人在传续春节传统的同时，也使春节在海外成为中外文化交流的独特载体。已五次举办迎新春民俗文化节活动的美国纽约华人社团联席会主席陈梅近日在接受中新社“东西问”专访时表示，华侨华人天然是在海外传承中国春节文化的“自媒体”，既向海外推广和展示了中国悠久的历史、博大精深的中华文化，也让华裔后代在欢乐中了解、认识和爱上中华文化。
中新社记者：美国纽约华人社团联席会于2023年1月15日举办纽约华侨华人兔年迎新春民俗文化节，都有哪些内容？这一天是中国的南方小年，为什么会选择在这一天举办活动？
陈梅：纽约华侨华人迎新春民俗文化节自2015年开办以来一直深受广大华人华侨和社区内其他各族裔的喜爱，并连续举办了五届。后由于疫情原因停办了两年。今年我们再次举办线下迎新春民俗文化节活动。
今年的活动内容十分丰富多彩，既有写春联、画年画、剪纸等经典内容，也有小朋友们喜爱的捏气球、脸部彩绘、做糖画人，以及帮助小朋友们认识汉字的猜灯谜活动。活动期间还将举办一场精彩的文艺表演，其中包括京剧、太极拳、武术、民族舞，以及美轮美奂的儿童汉服秀、美中音乐家协会著名歌唱家们的专业演唱等。演员的年龄从9岁到85岁不等，以期达到联席会一向主张的“全民庆春节，举家同欢乐”初衷。
今年1月15日是中国(南方)民间俗称的“小年”的日子。在美国的华人常因工作繁忙且不是公假日，故大多数家庭不能聚在一起过小年。我们选择在小年这一天举办迎新春民俗文化节，某种意义上是向身居海外的华侨华人和下一代介绍“小年”这一传统中华习俗的来历及寓意，同时也通过迎新春民俗文化节的形式把大家从百忙中汇聚在一起。
纽约华人华侨2023第六届迎新春民俗文化节。受访者供图中新社记者：举办迎新春民俗文化节的初衷是什么？华人社会参与度如何？他们为什么热衷于参加春节活动？
陈梅：迎新春民俗文化节提供了一个重要的展示中华文化的平台，旨在借各界庆祝中国农历新年之际，以中国的民间艺术、各地的习俗风情、中华美食为主题，向美国和纽约市主流社会、各界人士、广大民众推广展示历史悠久、博大精深的中华民俗文化。这是联席会连年举办迎新春民俗文化节这个品牌活动的目的与动力，我们要让孩子们在欢乐中学习知识、传承中华文化。
活动自2015年开办以来，从第一届只有10个摊位，发展到2020年第五届时有50个摊位，还有一场精彩的免费文艺表演。过去联席会举办的每一届迎新春民俗文化节都是人山人海，参加的人士不仅可以亲自感受中国民俗艺术、品尝中华美食、观看中国传统艺术表演，还可以带走各式各样的免费民间艺术作品作为春节装饰，感受中国“年味”。
海外华侨华人纵然身处异国他乡，但对文化根脉的情怀深植心中，对中国传统节日的感受是共通的。通过参加春节文化活动，既可以营造过年氛围，也可以慰藉思乡之情，还能让华裔后代感受中国传统文化。春节讲究团圆，参加春节文化活动也是海外华侨华人一起热闹过年的场景之一。
人们在纽约华人华侨迎新春民俗文化节上写书法。受访者供图中新社记者：海外华侨华人保留了哪些中国春节传统？又有哪些本土化的创新？
陈梅：追溯历史，华人在海外过春节的传统，是与华人移民的脚步相伴相随的。在美国，十九世纪五六十年代的淘金热及横贯美国铁路修建完工之后，早期华工从美国西部开始东迁来到东岸。历史资料详细记载了1871年2月18日，这些华工及其家人，在美东地区举办第一个中国新年的庆祝活动。
春节常被翻译成Spring Festival，其实在海外更习惯称春节为Chinese New Year，即“中国新年”，也就是我们说的农历新年，一般指正月初一。但华人在海外过春节和在中国国内一样，是一个更大的范畴，包含除夕、初一和正月十五三个重要时间节点。华人完整保留了中国的春节传统，贴春联、挂灯笼、放烟花；除夕夜的年夜饭上一定要有饺子或年糕，正月十五也一定要吃元宵。春节期间走亲访友互相拜年，给孩子压岁钱发红包，华社活动中有舞龙、舞狮表演等等。
当然，春节在海外也有许多因地制宜的创新，比如在美国一些大城市的中国城，会有中国农历新年巡游等不同形式的庆祝活动；在一些欧洲国家则会以中国新年音乐会等形式庆祝；在东南亚一些国家的华人家庭，还会制作融合南洋风味的“年饼”作为新的“年味”……在这些因地制宜的创新过程中，不同文化和文明得以交融互鉴。
美国纽约布莱恩公园举行舞狮活动，众多孩童在活动中与舞狮近距离接触。廖攀 摄中新社记者：在海外举行的包括春节在内的中国传统节日活动中，是否有当地主流社会的参与？参与度如何？
陈梅：其实，在海外不同形式的中国春节庆祝活动，已经逐渐走出唐人街，有越来越多当地主流社会的人士参与。比如非常著名的旧金山农历新年大巡游，就是从早期少数中国劳工在中国城小打小闹庆祝春节的传统，如今演变成多族裔、中美团体亲密合作展示中国传统文化的盛会，成为世界十大著名大巡游之一。再比如美国纽约帝国大厦、英国伦敦眼、澳大利亚悉尼歌剧院等多国地标建筑每年也会为中国春节点亮红色灯光以示祝贺。
在一些国家和地区，中国春节已经被列为全国性或地方性的法定节日。多国政要也会在中国春节期间发表新春贺词。
美国纽约曼哈顿中国城街道张灯结彩。廖攀 摄中新社记者：海外华人赓续传承的中国传统节日文化活动，如何成为中外文化交流的载体？
陈梅：纽约有数十万来自中国的移民、学生和工作人员。每逢佳节倍思亲。像中秋节、春节这种非常具有中国特色的传统节日已逐渐融入当地美国人的生活中。自从纽约州通过了中国大年初一所有在校学生可以留在家中与家人共度春节而不算缺席的法律后，春节更是成了家喻户晓的中国传统节日。各个大学、中学、小学都会举办庆祝中国春节的活动，比如教学生包饺子、写春联、跳中国民族舞蹈，以及举办以中国民族乐器为主的音乐会等。久而久之，这些庆祝活动就自然而然地成为中美文化交流的载体。
随着世界多元文化的发展，这些丰富多彩的中国节日传统，也令当地民众耳目一新，被中国春节的热闹和“年味儿”吸引，继而对中国文化产生兴趣。而透过这些热闹场景，他们更加感受到中国春节文化的精神内核，读懂中华文化蕴涵的家庭观念和世界观，即追求团圆、追求和美。
美国纽约曼哈顿唐人街春节气氛浓，人们在一家上海菜餐厅用餐。廖攀 摄中新社记者：海外华侨华人在自身保留春节传统的同时，在传承、传播春节文化中发挥了什么作用？
陈梅：海外华侨华人自身在海外就是传承中国文化和传播春节文化的“自媒体”。我们通过不断地向我们的下一代以及其他族裔和主流社会介绍、演绎中国传统文化，让人们记住有五千年文明史的中华民族是个期望和平的民族。无论在哪里，中国人世世代代都愿意为中美人民之间的友谊，为世界和平和民族昌盛搭桥铺路。(完)
受访者简介：
陈梅，美国纽约华人社团联席会主席。纽约华人社团联席会(New York Council of Chinese American Associations)成立于2003年，是经纽约州政府登记注册，美国联邦政府认可的非盈利组织，由来自中国大陆、台湾、港澳地区的华人社团联合组成的民间团体。联席会的宗旨是为加强华人社团之间的联系与合作，争取在美华侨华人各界应有的权益，并以联席会为平台推动中美两国人民在文化、教育、经济、贸易等各方面的交流与发展，从而促进华侨华人与其他族裔之间的相互了解与合作，以及中美两国人民之间的友谊。
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