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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）
音乐架桥 海内外共享欢乐春节和合之美******
中新网郑州1月15日电 (记者 韩章云)1月14日，正值中国北方小年，文化和旅游部2023年“欢乐春节”全球活动启动仪式暨“欢乐春节和合共生”音乐会在河南郑州举行。
本次活动由文化和旅游部指导，中国对外文化交流协会、河南省文化和旅游厅联合主办。文化和旅游部部长胡和平致辞并宣布活动启动，河南省省长王凯出席仪式并致辞。
文化和旅游部部长胡和平宣布2023年“欢乐春节”启动。 程航 摄小年夜的河南艺术中心大剧院灯火璀璨，一排排红灯笼、软萌可爱的兔子吉祥物装点出浓浓的中国年味儿。中西合璧的音乐会，面向全球进行直播，以音乐架桥，与海内外观众共享中国春节和合之美。多年来，频频“出海”“出圈”的中国优秀文化，在带去独特体验的同时，也增进了文明交流互鉴。
“文化大餐”中西合璧、古今交融展和合之美
自2001年起连续举办22年的“欢乐春节”活动，已覆盖全球100多个国家，越来越多的文化元素融入到“欢乐春节”活动中，越来越多的外国民众加入到庆祝中国春节的人群中。
在此基础上，“欢乐春节和合共生”音乐会的节目设计中西合璧，古今交融，为海内外观众呈上精心烹制的“文化大餐”，共享中国春节的文化之美、生活之美、和合之美。
音乐会分为“天、地、人、和”四个篇章。在古风国韵的基底上，以传统民乐入题，巧妙运用古乐、民乐、交响乐、琵琶、街舞、芭蕾舞、太极拳、剪纸等中西文化元素，呈现中西文化交流与碰撞的和谐之美，向世界传达中华文化“和合与共”的哲学思辨和中国智慧。
中央民族乐团的古乐演奏《颂·黄钟大吕》，贾湖骨笛、编钟、编磬等12种乐器的交相呼应，将华夏文明的礼乐文化铺展在观众面前，气势恢宏、庄重肃穆，展现出新春佳节盛大的仪式感。
中央民族乐团的古乐演奏《颂·黄钟大吕》。 韩章云 摄如果说古风元素让音乐会文化气息十足，而科技元素的运用带来的则是满满的现代感与时尚感。
著名琵琶演奏家赵聪与虚拟歌手洛天依跨界合作的“元宇宙”风格作品《神鸟》，随着琴弦拨动，殷商甲骨文、青铜文化与古蜀三星堆文明不期相遇，开启一段穿越时空的奇妙之旅。
琵琶演奏家赵聪演奏《神鸟》。 韩章云 摄《太极随想曲》则融合钢琴、古琴演奏，电子音乐、太极拳、街舞等艺术形式，碰撞出世界非物质文化遗产太极拳以及太极文化的独特魅力。
最独特的当属中国名曲《茉莉花》和意大利歌剧《图兰朵》中的著名咏叹调《今夜无人入睡》的旋律完美交融，来自全球各地不同肤色的人们用中文“云合唱”《让世界充满爱》……音乐架起桥梁，节日铺陈欢庆底色，天地人和，和合共生，奏响春之欢乐乐章。
据导演组介绍，本次音乐会历经半年多筹划，260人参与演出，超500人的导演团队先后在北京、上海、河南等七个不同的摄影棚完成创作置景与拍摄制作。
图为2023年“欢乐春节”启动仪式现场展出的非遗项目牡丹香包。 韩章云 摄中国优秀文化频频“出海”“出圈”促文明互鉴
春节作为中华民族的重要传统节日，凝结着中华文明的精神标识和文化精神，蕴含着辞旧迎新、团圆、幸福、和谐、安宁等丰富的文化内涵，与全人类的共同价值高度契合。
文化和旅游部部长胡和平在致辞中说，“欢乐春节”活动自2001年推出以来，风靡海内外，形成品牌，逐步成为全球共庆共享的文化嘉年华，助力民心相通，推进人文交流的桥梁纽带，也是中华文化走向世界、世界人民读懂中国的美丽窗口。
“我们真诚期待以举办‘欢乐春节’活动为契机，不断深化拓展中外文化和旅游交流合作，构筑文明交流互鉴宽广平台，以凸显中华文化符号、丰富价值内涵的艺术作品、文化产品、交流活动，共绘相知相亲‘同心圆’，扩大互信互利‘朋友圈’，为构建人类命运共同体、开创人类更加美好的未来携手努力、续写华章。”胡和平说。
当晚启动仪式后的文艺演出中，国家一级演员、著名豫剧表演艺术家汪荃珍表演了豫剧《抬花轿》选段。她表示，这一节目的选取背后有着更深刻的含义。
“老一辈的豫剧表演艺术家早已‘抬着花轿’走出国门，在世界各地演出，备受海外观众的喜爱。”汪荃珍说，艺术无国界，美好的艺术表演会引发观众的共鸣。“在小年夜为海内外观众表演《抬花轿》选段，希望他们能感受到中国春节的喜庆氛围，祝愿大家能度过一个祥和、欢乐的春节。”
图为2023年“欢乐春节”启动仪式后的文艺演出，豫剧表演艺术家演出豫剧经典选段。 程航 摄当晚，郑州歌舞剧院的古典舞蹈《唐宫夜宴》再次上演，俏皮可爱的“唐宫小姐姐”们与海内外观众共贺佳节。
在春节前夕再次演出《唐宫夜宴》，舞蹈演员易星艳有很多感触。她表示，《唐宫夜宴》正是在春节被观众所知的，希望这个轻松、美好的舞蹈节目今年能继续带给大家独特的文化体验。
郑州歌舞剧院院长孙书杰介绍说，自2014年起，郑州歌舞剧院就承担国家对外文化交流演出，截至目前已出访40多个国家和地区，其中参与最多的对外文化交流活动正是“欢乐春节”。
“这些年参与对外文化交流活动，我们感触最深的就是越来越多的外国朋友对中国文化的关注和喜爱，《唐宫夜宴》火爆出圈，正是海内外观众对中国优秀文化艺术喜爱的一种表现。”孙书杰表示，郑州歌舞剧院已收到众多海外艺术团体、民间文艺组织的邀约，他相信不久后，包括《唐宫夜宴》在内的中国优秀文艺节目将在海外为观众带来独特的艺术体验。(完)
（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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