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）
海峡两岸关系协会原副会长王在希：今年两岸“有惊无险，喜忧参半”******
【环球时报报道 记者 谢戎彬 吴薇】从美国总统拜登访日拼凑“亚洲小北约”、扬言军事干预台湾，到8月初佩洛西窜访台湾、解放军对台军演新常态，再到11月的“九合一”选举民进党惨败、蔡英文辞去党主席，2022年的台海局势可以用“跌宕起伏”来形容。《环球时报》针对上述热点，专访了海峡两岸关系协会原副会长王在希。
“抗中保台”牌失效，是2022年对台斗争最显著成果
环球时报：如果用一两个词总结一下2022年两岸关系，您会选择哪个词？
王在希：“有惊无险，喜忧参半”。2022年两岸关系受美国因素影响持续紧张、跌宕起伏，但大陆面对严峻复杂的台海形势和持续紧张的中美关系，沉着应对、稳扎稳打、坚持斗争、敢于亮剑，最终使台湾主流民意出现有利于大陆的积极变化。民进党“抗中保台”牌失效，是2022年我对台斗争最显著成果。
环球时报：8月佩洛西窜台，您认为解放军连续军演传达出哪些信号？
王在希：佩洛西窜访台湾，无疑是2022年台海局势中一个重大事件。事先我外交、国防部门对美进行过严正交涉、提出过严重警告，所以她的窜访不仅对两岸关系造成不小冲击，在国际社会也造成极其恶劣的影响。
鉴于事态严重性，解放军不得不作出强烈反应，对台湾周边海域进行导弹实弹试射。这次试射与1996年3月那次相比，时间长、规模大、范围广，不仅射击区由以前2个增至6个，而且形成全覆盖，把台湾三大港口全部封锁，加上海空军出动各种先进战机、军舰，同步对台岛实施高强度、长时间实战化演练，对“台独”分裂势力形成巨大威慑。这次演训形成对台军事震慑新常态。它向“台独”分裂势力传递出一个重要信号：解放军完全具有足够强大能力，随时可以对台岛实行封锁和火力打击。台军方人士也惊叹，解放军能够每天出动几十架、上百架战斗机不间断地在台岛周边飞行，而且安全无事故，台湾空军已经不是对手。这个新常态慢慢让台湾老百姓认识到，民进党当局宣传的“大陆不敢对台动武，即使动武美国会出来保护”的谎言不攻自破，台湾民众觉得失去安全感，再任凭蔡英文“倚美谋独”“抗中保台”迟早会引发战争。这一点是民进党在11月“九合一”选举中最终惨败的根本原因之一，说明解放军近几年来持续对台军事威慑的效果已经慢慢显现出来。
美国近年来频繁打“台湾牌”，不惜虚化一个中国原则，一是给台海局势制造紧张，二是趁机从台湾捞取经济实惠。台湾实际上当了冤大头，花了大把银子，最后并没有得到实质性东西。就拿佩洛西窜台来说，她个人出尽风头，台湾的好处也拿了，但一场闹剧过后，台湾得到什么呢？是解放军对台岛周边海域的高强度实战化演训、台海局势的空前紧张，可谓“赔了夫人又折兵”，完全被美国利用。这也是导致台湾民众对蔡英文越来越不满的原因之一。
“大陆对台动武”时间表没有事实根据
环球时报：近几年有关两岸统一时间表有各种说法。美西方为何一直炒作“武力统一”？在您看来，和平统一的前景如何，需要具备怎样的前提？
王在希：关于大陆可能对台动武时间表的说法，源头都来自美国。我认为美国散布的2027年或2025年“大陆可能对台动武”的说法，没有事实根据，只是一种主观臆测和逻辑推理。他们的主要意图有三：一是制造台海紧张气氛，破坏两岸关系和平稳定，干扰大陆正常发展；二是让民进党当局不得不更加紧密地依附美国的安全保护，从而进一步加强对台湾的实际控制，达到绑架台湾的目的；三是引诱台当局向美国购买更多先进武器，或者美台合作生产武器，让美国军工财团获取更多的经济实惠，同时达到武装台湾的目的。
至于实现和平统一，我认为必须具备两个条件：一是台当局必须要有通过谈判解决问题的意愿；二是在岛内要有一定的民意基础。现在这两个条件都不具备。蔡英文上台以来拒不承认体现一个中国原则的“九二共识”，鼓吹两岸“一边一国、互不隶属”。台湾的主流民意有2/3依然希望维持“不统不独”现状，所以要实现和平统一尚需艰苦努力。尽管如此，我们目前依然坚持“和平统一、一国两制”的基本方针，因为实现和平统一最符合两岸同胞的根本利益和中华民族的整体利益。习近平总书记在党的二十大报告中明确表示，我们坚持以最大诚意、尽最大努力争取和平统一的前景，但决不承诺放弃使用武力。所以我们会做到仁至义尽，不到最后一刻决不轻言放弃。但最后能否实现和平统一，不完全取决于大陆一方，关键还要看台湾当局是否配合。
大陆民意多数希望早日实现祖国完全统一。关于统一的时机选择，是关乎我们党和国家前途命运的大事，必须着眼全局、精确谋划、权衡利弊、谋定而动，不能让外国势力带节奏。《孙子兵法》有云，“兵者，国之大事”，所以解决台湾问题很难事先设定一个具体时间表，实现统一不仅要看岛内因素，也要看大陆自身的情况，还有国际环境的考量。何时实现统一很大程度上要看两岸关系的发展变化，如果民进党当局铤而走险，配合美国搞“台独”边缘政策，不断冲撞底线红线，就有可能迫使我们提前解决台湾问题，对此解放军是作好充分准备的。
环球时报：“九合一”选举民进党大败，操弄这么多年的“抗中保台”牌为什么现在失效了？这反映台湾社会或台湾民众的心理发生了怎样的变化？
王在希：民进党这次惨败，我看主要原因是蔡英文“抗中保台”牌失效。近几年每到台湾选举，蔡英文就打“抗中保台”牌，极力制造对大陆的仇恨，把抗拒统一说成是“捍卫台湾民主自由”，宣称我“一国两制就是要吞并台湾”。蔡英文被美国牵着鼻子走，特别是佩洛西窜台，导致台海上空战云密布，广大选民终于意识到“把票投给民进党，就是投给战争”。大量中间选民也慢慢看清楚了，蔡英文的所谓“抗中保台”，“抗中”是真，“保台”是假。美国打着“军事干预”“协防台湾”旗号，实际上是武装台湾，准备将来与大陆打一场“不对称战争”，让两岸同胞自相残杀，搞成鱼死网破，美国坐收渔翁之利。这次美国迫使蔡英文当局把台湾高科技核心产业台积电连同人才、技术、资金迁到美国去投资，就是要掏空台湾，选民对民进党的表现越来越失望。
与此同时，民进党贪污腐败、学历造假、“黑金”政治在这次选举中暴露无遗。这次选举是台湾选民对民进党的一次不信任投票，岛内民众慢慢觉醒，“下架民进党”成为多数选民共识。尤其是年轻人首投族坚持独立思考、自主投票，这一变化从12月18日嘉义市长选举看更加明显。过去蔡英文宣称台湾年轻人是“天然独”，事实证明，年轻人有思想，有独立思考能力，民进党靠欺骗宣传忽悠年轻人已经行不通。
台当局领导人已经成为美国在台湾的代理人
环球时报：台积电创办人张忠谋在迁机仪式上说了一句“自由贸易已死”，您如何理解这句话？台积电要变成“美积电”，您认为美台关系的实质是什么？
王在希：我认为这反映了张忠谋老先生对当下时局的无奈，言外之意是说在如今国际强权政治环境下，真正的自由贸易不复存在。实际情况也是如此。你看拜登在亚利桑那州台积电迁机典礼上那种趾高气扬的表情，就像海盗掠夺到一船珠宝一样兴奋。张忠谋内心应该很复杂。台积电成立于上世纪80年代，当时蒋经国刚刚布局对外开放，张忠谋大胆采用晶圆代工模式，现已发展成为全球半导体芯片巨头，且拥有生产2纳米和3纳米芯片的先进科技。美国担心将来一旦两岸统一台积电会落到大陆手里，所以采用高压手段迫使其迁美，把台积电变为“美积电”。显然，台积电赴美是在美方强大压力下的无奈举动。
美台关系就是一种利用和被利用的关系。我曾经说过，美国打“台湾牌”不用成本，只是给台湾一丁点“官方”色彩，台当局就必须无条件听命于它，心甘情愿为美国遏华政策服务。因为事实上台湾已经被美国深度控制，台当局领导人已经成为美国在台湾的代理人，成为美国走狗。走狗不走就得下台，所以蔡英文即使内心不情愿，也不敢不从。
环球时报：明年是2024年台湾地区领导人选举的前一年。您对2023年的两岸关系有怎样的预测和判断？
王在希：展望2023年两岸关系，依然充满各种变数和不确定性，但在很大程度上受中美关系制约。总的来看，今年11月中美元首在印尼巴厘岛会晤后，中美团队正在进行接触磋商，明年初美国国务卿布林肯将访华。中美关系相对稳定会对两岸关系产生影响，当然美国不会改变对华强硬遏制战略。值得注意的是，最近美国国会通过的《国防授权法》，把原来“台湾政策法案”中相关条款带进来，规定未来5年美国将向台湾提供100亿美元军事援助，主要作为台湾向美国采购武器的配套资金，同时也是给台军掌握这些新武器进行培训的费用。作为交换条件，美国每年将派遣10名官员去台湾，安排在台湾行政、立法机构任职。未来，台湾当局的运作将完全被美国操控。
这次“九合一”选举，是一年多后台湾地区领导人选举的前哨战。民进党失败后，已经在抢先布局2024年，现在呼声最高的是赖清德。国民党目前取得了近些年来难得一见的大好形势，不仅保住了新北、台中，而且夺回失去多年的台北、桃园两个战略重镇，长期低迷的士气开始回升。但国民党的老毛病是形势一好就开始打“内战”，估计党主席朱立伦会吸取教训，从目前情况看民调最高、呼声也最高的是新北市长侯友宜。日前朱立伦和民众党主席柯文哲一起去新北市，与侯友宜同台，朱立伦明确表示，“2024年一定会提名最强候选人，我是最佳助选员，侯友宜才是主角和英雄”。如果朱立伦真能从大局出发，并且与民众党实现“蓝白合”，2024年还是有一点希望的。不过2024年台湾地区领导人选举和“九合一”地方选举性质不同，会更加突出公共政策和两岸论述，民进党通过内部整合，其势头不可小觑。加上具有“执政”优势，蓝绿争夺会非常激烈，鹿死谁手尚难预料。
站在两岸关系视角，赖清德是强硬“台独”分子，曾公开叫嚣“我是务实的台独政治工作者”。他如果上台，其“台独”立场比蔡英文有过之而无不及，两岸关系有可能更添变数。国民党如果上台，两岸关系会趋向缓和，但一些人对“九二共识”态度暧昧，在坚持一中、推动统一方面和连战、吴伯雄甚至马英九这一代国民党领导人相比，已经相去甚远。所以要实现祖国完全统一这一宏伟目标，主要还得靠大陆自身发展和努力。(环球时报)
