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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）

始终牢记“五个必由之路”******

　　【深入学习宣传贯彻党的二十大精神】

　　作者：郑丽平（上海交通大学马克思主义学院教授、教育部习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员）

　　党的二十大报告明确指出，坚持党的全面领导是坚持和发展中国特色社会主义的必由之路，中国特色社会主义是实现中华民族伟大复兴的必由之路，团结奋斗是中国人民创造历史伟业的必由之路，贯彻新发展理念是新时代我国发展壮大的必由之路，全面从严治党是党永葆生机活力、走好新的赶考之路的必由之路。“五个必由之路”源自中国共产党百年奋斗的光辉历史，源自中国特色社会主义形成发展的伟大实践，更源自新时代十年的伟大成就和历史性变革，是我们党在长期实践中得出的至关重要的规律性认识，必须倍加珍惜、始终坚持。始终牢记“五个必由之路”，深刻理解蕴含其中的规律性认识，才能引领和保障中国特色社会主义巍巍巨轮乘风破浪、行稳致远。

　　1.坚持党的全面领导是坚持和发展中国特色社会主义的必由之路

　　办好中国的事情，关键在党。“坚持党的全面领导是坚持和发展中国特色社会主义的必由之路”的重要论断，揭示了党的领导与中国特色社会主义的关系，昭示了我们党对马克思主义建党学说和社会主义发展规律的认识达到新的高度。

　　中国特色社会主义是中国共产党团结带领人民历经百年奋斗开创的。中国共产党的领导是中国特色社会主义最本质的特征。回望历史，中国从四分五裂、一盘散沙到高度统一、民族团结，从积贫积弱、一穷二白到全面小康、繁荣富强，从被动挨打、饱受欺凌到独立自主、坚定自信，仅用几十年时间就走完发达国家几百年走过的工业化历程，创造了经济快速发展和社会长期稳定两大奇迹。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局，全面贯彻党的基本理论、基本路线、基本方略，统揽伟大斗争、伟大工程、伟大事业、伟大梦想，采取一系列战略性举措，推进一系列变革性实践，实现一系列突破性进展，取得一系列标志性成果，经受住了来自政治、经济、意识形态、自然界等方面的风险挑战考验，党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革。事实雄辩地证明，中国人民和中华民族之所以能够扭转近代以后的历史命运、取得今天的伟大成就，最根本的是有中国共产党的坚强领导。

　　事在四方，要在中央。要治理好我们这样的大党大国，必须做到坚决维护党中央权威和集中统一领导。新征程上，夺取新时代中国特色社会主义新胜利，从根本上讲还是要靠党的领导这个“定海神针”，自觉维护党中央权威和集中统一领导，使党更好发挥总揽全局、协调各方的领导核心作用。坚持和加强党的全面领导，首先要深刻领悟“两个确立”的决定性意义，坚定维护党中央权威和集中统一领导。只要坚定不移坚持党的全面领导，我们就一定能够确保全党全国拥有团结奋斗的强大政治凝聚力、发展自信心，集聚起守正创新、共克时艰的强大力量，形成风雨来袭时全体人民最可靠的主心骨。

　　2.中国特色社会主义是实现中华民族伟大复兴的必由之路

　　方向决定道路，道路决定命运。“中国特色社会主义是实现中华民族伟大复兴的必由之路”的重要论断进一步深化了对坚持和发展中国特色社会主义的规律性认识，为全党全国各族人民奋进新征程指明前进方向。

　　一个国家实行什么样的主义，关键要看这个主义能否解决这个国家面临的历史性课题。近代中国积贫积弱、任人宰割，无数仁人志士为挽救民族危亡、实现民族振兴上下求索，各种主义和思潮轮番登场，但都没能解决中国的前途和命运问题。最终，用马克思主义武装起来的中国共产党领导中国人民建立新中国、开创并成功推进中国特色社会主义，使中国大踏步赶上了时代。党的十八大以来，党团结带领人民创造了前所未有的伟大奇迹：平均每年1000多万人脱贫，相当于一个中等国家的人口脱贫，脱贫攻坚的阳光照耀到了每一个角落，我国脱贫攻坚战取得了全面胜利，完成了消除绝对贫困的艰巨任务……新时代中国特色社会主义显示出强大生机活力，为实现中华民族伟大复兴提供了更为完善的制度保证、更为坚实的物质基础、更为主动的精神力量。事实雄辩地证明：中国特色社会主义是党和人民历经千辛万苦、付出巨大代价取得的根本成就，是实现中华民族伟大复兴的正确道路。这条道路走得对、走得通，而且也一定能够走得稳、走得好。

　　中国特色社会主义，既是我们必须不断推进的伟大事业，又是我们开创未来的根本保证。习近平总书记深刻指出：“走自己的路，是党的全部理论和实践立足点，更是党百年奋斗得出的历史结论。”当前，百年变局与世纪疫情交织叠加，世界进入动荡变革期。面对风云变幻的国际形势，从容应对关系我国改革发展稳定全局的一系列风险考验，需要进行具有许多新的历史特点的伟大斗争，必须坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化，运用制度威力应对风险挑战的冲击。只要我们始终不渝走中国特色社会主义道路，保持政治定力，坚持实干兴邦，就一定能够战胜前进道路上的一切艰难险阻，不断实现人民对美好生活的向往，迎来中华民族伟大复兴的光明前景。

　　3.团结奋斗是中国人民创造历史伟业的必由之路

　　“团结奋斗是中国人民创造历史伟业的必由之路”这一重要论述既深刻揭示党和人民奋进历程积累的宝贵经验，又鲜明发出奋进新征程、建功新时代的伟大号召，饱含着坚定的历史自信和强烈的历史担当。

　　力量生于团结，幸福源自奋斗。浴血奋战的革命岁月，我们党坚持紧紧依靠群众、广泛发动群众，与人民同甘共苦、团结奋斗，共同书写了民族独立、人民解放的壮丽史诗。发愤图强的建设时期，党领导全国各族人民广泛团结起来，携手并肩、战天斗地，实现了一穷二白、人口众多的东方大国大步迈进社会主义社会的伟大飞跃，并取得巨大成就。大潮激荡的改革年代，党充分激发蕴藏在人民群众中的创造伟力，团结带领人民大胆试、勇敢闯，大踏步赶上了时代。特别是党的十八大以来，面对前所未有的困难和挑战，以习近平同志为核心的党中央紧紧依靠人民，稳经济、促发展，战贫困、建小康，控疫情、抗大灾，应变局、化危机，攻克了一个个看似不可攻克的难关险阻，创造了一个个令人刮目相看的人间奇迹。事实雄辩地证明：党和人民取得的一切成就都是团结奋斗的结果，是党和人民一道拼出来、干出来、奋斗出来的，团结奋斗是中国共产党和中国人民最显著的精神标识。

　　团结才能胜利，奋斗才会成功。我们靠团结奋斗创造了辉煌历史，还要靠团结奋斗开辟美好未来。习近平总书记指出，“全党全国各族人民要在党的旗帜下团结成‘一块坚硬的钢铁’，心往一处想、劲往一处使，推动中华民族伟大复兴号巨轮乘风破浪、扬帆远航”。新征程上，我们还将面临种种可以预见和难以预见的风险挑战，甚至会遇到难以想象的惊涛骇浪。越是环境复杂，越需要勠力同心、众志成城的团结合力；越是征程壮阔，越需要踔厉奋发、笃行不怠的奋斗精神。只要在党的领导下全国各族人民团结一心、众志成城，敢于斗争、善于斗争，我们就一定能战胜前进道路上的一切困难，汇聚起奋进新征程、建功新时代的磅礴力量，继续创造令人刮目相看的新的奇迹。

　　4.贯彻新发展理念是新时代我国发展壮大的必由之路

　　新发展理念，是在深刻总结国内外发展经验教训的基础上形成的，也是在深刻分析国内外发展大势的基础上形成的，集中反映了我们党对经济社会发展规律的新认识。

　　我们党领导人民治国理政，很重要的一个方面就是要回答好实现什么样的发展、怎样实现发展这个重大问题。进入新时代，我国经济社会发展的阶段性特征已经从“有没有”转向“好不好”，原有的发展理念已经不能适应新的发展要求。以习近平同志为核心的党中央深刻总结国内外发展经验教训、深刻分析国内外发展大势，创造性地提出创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，系统回答了关于发展的目的、动力、方式、路径等一系列理论和实践问题，具有很强的战略性、纲领性、引领性。十年来，在新发展理念引领下，我国实现了从高速增长阶段向高质量发展阶段的历史性转变，经济实力实现历史性跃升，国内生产总值从54万亿元增长到114万亿元，人均国内生产总值超1.2万美元，经济总量占世界经济的比重达18.5%，提高7.2个百分点，稳居世界第二位。事实雄辩地表明，新发展理念是指挥棒、红绿灯，是我国新时代发展思路、发展方向、发展着力点的集中体现，是管全局、管根本、管长远的导向。

　　当前，我国已在全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标的基础上，开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军。我国经济发展的前景十分光明、任务十分繁重，同时，我国发展内外环境发生深刻变化，机遇和挑战都有新的发展变化。习近平总书记强调：“全党必须完整、准确、全面贯彻新发展理念。”新征程上，要把新发展理念贯彻到经济社会发展全过程和各领域。坚持从根本宗旨把握新发展理念，从问题导向把握新发展理念，从忧患意识把握新发展理念。只要完整、准确、全面贯彻新发展理念，加快构建新发展格局，推动高质量发展，加快实现科技自立自强，我们就一定能够不断提高我国发展的竞争力和持续力，在日趋激烈的国际竞争中把握主动、赢得未来。

　　5.全面从严治党是党永葆生机活力、走好新的赶考之路的必由之路

　　打铁必须自身硬。“全面从严治党是党永葆生机活力、走好新的赶考之路的必由之路”这一重要论断揭示了全面从严治党和党长期执政规律，开辟了百年大党自我革命的新境界。

　　作为一个长期执政的大党，如何跳出治乱兴衰的历史周期率？这是党长期面临的严峻考验。我们党能够从最初的50多名党员发展到今天的9600多万名党员，战胜一个又一个困难，取得一个又一个胜利，关键在于始终坚持党要管党、全面从严治党。党的十八大以来，面对管党治党宽松软的状况，以习近平同志为核心的党中央以“十年磨一剑”的定力推进全面从严治党，以“得罪千百人、不负十四亿”的使命担当开展了史无前例的反腐败斗争，打了一套自我革命的“组合拳”，针对“七个有之”等严重影响党的形象和威信、严重损害党群干群关系的突出问题，祛疴治乱，不敢腐、不能腐、不想腐一体推进，“打虎”“拍蝇”“猎狐”多管齐下，刹住了一些多年未刹住的歪风邪气，解决了许多长期没有解决的顽瘴痼疾，清除了党、国家、军队内部存在的严重隐患，反腐败斗争取得压倒性胜利并全面巩固。经过坚决斗争，党在革命性锻造中更加坚强，党群、干群关系更加密切，党心民心更加凝聚，党的执政根基坚如磐石。事实雄辩地证明，自我革命是我们党跳出历史周期率的第二个答案。

　　“自知者英，自胜者雄。”民族复兴梦想越接近，改革开放任务越繁重，越要加强党的建设。我们党面临的“四大考验”“四种危险”是长期的、复杂的、严峻的。新征程上，我们要坚持党中央集中统一领导，在各级党组织和广大党员干部中强化政治意识、大局意识、核心意识、看齐意识，确保在思想上政治上行动上始终同党中央保持高度一致。继续大力弘扬伟大建党精神，不忘初心使命，牢记全面从严治党永远在路上，党的自我革命永远在路上，不断增强党自我净化、自我完善、自我革新、自我提高能力，提高党的领导水平和执政水平、增强拒腐防变和抵御风险能力，确保党永远不变质、不变色、不变味，使党始终成为中国特色社会主义事业的坚强领导核心。

　　《光明日报》（ 2023年01月09日 06版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）