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）
中国兜牢民生保障底线，居民收入实现稳定增长******
(经济观察)中国兜牢民生保障底线，居民收入实现稳定增长
中新社北京1月18日电 (记者 刘亮)面对复杂严峻的内外部挑战，中国国民经济顶住压力持续发展，牢牢兜住民生保障底线，实现居民收入的稳定增长。
中国国家统计局日前公布的数据显示，2022年中国国内生产总值(GDP)突破120万亿元(人民币，下同)，达到121万亿元。按年均汇率计算，120万亿元人民币折合约18万亿美元，稳居世界第二位。从GDP增速情况看，中国GDP增长3%，该数据与国际主要经济体相比，仍是一个较快的速度。据国际货币基金组织预测，美国、日本2022年GDP增长均不会超过2%。
过去一年，面对多重超预期因素的反复冲击，中国经济能取得上述成绩并不容易。国家统计局局长康义强调，这意味着中国经济韧性强、潜力大、空间广，且长期向好的基本面没有改变。
值得一提的是，中国GDP增速实现较快增长的同时，居民收入也在稳定增长。数据显示，2022年全国居民人均可支配收入实际增长2.9%，与经济增长基本同步。
中国人民大学中国资本市场研究院联席院长赵锡军指出，通常情况下，经济增长与居民收入呈正相关，经济增长快，居民收入也会随之加快，但二者并非必须实现同幅度、同步增长，关键还要看政府对于民生保障的力度。决策者越强调民生，民众就能更多享受到经济增长的好处。
透过国家统计局披露的数据，也能进一步看到中国官方过去一年在民生领域的投入力度。
数据显示，2022年中国官方对居民收入保障加强，全国居民人均转移净收入比上年名义增长5.5%，快于全部居民收入增速。民生领域投资增加，2022年社会领域投资比上年增长10.9%，其中卫生和社会工作投资增长26.1%，比上年加快6.6个百分点。
与此同时，在就业领域，2022年中国城镇新增就业1206万人，超额完成1100万的预期目标；一系列援企稳岗的就业帮扶政策落实落地，对高校毕业生、农民工等重点群体的就业稳定产生了积极的影响，切实保障就业和收入来源，有力稳住了就业基本盘。
在仲量联行大中华区首席经济学家兼研究部总监庞溟看来，保持物价水平稳定也是切实保障民生的关键。2022年中国居民消费价格指数(CPI)全年上涨2%，单月涨幅始终运行在3%以下，明显低于世界其他主要经济体通胀水平。
“这标志着中国统筹协调并较好地完成了稳物价、促发展、保民生任务，有效保障了粮食安全、能源安全，切实缓解了中下游企业成本压力并持续优化上下游工业利润结构，充分稳定了市场预期和经济社会大局。”庞溟说。
展望2023年，康义表示，中国经济将整体好转，诸多有利条件将继续为GDP和居民收入的稳定增长创造良好环境。“经济好转，就业会相应改善，居民收入也会相应提高，这将有效带动提高居民的消费能力和消费意愿。”
全国政协经济委员会副主任宁吉喆表示，近三年疫情，对中小微企业、个体工商户和灵活就业者、自主经营者冲击较大。对此，他建议，要以进一步落实助企惠民政策，优化调整防疫政策为契机，切实增加这两部分人的收入。同时，还要在现有政策框架下继续扩大覆盖面，把符合条件的困难民众和低收入群体纳入保障范围，保障这部分人收入稳定增长。
康义强调，随着中国疫情防控转入新阶段，各项政策不断落实落细，生产生活秩序有望加快恢复，中国经济增长内生动力将不断积聚增强。下一步，官方将继续做好稳就业和增收入相关工作，切实保障好民生。(完)
