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）
警方认定胡某宇系自缢死亡 录音内容清晰表达自杀意愿******
中新网江西铅山2月2日电 (记者 吴鹏泉 刘力鑫)江西省、市、县联合工作专班2日在上饶市铅山县召开新闻发布会，通报胡某宇事件调查情况。江西省公安厅党委委员、副厅长，省公安厅指导组组长胡满松在会上通报，2022年10月14日，江西省上饶市铅山县致远中学高一学生胡某宇失踪。事件发生后，党委政府高度重视，组织有关部门和各方力量，持续开展调查搜寻工作。2023年1月28日，胡某宇尸体被发现。在国内权威刑事技术专家现场指导下，省、市、县公安机关联合工作专班通过开展调查访问、现场勘查、尸体检验、物证检验鉴定等工作，认定胡某宇系自缢死亡，尸体发现地系原始第一现场。
一、尸体发现情况
1月28日12时25分许，铅山县公安局接到某粮库职工电话报警称，在粮库院内树林中发现一具缢吊尸体。接报后公安机关迅速派员赶到现场勘查，发现死者衣着与2022年10月14日致远中学学生胡某宇失踪时衣着一致。随即商请检察机关派员监督，邀请家属代表及其委托律师全程见证。1月29日，公安机关经对死者生物检材进行DNA检验，确定死者系胡某宇。
发布会现场图片 刘力鑫 摄二、现场勘查情况
尸体发现地位于铅山县河口镇金鸡山区域的某粮库院内，粮库占地面积92亩，内有仓库、宿舍等建筑20栋，建筑物占地8000余平方米，四周用红石砌成围墙，高度约5米。围墙外侧平整，内侧形成阶梯状。
中心现场位于粮库院内北部洼地竹树杂林中，洼地高低落差约6.3米，竹树杂林呈不规则狭长条形，面积约9300平方米。
资料图为1月31日，航拍江西省上饶市铅山县金鸡山，图右上角操场区域为铅山县致远中学（高中部），图左下角仓库建筑群为尸体发现所在区域。（无人机照片） 中新社记者 刘力鑫 摄中心现场北面是东西走向的围墙，紧靠围墙外有一渣土堆，渣土堆高度低于围墙约1.5米，渣土堆与围墙间有两棵树木，树木高于围墙。围墙内侧墙体上生长一棵向内斜生的树木，树干直径约11厘米，胡某宇尸体缢吊于该树树干凸起处，悬挂点距离地面4.5米，与围墙顶端垂直距离0.61米。
尸体上身穿黑白相间的连帽运动服，前后反穿，下身穿黑色运动长裤，双脚穿深色袜子。尸体颈部缢索由两根白色鞋带相接而成。尸体足尖自然下垂，距地面1.47米，尸体下方地面发现两只白色回力牌高帮帆布鞋，鞋上均无鞋带且落有较多枯叶。左鞋内侧鞋尖部、鞋底跟部粘有绿色苔藓，右鞋内侧鞋尖部有苔藓擦痕，鞋底部粘有大面积绿色苔藓。经检验鉴定，与围墙内侧生长的苔藓一致。
在靠近尸体头部的围墙内侧红石凸出部位，发现黑色录音笔一支。
在中心现场没有打斗、拖拽痕迹。
三、尸体检验情况
胡某宇尸体高度腐败，大部分皮肤皮革样化，头皮未见出血；全身骨骼完整，颅骨、脊椎及胸肋骨均未见骨折，部分牙齿因牙龈腐败脱落于现场，牙槽骨未见破损；胸腔、腹腔未见出血，各脏器在位无缺失，但均腐败，睾丸未见损伤；经毒物检验，胃组织和肝组织中均未检出常见的农药、鼠药、安眠镇静类成分。
缢索为活套，绕颈形成闭环，颈部残存皮肤皮革样化，可见条形索沟一条，索沟边缘软组织见出血，出血部位与死者缢吊体位相吻合，符合生前缢索压迫形成。
胃内空虚，推断死亡时间距末次餐后4小时以上；根据尸体腐败程度，结合当地环境及气候条件，胡某宇尸体符合长期暴露在室外空间的各种特征。
四、对胡某宇心理刻画情况
经心理专家访谈、分析，结合胡某宇失踪前行为，认为胡某宇性格内向温和、孤独，在意他人看法，少与人做深入的思想情感沟通，情感支持缺失，缺少情绪宣泄渠道，常有避世想法，具有随时随地在书本上记录自己情绪、想法的习惯。2022年9月到致远中学就读后，因学习成绩不佳造成心理落差，加之人际关系、青春期冲动带来的压力，造成了胡某宇失踪前心理状态失衡，表现为入睡困难、早醒、醒后难以再入睡等睡眠问题，存在注意力难以集中、记忆困难等认知功能障碍，存在内疚自责、痛苦、无力无助无望感、无意义感等情绪问题，进食出现异常，有明确的厌世表现和轻生倾向。
五、录音笔检验鉴定情况
经公安部鉴定中心对录音笔内音频文件进行恢复，与胡某宇生前留存的语音进行声纹比对，结合调查情况，确定在现场提取封存的录音笔系胡某宇持有使用。通过对录音笔中的音频文件进行综合分析，录音内容不存在人为合成、篡改情况。2022年10月14日17时40分、23时08分胡某宇录制的两段音频清晰表达了自杀意愿。
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