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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）

幸福滋味，中国军人与您分享******

　　一锅汤，喝出一家人最期盼的团圆

　　大年三十，陆军上尉陶建霖踏上了熟悉的返乡路。此时，陶建霖的母亲也在忙碌着。灶膛里，红通通的火苗舔着锅底。灶头上，羊肉在锅里咕嘟咕嘟冒着泡。屋里屋外，香气四溢。

　　上一次回家过年，还是4年前。那次，陶建霖请假回来探望病重的爷爷。那年除夕夜，一家四代人聚在一起，吃了顿团圆饭。后来，爷爷去世，四世同堂的幸福成为永远的回忆。

　　高铁自南向北飞驰而去。落日余晖下，黄土高原沉寂又厚重。望着车窗外熟悉的风景，听着乘客们熟悉的乡音，那些停留在陶建霖味蕾上的记忆，逐渐被唤醒。他开始期待晚上的年夜饭，尤其是妈妈亲手炖的羊肉。

　　经过几个小时的文火炖煮，羊肉的肌肉纤维软化，饱含水分，不腻不膻，丰盈鲜美。“羊”字是“鲜”字的一半，这体现了中国人对味道至高的评价。

　　中国大部分地区都有烹饪羊肉的传统，各方水土造就了羊肉风味上的差异。陶建霖的家，位于黄土高原与鄂尔多斯草原的过渡地带。这座位于陕西、甘肃、宁夏、内蒙古四地交界处的小县城，盛产羊肉。融合了多民族的风俗习惯和天南地北风味的独特美食，给这里的人们带来无尽口福。

　　“母亲炖的羊肉滑嫩多汁。离开家这些年，再也没吃过这么好吃的炖羊肉。” 陶建霖今年30岁，瘦瘦高高。小时候，他和哥哥随父母住在乡下。只有哥儿俩考了好成绩，家里才会炖羊肉。

　　“儿子一到家，羊肉就出锅。快打电话问问，他们到哪了？”母亲转头对家人说。羊肉咕嘟嘟地冒着泡，只需等待最后一步：装盘之前，再加点盐提鲜。这是母亲多年炖羊肉的经验。

　　“爸，我们快到家了！”这次，陶建霖还带着妻子一同回来过年。由于工作特殊，他和妻子两地分居，结婚3年来见面的时间屈指可数。这次一同回家过年，对小两口也有特殊的意义。

　　对这顿来之不易的团圆年夜饭，老两口倾注了更多感情。儿媳妇是广西人，喜欢甜食，很少吃辣菜。母亲一直担心，她能否吃惯北方的菜。

　　陶建霖和妻子刚到家门口就闻到了炖羊肉的香气。“快，先尝尝！”母亲赶忙招呼道。

　　“等所有菜都上桌再一起吃吧！”陶建霖说。

　　“不打紧，先吃一口。”母亲笑盈盈地回复。

　　“妈，您炖的肉真好吃！”听见儿媳妇说喜欢吃这道菜，母亲长舒了一口气，眉梢眼角都是爱和笑意。

　　陶建霖突然想起来，小时候，家里杀一只鸡、吃一顿肉，往往招呼很多亲朋好友过来吃。即使一整只鸡，一大桌子人分到嘴里也没几块。掌勺的母亲通常会悄悄把孩子叫进厨房，在饭菜上桌之前，先吃上一块肉。

　　“先吃一口，这应该是所有母亲对孩子的偏爱吧。”陶建霖说。

　　随着一个个热气腾腾的菜上桌，一家人打开了话匣子，你一言我一语地聊了起来。此刻，羊肉香气四溢，房间里洋溢着温暖。

　　一家人围坐一起共享美食，就是相聚的味道，也是一家人期盼的幸福。

　　这份炖羊肉的背后还有多少故事，记者无法尽知。然而，每一名中国军人的年夜饭里，一定都饱含着同样的亲情、思念和感恩。

　　千里之外。陆军二级上士陈朝智和战友们聚餐时，桌上多了一道色香味俱全的猪肚鸡汤。

　　广东人常说“宁可食无菜，不可食无汤”。对于煲汤这件事，陈朝智有自己独特的理解。只要他一回家，母亲就会买菜煲汤。

　　带着精挑细选的新鲜猪肚、土鸡等食材，母亲来到第73集团军某旅装步一连炊事班。陈朝智没想到，这个春节自己竟然会在部队喝上母亲炖的汤。

　　“阿姨，听朝智说，您炖的猪肚和鸡肉又嫩又滑，有没有什么妙招？”厨房一下子热闹起来，炊事班的战友纷纷想来拜师学艺。

　　“熬汤用冷水，慢慢地加温，让猪肚和鸡的营养充分溶解到汤里，其他食材也要准备好……”母亲在锅里加入红枣、枸杞、芡实等食材，慢慢炖煮。

　　“看得我们口水都快流下来了。你们班的人可真有口福。”帮厨的战友们盯着开始冒热气的鸡汤，好生羡慕。

　　母亲把汤烧开转小火说：“儿子，汤快出锅了，快去招呼一下战友们。”

　　想到班里的小李最近生病，陈朝智特意将第一碗汤送到他手上。喝下这热气腾腾的汤后，小李一边咂嘴一边问：“陈班长，阿姨往这汤里加了什么魔法？我喝完身子马上暖和起来啦。”

　　屋外天寒地冻，屋里其乐融融。陈朝智和战友们喝下热汤，暖心暖胃……

　　一碗面，穿越时空温暖胃和心

　　手机屏幕上的数字跳出“18:00”时，急促的哨音响起。随着口令下达，官兵依次坐到了聚餐的大圆桌前。

　　锅包肉、土豆炖牛肉、水煮肉片、小鸡炖蘑菇、蒜蓉西兰花、清蒸鲈鱼……各大菜系的不同美食把转盘桌摆得满满当当。

　　墙上电视里，循环播放着来自各行各业人们的新春祝福。火红的中国结和气球，把食堂装点得格外喜庆。

　　此刻，西部战区空军某边防雷达站，迎来了一年里最快乐的时光。过年的热闹，感染了每一名战友。

　　节日聚餐的主食里，有一盆面条。三级军士长老胡挑了满满一大碗面，端起来大快朵颐。刚来部队时，这个南方小伙子还常常对着面条叹气。没想到，当兵十几年后，自己竟爱上了面食。

　　南方人喜食米饭。老胡记得，刚下连那会儿，连队每周会吃一次面条。那顿饭，他宁愿饿肚子，也不动筷子。炊事班的战友变着花样做面条，鸡肉蘑菇面、羊肉萝卜面、排骨土豆面……看着北方的战友们大口大口吃得那么香，他就是吃不下去。

　　一次演习，战斗值班结束时已是凌晨。连队专门安排炊事班做了面条，还特意交代给每个人碗里加两个鸡蛋。

　　看着面前满满一碗面条，老胡直咽口水——不是想吃，而是想吐。强忍着难受，他从炊事班拿了个馒头就着辣椒酱吃了。后来，战友们调侃说：“上机能值班，下机能训练，就是吃不了一碗面。”

　　每逢吃面，绕道而行。就这样，老胡和面条“杠”了整整10年。

　　改变，始于一年冬天。当时，老胡调整岗位，调到某边防雷达站。坐了一天的车，老胡到连队已是傍晚。同年兵康雪胜得知老战友过来，特意做了一碗手工面，搭配了鸡蛋、肉和青菜。

　　“这是咱们站仅有的一点好东西了。”康雪胜搓搓手，不好意思地笑了。这座雷达站，距离城市很远，冬季物资补给困难。为了做这碗面，康雪胜在炊事班翻箱倒柜地找了个遍。

　　“再不喜欢吃，我也得咽下去！不能辜负战友的这份心意啊。”也许是心理作用，也许是味觉反应，老胡发现这碗面并不像想象中那么难吃。

　　康雪胜盯着老胡吃完后笑了笑说：“其实，我早就听说你不吃面条。这碗面，我是按照你们老家米粉的方式做的。”

　　听到这句话，老胡眼睛一酸，心里涌起一股暖流：“没想到，这个粗犷豪放的西北汉子心这么细。”

　　从那以后，不吃面条的老胡慢慢开始吃面条，一碗，两碗，三碗……

　　后来，康雪胜退伍了，老胡开始自己学做面条。那年休假，他专门为家人做了一回融合南北风味的手工面，全家人对他的手艺竖起大拇指。

　　如今，每次看到食堂做面条，老胡就会想起曾经的自己，然后挑上一大碗，哧溜哧溜全吃光。

　　一碗面，凝聚了战友情，见证了军旅时光。此心安处是吾乡。还有很多和老胡一样的军人，已经把驻地当成自己的第二故乡。

　　对军人来说，军旅时光里总会有一碗面相伴，第81集团军某旅装甲步兵二连排长陈敏杰也不例外。

　　7年前，陈敏杰从新疆入伍，跨越数千公里来到新训部队。一群热血青年从天南海北汇聚到一起，开始了他们的军旅生涯。

　　新兵连第一天，高大帅气的班长胡东杰，热情地领着陈敏杰进了班。晚上，陈敏杰不自觉地紧张起来。班长拍拍他的肩膀说：“上车饺子下车面。走，班长带你们吃面去。”

　　吃惯了家乡香气四溢的拉条子，陈敏杰眼前这碗清淡、糯软的热面条，显得索然无味。不过，这碗面他吃得格外香。在班长和战友的关心鼓励下，他渐渐扫净了心中的疲惫和紧张，军旅之路也从这碗温暖的面开始启程。

　　在军营这个大家庭里，无论是哪种食物，总是能在某一个时刻，借着那些温暖的味道，给人心灵的慰藉。

　　今天，空前丰盛的食物不停吸引着我们的味蕾。但军营里的这碗面，仍有不同寻常的滋味，永远温暖着我们的胃和心。

　　一盘饺子，因为加入爱的佐料而美味更足

　　饺子，是中国人过年最重要的主食之一。

　　熟练地调馅，擀皮，包馅……尽管战略支援部队某部少校孙书鹏已经掌握了包饺子的“核心技术”，但越临近年节，他就越思念妈妈亲手做的饺子。得知母亲今年能到部队来一起过年，他高兴极了。

　　在母亲眼里，孙书鹏和家里聊起部队生活，从来都报喜不报忧——“昨天考核，我考了满分”“前几天比武，我拿了第一”……

　　夜训结束，精疲力尽的孙书鹏回到宿舍，躺在床上。空荡荡的胃不时提醒他，要是能吃上一碗母亲包的饺子该多香！

　　盼着盼着，母亲这一次真到部队过年了。除夕那天，营区张灯结彩。洗菜、切菜、揉面、拌馅、准备佐料……炊事班准备年夜饭的身影里，多了一个慈祥的身影。

　　饺子一个个下锅，又一个个顺着热气浮起来。“饺子熟了，快尝尝。”母亲笑着和大家说。孙书鹏微闭双眼一口咬下去，尝到了久违的熟悉味道。

　　食堂聚餐现场，通红的光亮映着一片欢腾景象。“妈妈牌饺子”一上桌，战友们就开始了“光盘行动”。啧啧称赞声中，军营的年味又浓烈几分。

　　吃完年夜饭，孙书鹏禁不住问起母亲包饺子的“秘方”。结果，他几番对照，发现自己的做法与母亲的配方并没有什么不同。

　　于是，孙书鹏半开玩笑地追着母亲问：“妈，你是不是藏着什么独门绝技，还没有传给我？”

　　母亲淡淡一笑，若有所思地说：“家乡的菜、家乡的水，才能做出家乡的味。可能，这次的饺子是我做的，你才会觉得味道特别熟悉。”

　　那一刻，孙书鹏豁然开朗：家乡的味道藏在一粥一饭中。家常美味，也是幸福滋味。如果说还有什么特殊的佐料，那一定是无可替代的亲情与关爱。

　　春节期间，海军山东舰组织官兵包饺子。来自天南海北的战友们，包出来的饺子形状颜色各异。

　　“不同的饺子颜色，代表着不同的甲板识别服。这是我们航母饺子的一大特色。”餐厅里，航空保障部门的女舰员连惠靓，正带着班里战友们忙得不亦乐乎。

　　教导员骆宝库端着刚出锅的饺子来到机炉舱，递给正在值班的锅炉兵刘海洋：“新春快乐，我们给你送来了第一锅饺子。”

　　将第一锅饺子送到战位上，是海军山东舰过年的习惯。吃着热腾腾的饺子，刘海洋感觉心里暖暖的。

　　爱，是最珍贵也最平凡的佐料。新春佳节，同一屋檐下、同一战舰上，亲人和战友们一同下厨做饭，一同享用美味，用食物慰藉彼此，感受着亲情与战友情交融凝聚的力量。

　　一盘盘热腾腾的饺子，盛满一个个小家的幸福，也装满了祖国这个大家的幸福。

　　(解放军报 记者 程雪 采访中得到谢安、杨鹏飞、韩一民、谢林吉、谢思、杜黎鑫大力协助，特此致谢)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）