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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）

深学细悟守初心 矢志强国谱新篇******

　　【奋进新征程 建功新时代·深入学习贯彻党的二十大精神·北京理工大学】

深学细悟守初心 矢志强国谱新篇

——北京理工大学师生深入学习贯彻党的二十大精神

光明日报记者 周世祥 光明日报通讯员 季伟峰 刘晓俏

　　“深入贯彻落实党的二十大精神，要坚持以人民为中心的发展导向，加快打造世界重要人才中心和创新高地，构建具有中国特色、世界影响力的中国高等教育发展新范式；要围绕推进高等教育高质量发展，准确把握高等教育发展的历史方位、时代内涵和创新路径，扛起一流大学建设新责任，为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴作出新的更大的贡献。”10月24日，参加完中国共产党第二十次全国代表大会，北京理工大学党委书记、中国工程院院士张军满怀激动，回校后第一时间召开党委常委会暨党委理论中心组学习，传达党的二十大精神，领学大会报告中提出的一系列新思想、新观点、新论断。

　　连日来，北京理工大学深入学习宣传贯彻党的二十大精神，着力在全面学习、全面把握、全面落实上下功夫，切实把思想和行动统一到党的二十大精神上来，党的二十大精神正迅速转化为指导实践、推动工作的强大力量，学起来、讲起来、做起来的热烈氛围日益浓厚。

北京理工大学思政课教师在全国首家思政课虚拟仿真体验教学中心讲授党的二十大精神。资料图片

　　深学细悟 创新学习持续加温升温

　　初冬的北理工校园，党旗下的一次次“开讲了”却热火朝天。

　　“党的二十大报告提出‘健全现代预算制度’，这与我的授课内容密切相关，结合课程思政实践，我和学生们从专业出发，一起学习领悟党的二十大精神。”管理学院教授李慧云在自己讲授的《政府会计》课上，专门设计了紧密衔接党的二十大的教学环节，帮助学生们充分理解课程的深刻内涵。

　　近一段时间以来，北京理工大学学习宣传贯彻党的二十大精神如火如荼地开展。学校党委常委会第一时间传达部署，制定实施方案，做出明确部署和细致安排。党委理论中心组第一时间集体学习领会，校院两级党委理论中心组、党支部“三级联动”，邀请党的二十大精神北京市宣讲团成员做专题宣讲，党员干部师生踊跃参与，全校上下不断掀起学习宣传贯彻党的二十大精神的热潮。

　　“我身临其境地感受了对延安精神的生动诠释，进一步学习了延安精神的丰富内涵，我们要肩负起时代赋予我们的光荣使命。”在“传承红色基因 云回圣地延安”——青年学子“云学”延安红色场馆活动启动仪式暨延河联盟高校师生“党的二十大精神”专题学习会后，马克思主义学院硕士研究生李世童有感而发。

　　在“云学”活动中，延安革命纪念馆讲解员通过远程连线方式，为青年学子讲授“云学”示范课。与会人员“云参观”《伟大历程——中共中央在延安十三年历史陈列》展览，重点学习延安时期党的作风建设、纪律建设情况。学子通过网络直播就能“云回”延安、“云学”红色场馆、上好“云思政课”。活动还通过网络直播方式，在延安革命纪念馆、中共中央西北局纪念馆、杨家岭革命旧址、枣园革命旧址、中国人民抗日军政大学纪念馆等纪念馆和纪念地开展。

　　既要全面深入学，又要创新方式学。学校在“三级联动”全覆盖学习基础上，不断创新学习形式，开展了青年学子“云学”延安红色场馆、中层领导人员培训、党外人士培训、思政课教师集体备课、师生线上知识竞赛等分众化学习，通过云学、竞学、连学等形式，打造“线上云学+线下分享”立体化教育阵地，营造浸润式学习氛围。

北京理工大学良乡校区。资料图片

　　讲深讲透 理论宣讲有力度显特色

　　“学习领会党的二十大精神，首要的就是从中深刻认识‘两个确立’的决定性意义，坚决做到‘两个维护’，始终在思想上政治上行动上同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致。要把学习宣传贯彻党的二十大精神作为首要政治任务，坚持全面学习、全面把握、全面落实，将大会精神全面体现到做好学校各项工作之中，坚定走好‘红色育人路’‘强军报国路’‘创新发展路’。”在党委理论中心组学习（扩大）暨学习贯彻党的二十大精神宣讲团集体备课会上，张军讲授专题党课，为宣讲团“打样儿”作示范。

　　“校长给我们上思政课了！”11月初，北京理工大学校长、中国工程院院士龙腾走进研究生思政课堂，结合一流大学建设和研究生成长发展实际，宣讲党的二十大精神。“作为中国共产党创办的第一所理工科大学、新中国第一所国防工业院校，北京理工大学始终与党和国家同呼吸、共命运，肩负着建设一流大学、培育一流人才的使命责任，广大研究生要传承红色基因，在奋力投身科技强国建设的征程中建功立业。”

　　大会精神如何讲深、讲透、讲细？这就需要北理师生熟悉的“3+1”——学校党委组建党的二十大精神宣讲团，由校党委宣讲团、教师宣讲团、学生宣讲团以及专家学者宣讲团共同组成，形成了校领导班子成员带头宣讲、各方面师生骨干共同参与、专家学者强支撑的宣讲格局。

　　“这是中国共产党和中国人民团结奋斗赢得的历史性胜利，是彪炳中华民族发展史册的历史性胜利，也是对世界具有深远影响的历史性胜利……”在全国高校首家思政课虚拟仿真体验教学中心，教师通过智慧化教学、沉浸式体验，引导学生用党的二十大精神武装头脑，自觉做到坚定不移听党话、矢志不渝跟党走。

　　在《马克思主义基本原理》《思想道德与法治》《形势与政策》等思政课堂上，教师们将最新理论成果运用到教学中。召开集体备课会、梳理课程教学要点、开设教学示范课、开发教学案例……学校持续推动党的二十大精神进教材、进课堂、进头脑。二十大报告中一系列重要论述闪耀着真理的光辉，指引着前行的航向。

　　落地见效 团结奋斗砥砺强国使命

　　“我们要始终保持‘赶考’的清醒和坚定，面向国家重大战略需求，攻坚克难，勇毅前行，为加快实现高水平科技自立自强贡献更大力量！”中国工程院院士毛二可说。前不久，他担任团队领头人、由新一代电子信息团队牵头的“中国复眼”即“超大分布式孔径雷达高分辨率深空域主动观测设施预研项目”在重庆开工建设，项目建成后，可实现千万公里外的小行星探测和成像，完成深空雷达探测与成像的演示验证，为我国近地小行星撞击防御和行星科学研究提供重要支撑。

　　党的二十大报告部署了科教兴国、人才强国与创新驱动发展战略，为办好让党放心、让人民满意的中国特色世界一流大学指明了前进方向。近年来，北京理工大学在人才培养、学科建设、师资队伍建设、科技创新、资源保障等方面实现了跨越式发展，进入高质量发展新阶段。北京理工大学以贯彻落实大会精神为契机，于关键处发力，下真功夫、啃硬骨头，推动学校事业发展再上新台阶。

　　移动扫描手柄，在自己的手指上轻轻滑动，电脑屏幕中立即呈现出皮肤三维断层图像……这是北理工学生使用国内领先的学相干层析（OCT）技术教学仪器开展学习的场景。近年来，学校以“融合创新、智慧赋能”为驱动力，全方位推进大类招生、大类培养和大类管理改革，实施“寰宇+”（SPACE+X）教育教学改革计划，全力构建创新人才培养“新生态”。累计获中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总冠军2次、金奖26项，获“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛13金，连续两次获得国际机器人挑战赛冠军，在中国大学生无人驾驶方程式大赛上五次夺冠，培养了一批“胸怀壮志、明德精工、创新包容、时代担当”的领军领导人才。

　　站在新的历史起点上，北京理工大学将把党的二十大精神贯彻落实到管党治党、办学治校各项事业中，全力打造国家战略科技力量，加快建设一流创新人才高地，加快推进中国特色世界一流大学高质量建设，为实现第二个百年奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献。

　　《光明日报》（ 2022年12月19日 05版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）