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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）

百万中小企业可免费注册国家顶级域名，如何进一步数字化？******

　　1月16日，由中国互联网络信息中心(CNNIC)主办的互联网基础资源赋能百万中小企业数字化行动(以下简称“行动”)发布会在京举办。本次“行动”将在未来两年内，为百万中小企业提供免费注册国家顶级域名，降低IPv6地址(互联网协议第六版，地址长度为128位)的申请和使用费用，并以优惠价格提供主机、建站、邮箱等互联网应用产品和服务，帮助中小企业实现“提质、增效、降本、减存、绿色、安全发展”等多重发展目标，紧跟数字化进程。

　　多位受访的参与此次行动的注册服务商告诉新京报贝壳财经记者，中小型企业现在大部分没有自己的品牌域名和官网，此次支持中小企业注册域名的行动，为企业减少了成本，同时注册商配套产品价格给予优惠支持，助力中小型企业数字化转型。

　　工业和信息化部中小企业局二级巡视员廉莉在现场表示，数字化转型是中小企业高质量发展的必由之路，也是实现新型工业化的必然选择。“十四五”时期是我国中小企业数字化转型的关键窗口期和战略机遇期，本次“行动”为破解中小企业数字化转型“不愿转、不敢转、不会转”的共性难题提供了很好的工作思路。

　　助力中小企业降低数字化转型成本

　　在本次“行动”中，中国互联网络信息中心将为国内中小企业免费提供100万个国家顶级域名和隐私保护服务，降低IPv6地址的申请和使用费用，参与行动的19家注册服务机构将为中小企业提供价格优惠的云解析、企业邮箱、SSL证书、云服务器、DNS解析产品、网站建设等互联网应用产品和服务。

　　谈及国内目前中小企业域名注册的现状，中万网络商务总监于建军对新京报贝壳财经记者称，中小型企业现在大部分没有自己的品牌域名和官网，基本借助第三方平台宣传和推广，此次行动为企业减少了成本，助力中小型企业数字化转型。

　　“域名其实是商标和版权在网络上的一个衍生，也是中小企业的一个标配。”互联网域名系统北京市工程研究中心有限公司(简称ZDNS)副总经理冯硕对记者称，域名也是一个企业的流量入口，“用中国自己运营的域名，也更加安全可靠。”

　　新网域名业务总监杨纯也表示，参与本次行动的服务商除了提供域名注册，还提供互联网基础资源产品，并且给予很大的优惠降价。“在这个经济复苏阶段，能帮助中小企业解决成本问题。”

　　中国互联网络信息中心主任曾宇提出，此次行动，宗旨是助力中小企业数字化转型“转得起、用得上、出效益”。他还强调，本次“行动”要坚持创新引领，激发中小企业发展活力；推动示范引领，释放中小企业转型潜力，形成数字化转型系统解决方案；加大宣传推广力度，提升中小企业数字化转型意识。

　　中小企业数字化绝大多数还在探索中

　　近年来，中小企业数字化得到了越来越多关注。中科三方总经理邹立刚认为，中小企业的数字化要重点聚焦于数据、场景和数字技术。企业的智力成果、财务、人力资源等核心资产也是以数字化信息系统的方式管理和运营。“域名系统也是中小企业步入数字化的必经之路。”

　　不过在于建军看来，目前数字化转型还是国内中小型企业的短板，“部分企业还是没有重视起来企业数字化建设。”杨纯分析称，影响中小企业数字化进展的因素，一个是数字化成本，另一个是企业关于自身营销策略的思考。

　　“总体来看，我国中小企业的数字化绝大多数还处在探索阶段中，且面临着各种各样的问题，首先，中小企业数字化转型的成本高、试错能力差，这是中小企业实现数字化转型的最大阻碍。其次，很多中小企业没有专门的技术团队和人才，缺乏数字化转型所需要的技术储备。数据安全也成了中小企业数字化转型的主要顾虑。”邹立刚说。

　　去年11月3日，工信部印发《中小企业数字化转型指南》，面向中小企业、数字化转型服务供给方和地方各级主管部门，从增强企业转型能力、提升转型供给水平、加大转型政策支持等三方面提出了14条具体举措。工信部数据显示，中小企业贡献了50%以上的税收、60%以上的GDP、70%以上的技术创新、80%以上的城镇劳动就业、90%以上的企业数量，是国民经济和社会发展的生力军。但我国产业数字化发展多年，成果大多集中在头部市场，对中长尾端的覆盖，还存在较大的“数字鸿沟”，真正享受到数字化“红利”的中小企业并不多。

　　如何进一步促进中小企业数字化？杨纯对新京报贝壳财经记者分析称，专业的事情还是交给专业的人来做，“现在基础资源服务商都有比较成熟的方案，还是要多加推广，让中小企业用户跟服务商有更紧密的联系，由服务商帮他完成线上的数字化转型。”

　　于建军表示，中小型企业目前比较迷茫，“可能过去也做过互联网品牌建设和推广，但是效果不好，进一步做好数字化转型需要客户的认可，需要选择优质服务商积极配合提供数字化转型服务。”

　　邹立刚表示，促进中小企业数字化，一是需要政府政策的支持，加大资金支持力度，降低中小企业数字化转型的门槛，鼓励金融机构提供中小企业数字化转型相关的产品和服务等等。二是第三方技术服务商的技术支持，为广大中小企业提供域名、解析、建站、服务器等一整套的数字化转型所需。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）