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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）

他像自我燃烧的火种，照亮烈士“回家的路”******

　　照亮烈士“回家的路”

　　■李角和 杨仁帮 中国国防报记者 郭冬明

　　千秋英雄气，浩然天地间。

　　前不久，家住江西省乐平市临港乡九墩村的王松根，在好心人程雪清的帮助下，终于找到叔父、志愿军烈士王明的埋骨之地，圆了一家人多年的心愿。通过程雪清提供的线索，王松根还原了叔父生前战斗足迹——

　　1953年，任志愿军54军405团警卫员，随部队参加抗美援朝战争，在金城战役中不幸牺牲，埋骨他乡。

　　今年47岁的程雪清，也是乐平市人。近年来，他先后为14个省(自治区)184位烈士找到了“回家的路”。

　　“只要有一线希望，无论困难有多大，都不能放弃”

　　2009年，程雪清投资失败后，以手机贴膜为生。闲暇之余，他积极参与助残和救援公益活动，为平凡的生活注入了一抹不平凡的色彩。

　　一次，程雪清在整理家中旧物时意外发现一张新四军复员证复印件。从模糊的字迹中，他辨认出这是外公徐文根的复员证。

　　“对外公的印象几乎空白，只知道他是一位老实巴交的庄稼汉。”程雪清告诉记者，他出生时，外公已经去世，父母对外公军旅经历知之甚少。

　　外公究竟是一个什么样的人？为何要深藏这段参军经历？带着一连串疑问，程雪清踏上了寻访之路。

　　起初，程雪清抱着试试看的态度，前往乐平市及周边县市档案馆查阅资料，均无功而返。他把外公的复员证复印件发到网上，仍石沉大海。

　　正当程雪清觉得“山穷水尽”时，同为新四军后人的乐平市委党校教师徐伟带来一则好消息，让他顿感“柳暗花明”。

　　原来，徐伟看到程雪清发布的信息后，把相关照片转发给景德镇市新四军研究会秘书长张红生。格外热心的张红生，利用寻亲微信群发动志愿者帮助寻找，并联系到开国将军刘毓标的儿子刘华苏协助查找。

　　经刘华苏查阅相关资料证实，程雪清的外公徐文根于1944年参加新四军，编入新四军华中军区，随部队转战多个战场。抗日战争胜利后，由于身体原因，他经组织批准复员回到江西乐平老家。

　　“每一个牺牲都是不朽，每一个英名都值得永远铭记。”程雪清在寻亲过程中，发现还有不少烈士埋骨他乡，因留存的信息残缺不全，甚至有的烈士连名字都没有留下。从那时起，他决心为这些烈士找到“回家的路”。

　　一天，一位叫彭大华的老人，突然敲开程雪清家门，请他帮忙寻找自己的外公。

　　彭大华的外公叫黄万生(后化名田英)，曾担任赣东北苏维埃政府和中华苏维埃政府执行委员，跟随方志敏北上抗日后，音讯全无。

　　新中国成立后，彭大华父辈得知外公牺牲在战场，对于在哪里牺牲、安葬在哪里等细节，无从知晓。父辈们几经周折、多方寻找，均未能如愿，带着遗憾离世。“如今，我也老了，我想在余生了了父辈的心愿……”彭大华拉着程雪清的手，含着眼泪说。

　　接下来几天，程雪清多次前往当地退役军人事务局和档案馆查找线索，但仅查到了彭大华外公的入伍记录。

　　一个偶然机会，程雪清在旧书网看到一本名为《武山雄鹰》的烈士史料。当他翻到第3页时，赫然映入眼帘的是“田英，又名黄万生，安葬在江西省都昌县大港镇烈士陵园”。他立即与两地退役军人事务部门联系，后经反复确认，田英就是黄万生烈士。

　　这是程雪清为烈士寻亲取得的第一次成功，也正是这次成功给了他极大的信心。此后，他常常对自己说：“只要有一线希望，无论困难有多大，都不能放弃。”

　　“我们两代人找了您50多年，今天终于如愿了”

　　“我思考最多的是，如何搜集更多烈士和烈士后人的信息，帮助他们圆梦。”程雪清告诉记者，他利用工作之便，先后建立并加入了100余个微信群，添加包括退役军人事务局和烈士陵园工作人员及社会志愿者等9000多个好友。与此同时，他还加入乐平市新四军研究会，牵头负责为烈士寻亲工作。

　　经过实践探索，程雪清总结出一条运用互联网寻亲的“三步法”。第一步，通过微信群收集烈士英名墙、墓碑等图片信息，前往中华英烈网、烈士纪念网比对核实，确认烈士身份；第二步，根据比对核实情况，协调全国各地志愿者前往烈士籍贯所在地进一步核实，并寻找烈士后人；第三步，依据烈士后人提供的信息，与烈士生前所在部队、入伍地档案馆和民政部门等再次核实、反复确认。

　　随着寻亲路不断拓展，好消息也越来越多：陕西城固的袁志清烈士、河北邢台的王杰烈士、山东梁山的宋崇贵烈士、四川青神的郑开荣烈士、湖南株洲的颜家龙烈士等，先后“回到”阔别多年的家。

　　“因方言、笔误、地名以及行政区域变更，导致一些基本信息有偏差，加之不少烈士没有后人，让很多烈士‘回家的路’，走得异常艰辛。”说起烈士寻亲的难处，程雪清面色凝重。

　　2021年5月26日，福建的烈士后人朱寿媚辗转联系程雪清，希望帮助确认他叔叔朱家福烈士的身份信息。据朱寿媚介绍，朱家福曾服役于志愿军20军59师175团，1950年11月在抗美援朝战场壮烈牺牲。朱家福的事迹在家乡家喻户晓，但因缺乏证明材料，当地革命烈士英名录中并没有朱家福烈士的名字。

　　了解情况后，程雪清通过寻亲微信群，找到《中国人民解放军第一七五团革命烈士登记表》。经核实，表中“朱介福”和“朱家福”信息基本一致。原来“介”和“家”两个字在当地方言中，读音差不多，导致记录发生了偏差。据此，当地有关部门很快将朱家福烈士纳入新修订的烈士英名录。朱寿媚在写给程雪清感谢信的信封上，饱含深情地写下“恩人”两字。

　　还有一次，程雪清从福建省泉州市退役军人事务局发来的求助信息中得知，在全国独一无二的廿七君庙供奉的27位烈士之一饶文全，在相关部门移交的资料上，填写的是“江西省何登乡乔头村人”。

　　当时，程雪清查遍了江西所有地名，也没找到“何登乡乔头村”。紧接着，他查找与之同音或谐音的地名，最终在江西省会昌县找到读音近似的地名“河墩乡桥塘村委会”。

　　程雪清第一时间与会昌县退役军人事务局取得联系，经多方核实，“何登乡”就是现在的“河墩乡”。后来，在当地退役军人事务部门的帮助下，他找到饶文全烈士过继的后人饶龙福。

　　“爷爷，我们两代人找了您50多年，今天终于如愿了。”寻亲成功后，51岁的饶龙福带着家人第一时间前往廿七君庙祭拜爷爷饶文全。

　　“每一次寻亲都是一次精神上的洗礼，参与其中，我才是被照亮的那个人”

　　手机贴膜生意，是程雪清一家四口的生活来源。

　　为烈士寻亲难免会影响生意，程雪清的妻子忍不住埋怨：“一天到晚不着家，你到底图啥？”

　　对此，程雪清耐心解释：“我既然走上这条路，就应该坚持走下去，哪有半途而废之理？如果我放弃了，不但对不住为国捐躯的烈士，更对不住烈士的后人。”

　　慢慢地，程雪清的坚持，得到妻子的理解和支持，他的3个侄子和即将大学毕业的儿子也加入了他的“寻亲团”。

　　程雪清的善举，引来社会各界广泛支持。一些公益团体和爱心组织主动提供寻亲经费，被他一一谢绝。

　　“我为烈士寻亲不图名、不图利，就是希望烈士的事迹代代相传，让世人永远不要忘记今天来之不易的幸福生活。”程雪清说。如今，他每天仍坚持上午9点出摊、晚上9点收摊，稍有空闲就打开微信寻亲群，分享信息、梳理线索。

　　一次，程雪清通过手机视频，连线当地电视台一档节目，借助媒体力量为东山保卫战中8名湖南籍烈士发布寻亲信息。不到一周时间，先后有4名烈士亲属通过节目组成功找到埋骨他乡的亲人。

　　受此启发，程雪清接下来联系“让爱回家”公益寻亲网和全国各地党政机关、退役军人事务局官网、官方微信公众号等，发布为烈士寻亲信息，吸引越来越多的志愿者加入其中。

　　在程雪清的影响带动下，退役军人蒋善金、大学生盛英子、政府工作人员张燕新、交通警察潘迪渊，还有肖伟彬、罗富珍等志愿者，纷纷加入了他的“寻亲团”，接力寻亲。

　　与此同时，程雪清也通过各种公益组织，为更多烈士寻亲。前不久，他以志愿者身份加入乐平市救援队，把相关烈士信息发布在救援微信群，得到乐心公益事业队员的积极响应。

　　一天，赣南救援队队长杨舒文收到18位赣州籍烈士信息，便立即组织人员帮助寻找，大家历时两个多月，成功为这些烈士找到亲人。

　　如今，程雪清与全国爱心家园寻亲联盟、陕西曙光救援队、江西宝贝回家组织、峨眉飞豹救援队等寻亲组织密切合作，努力为更多的烈士寻找“回家的路”。

　　有人称程雪清就像自我燃烧的火种，不仅照亮烈士“回家的路”，还让更多的志愿者集聚到一起，投入这项公益事业。对此，程雪清深情地说：“每一次寻亲都是一次精神上的洗礼，参与其中，我才是被照亮的那个人。”

　　(中国军网-中国国防报)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）