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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）

河南科技成果转化实现新突破******

□本报记者 尹江勇

　　聚焦科技成果转化关键环节重点发力，为推动我省高质量发展聚力赋能。1月10日，记者从省科技厅获悉，2022年我省技术合同成交额达到1025亿元，同比增长68%，首次突破1000亿元大关！

　　高位推动，促进科技成果转化取得新突破

　　“这项成绩的取得，是我省认真贯彻落实习近平总书记重要讲话和指示批示精神，着力推进科技成果从应用研发到产业化的全过程有机衔接，不断增强成果转移转化服务效能的生动实践成果。”省科技厅科技成果转化与区域创新处处长程艳告诉记者。

　　实现这一新突破，首先得益于省委、省政府高位推动。过去的一年，省委、省政府以敢为人先的锐气和胆识狠抓科技创新，省科技创新委员会对科技成果转化进行科学谋划、强力推动，持续落实《河南省促进科技成果转化条例》和《河南省技术转移体系建设实施方案》，把《关于推进科技成果转移转化的若干意见》纳入全省创新发展综合配套改革方案予以实施，全面深化我省赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权改革试点，迈出了试点改革的坚定步伐，形成各方齐抓共管、协同推进支持科技成果转化的良好生态，我省财政、税务等部门与科技部门协同联动，有效打通了科技成果转化通道。

　　多策并举，赋能科技成果转化连上新台阶

　　近几年，我省牢牢抓住成果转化关键环节，多策并举推动体制机制改革，促进成果供需对接，使科技成果转化在全省经济社会发展中的作用显著增强。

　　——提供源头供给。强力推动省实验室建设，重建重振省科学院，做优做强省农科院，创造一大批具有市场价值的高水平成果；凸显企业科技成果转化的核心主体作用，企业技术合同成交额986.4亿元，在全省占比持续保持在96%左右。

　　——坚持主副带动。国家中心城市郑州和中原城市群副中心城市洛阳、省域副中心城市南阳在全省科技成果转化工作中发挥引领带动作用，建立运营科技大市场、出台促进成果转移转化的政策措施。2022年，郑州实现技术合同成交额509.24亿元，占全省总成交额的49.7%；洛阳和南阳技术合同成交额也分别达到113.89亿元和108.39亿元，同比增长率分别为34.8%和181%。

　　——坚持考核引导。2021年起我省将技术合同成交额列入地市高质量发展考核指标，极大地调动了各地推动科技成果转化的积极性，有效发挥了考核“指挥棒”作用。商丘、漯河、信阳三市的技术合同成交额均实现大幅攀升，2022年技术合同成交额分别是2020年的42倍、22倍、12倍。

　　完善体系，提升科技成果转化效能再上新水平

　　省科技厅副厅长何守法表示，下一步，我省将深入贯彻落实党的二十大精神，紧紧围绕建设国家创新高地总目标，不断完善成果转化服务体系，全面提升河南省成果转移转化效能。争取建成布局合理、功能完善、开放协同、运行高效、符合科技创新规律和市场经济规律的科技成果转化体系，形成以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的科技成果转化新格局，促成一大批科技成果在豫落地转化，力争实现技术合同成交额以每年15%以上比例增长，到“十四五”末期超过1500亿元。

　　新闻1+1

　　未来三年超千亿元支持1500家以上科技企业

　　我省科技金融发展升级“新赛道”

　　本报讯（记者 尹江勇王昺南）1月9日，记者从省科技厅与中原银行举行的战略合作签约仪式上获悉，未来三年，中原银行拟设立10家科技支行，重点支持1500家以上战略性新兴产业科技企业，累计提供各类金融支持1000亿元以上，这标志着我省科技金融发展进入新领域、新赛道。

　　省科技厅相关负责人告诉记者，以支持战略性新兴产业为导向，双方将在重大创新平台建设、科技企业培育、重点区域和重点产业扶持、科技创新人才服务、特色科技支行打造、建立科技创新能力评价体系、开展创新创业活动等方面进行全方位深化合作。

　　签约仪式上，省科技厅与中原银行共同启动科创企业“创新积分贷”。根据签约协议，未来三年，双方还将联合开展“科技成果转化·春晓行动”“千户展翼计划”和“招才引智计划”等。

　　去年5月，在省委、省政府的强力推动下，中原银行成功吸收合并洛阳银行、平顶山银行、焦作中旅银行，并成立了一级部——科创双碳金融服务中心，统筹全行科技创新政策研究制定、产品创设、业务推动、渠道搭建、服务支撑等工作。

　　据介绍，近年来，省科技厅、省财政厅联合多家金融机构先行先试，在全国率先开展了“科技贷”业务，已累计支持科技企业2099家（次），实现放款116.89亿元，成为在全国叫得响的科技金融品牌。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）