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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）
深圳门店买到蓝环章鱼？山姆称门店检查未有异常，市监今日会再抽检******
知名高端会员制商店山姆卖蓝环章鱼？一位深圳网友日前在社交媒体发文称，家人几日前曾在山姆福田店买了一盒冷冻小章鱼，发现里面有一只疑似剧毒的蓝环章鱼。
1月18日，山姆方面回应澎湃新闻称，山姆高度重视食品安全，建立了较为完善的食品安全管理体系。对供应商的产品，严格按照国家法律法规查验供应商的相关资质证明，严格执行进货查验制度。
山姆方面表示，“在了解到该网友在微博上发布的相关言论后，我们也再度向供应商进行了核查，该产品原料确认出自中国海域，且工艺过程涵盖对蓝环章鱼的控制。同时，当地市场监管部门也到该网友提及的门店进行了检查，未发现异常。截至目前，我们也从未收到其他会员的类似反馈。在此，我们恳请网友在有疑问的情况下，请先联系我们对情况进行核实确认，避免造成不必要的社会困扰和大众恐慌。”
18日中午，澎湃新闻记者致电深圳市福田区香蜜湖市场监督管理所，工作人员表示，昨天(1月17日)去了(山姆福田店)现场没发现(有蓝环章鱼)，要求对方提供进货票据，今天报到局里安排人员再去抽检，目前结果还没出来，后续情况，局里应该会公布。
深圳市市监局的工作人员则向澎湃新闻记者表示，暂时没有查询到在深圳市的山姆店以及其他渠道有购买到蓝环章鱼的(投诉)情况。
山姆销售的冻章鱼生产商福建大海星视频有限公司及供应商福州金海洋贸易有限公司也发布联合说明称，“本公司生产的冻章鱼，原料从进厂加工，到成品出厂销售，每道工序严格筛选，保证不存在蓝环章鱼，且我司之前生产的所有批次也没有发生蓝环章鱼混入现象。”
说明中具体提到，公司的章鱼原料，捕捞自中国海域，我国海域极少出现蓝环章鱼。原料进厂后，章鱼原料经品管员验收合格后，才会进厂加工生产。冻章鱼的生产流程：原料验收、前处理(去除内脏、墨囊)、清洗、分级、挑选、再验收、称重摆盘、速冻、包装、金属检测、入库冷藏等工序制作而成。本公司加工章鱼的每个生产环节，都设置有经过专门培训的挑选蓝环章鱼的工作人员。挑选人员在上岗前经过：蓝环章鱼等相关有毒章鱼品种的培训，并考核合格后方可上岗。
近日，多个蓝环章鱼事件引发了大众对购买和食用章鱼的恐慌。
1月16日，广东一网友在火锅店用餐时，在端上的菜品中看到疑似剧毒的蓝环章鱼，于是在线求问科普博主“博物杂志”能否下锅，随后该博主回应，图中确实是豹纹蛸，也就是人们常说的蓝环章鱼。
据央视新闻1月17日报道称，蓝环章鱼是一种很小的章鱼品种，体形只有高尔夫球大小。这种章鱼个头虽小，但分泌的毒液足以在一次啮咬中，使一个成年人在几分钟之内毙命，由于还没有解毒剂，因此它是已知的最毒的海洋生物之一。
据“博物杂志”官方微博1月17日发布的内容介绍，身上带了一个圈的章鱼大多都是“短蛸”，是我国最常见的食用章鱼种类之一，眼睛下方的金色圆圈也是它们的一个识别特征。而事件主角“蓝环章鱼”是“豹纹蛸属”的几种章鱼的统称，顾名思义，它们全身密布着蓝色的圆圈、斑点或条纹，就像豹纹一样，而不是只有一两个圆圈。
“博物杂志”表示，豹纹蛸属的物种见于热带和亚热带海域，在我国东南、华南沿海省份比较容易遇到，也有概率混入市售章鱼中，但这个概率并不算高，而且如果是整只章鱼很容易看出端倪，把满身豹纹的挑出来丢掉就行，其他的照常下锅不影响食用。如果是一盘炒菜甚至章鱼烧芥末章鱼里真的混入了少量被切碎的蓝环章鱼，那实际上能吃到的蓝环章鱼的量也非常少，其中的毒素含量更是微乎其微，即便中毒也很难致命，所以大家别草木皆兵甚至因噎废食，八爪鱼该吃吃，别耽误！（澎湃新闻记者 邵冰燕）
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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