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）
2022年长沙铺排重大项目1766个 累计完成投资5116亿元******
长沙坚持项目为王、项目为大、项目为先，2022年共铺排重大项目1766个，累计完成投资5116亿元——
稳住项目建设“主战场”
华声在线全媒体记者 周韬 金慧
通讯员 徐艳艳
1月8日，长沙市委、市政府主要领导兵分两路，马不停蹄，一天时间现场观摩14个长沙市重大项目，总结盘点2022年项目建设成果，为今年项目建设和发展积蓄动能。
2022年，长沙坚持项目为王、项目为大、项目为先，全年储备项目639个，预估总投资7800亿元;共铺排重大项目1766个，累计完成投资5116亿元;新引进“三类500强”项目80个，完成全年目标任务的285%，实现了全年储备、铺排、新引进项目“三量齐增”，稳住了项目建设的“主战场”，挺起了高质量发展的“硬脊梁”。
以久久为功之“劲”，构筑产业高地
2022年是项目建设加压奋进的一年，也是精彩纷呈的一年。
灰白色的外墙、干净整洁的环境，走进星邦智能国际智造城，偌大的生产车间鲜见操作人员，映入眼帘的全是智能化生产线。
“当年开工、当年建设、当年投产，创造了项目建设的速度奇迹!”星邦智能装备股份有限公司项目负责人介绍，目前项目一期已建成达产，预计年新增产值100亿元，实现税收超5亿元。
“长沙速度”绝非个例：天创精工超精密加工制造基地项目从签约到开工1个月内完成，10个月实现竣工投产;楚天思优特从选址、设计、施工到最终交付，一座无尘洁净工厂拔地而起，只用了短短45天;岳麓山实验室集聚区项目实现主体封顶，工期提前半年……
追求高效，更要讲究高质。2022年长沙项目建设成绩可圈可点：博世汽车、三一集团18号工厂被认证为“世界灯塔工厂”;星邦智能国际智造城项目入选“全球工程机械50强”，长沙成为全球第二个拥有5家以上世界工程机械50强企业的城市;博大科工汽车轻量化精密零部件生产研发基地项目，成功突破卡脖子技术，引领行业前沿;申亿精密高端装备零部件智能制造工厂项目，成为国内首个集高端精密零部件技术攻关、设计生产和标准检验于一体的智慧化样板工厂……一个个重大项目成为长沙高质量发展的“新引擎”。
长沙项目建设高效、高质推进，离不开全市上下抓项目的高度共识。各级领导干部靠前指挥、加强统筹、主动协调，各级部门强化政策指导、要素供给、服务保障。持续实施“一周一通报、一月一调度、一季一讲评、半年一考核、一年一观摩”，进行“新开工、未开工、新竣工、未复工、已复工问题清单”台账管理，建立重大项目建设投融资、征拆腾地、审批服务、招商落地等4个要素保障组，及时调度跟进项目建设情况，先后组织4轮集中开竣工活动、3次项目拉链活动，营造抓项目的浓厚氛围、形成促产业的强大合力。
项目兴则产业兴，产业兴则经济兴。2022年全市实施重大产业项目955个，累计完成投资3905亿元，涌现出一大批成长性好、层次水平高、创收能力强的好项目。
以水到渠成之“举”，拓展投资洼地
在长沙大华科技有限公司的智能生产车间，一台台网络摄像机完成自动装配、测试、包装，日产量可达2万台。该项目负责人说：“项目建设进度非常快速高效，2个月落地，3个月建成投产，我们投资湖南有信心!”
一年前还是一片黄土，如今已是一排排厂房。德赛电池储能电芯项目2022年1月签约落户望城，当年签约、当年开工、当年完工。这并不是德赛集团第一次“牵手”望城。2019年,该公司首个智造产业园项目落户望城，成为成功投资的典范。
“时隔3年我们再次合作，当地政府为企业发展创造了良好的环境。”深圳市德赛电池科技股份有限公司董事长刘其表示，公司计划将望城打造为全球最重要的生产基地之一。
这是企业持续投资的坚定信心，也是长沙招商的经典案例。
招商引资是项目建设的活力之源。2022年，长沙持续发起招商“四季攻势”，全年新引进重大项目200个，总投资2380亿元，项目个数和总投资都超过上年水平，其中，第三代半导体开福金霞产业园、万象生态教育智慧城、比亚迪新能源乘用车及零部件生产基地、楚天生物医药与生命科学产业链建设项目等投资超百亿的项目共6个，成为长沙经济发展与稳投资的“压舱石”。
长沙新引进“三类500强”企业项目80个，增长20.9%，总投资达860亿元。目前在长投资的世界500强企业已达180家，为全市产业加快发展蓄势赋能。
以营商环境之“优”，夯实发展福地
从第一次接触到项目签约，仅2个月;从厂房的第一根桩打下去到第一台设备入场，仅9个月……桑特液压集成阀块智造项目负责人张法林，十分认可长沙的营商环境。
好的营商环境就是生产力、竞争力。2022年6月，长沙发布建设国际国内一流营商环境行动方案，提出要以营商环境之“优”，带动投资项目的“增”。
聚焦项目难题，长沙全力精准帮扶，推动项目极简审批。如湘江新区推行“一枚印章管审批”，望城经开区推行“建设承诺制”“拿地即开工”，长沙县要求项目审批实现在省级规定基础上平均提速50%……
长沙市领导及联点负责人一次次深入项目一线，现场调度帮扶，协调解决项目建设的难点和堵点。千名干部联千企，帮助企业解决各类问题1.2万余个，如宁乡经开区设立8个项目小分队解决项目建设难题，宁乡高新区实行“每周一早餐会”调度机制，解决项目困难……
大项目推动大发展。2022年，长沙项目数量持续攀升，预期效益可观。中伟新能源全面建成达产后产值将达500亿元，年税收超10亿元;九典制造高端制剂研发产业园项目全面投产后，年产值将达60亿元，亩产税收最高可达770万元;大陆集团中央电子工厂项目达产后预计年营业收入可达30亿元，创造就业岗位1000个;九芝堂国药健康产业园项目达产后预计年产值10亿元、年税收2亿元……
自2019年提出“产业项目建设年”以来，长沙每年新春“第一会”都以项目建设“起手”、年底以项目观摩“收官”，为项目建设的熊熊之火添柴加薪，为城市高质量发展添砖加瓦。
