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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）

2022中国金球奖候选人确定水庆霞领衔金帅候选名单******

　　中新网北京1月12日电据中国金球奖评委会消息，2022中国金球奖各奖项候选人已经确定。中国金球奖得主的重点考量依据将是国内联赛和杯赛的表现，中国女子金球奖方面，年初女足亚洲杯上表现出色的球员都入选了候选名单。而中国金帅奖候选名单中，包含了中国女足水庆霞、名帅吴金贵等。

　　100多位权威体育媒体的代表和特邀评委，将为中国金球奖、中国女子金球奖、中国金帅奖和中国金童奖等奖项投出专业选票。

中国金球奖评委会供图

　　中国金球奖：聚焦本土战场

　　之前几年的中国金球奖评选，武磊凭借在国家队和海外联赛的出众表现3次问鼎。随着他留洋生涯结束后返回中国，欧洲五大联赛再无中国男子选手，2022中国金球奖得主的重点考量依据将是国内联赛和杯赛的表现。

　　在15人候选名单中，新科中超冠军武汉三镇俱乐部有刘殿座、邓涵文和谢鹏飞3人入选，其中谢鹏飞在联赛中8球9助攻的数据尤其亮眼。进入中超前四名的山东泰山与上海海港各有两人入围，郑铮、武磊和蒋光太都曾入选2021中国金球奖候选，分别名列第9、第1和第8位。

　　25岁的陈蒲是山东泰山本赛季的一大“发现”，9个进球、两次获得中超单轮最佳的表现让他力压队友金敬道和刘洋等人，首次进入中国金球奖候选名单。另一个拥有两个候选人的俱乐部是北京国安：本土最佳射手、上届中国金球奖第3名张玉宁的入围没有任何悬念，他也被看作是2022中国金球奖得主的热门候选；张稀哲在2022赛季的状态明显回升，中超的关键传球数据上名列第一。

　　长春亚泰前锋谭龙继续稳定的发挥，联赛32场10球，东亚杯打入中国队唯一进球，再次入选金球候选。此外，大连人队的林良铭和上海申花的蒋圣龙之前都曾入选过中国金童奖的候选序列(其中后者更是近3年连续入选)，此次终于升维进入中国金球奖候选名单。

　　浙江和成都两支升班马球队在中超和足协杯的表现都很出色，本土球员程进与刘涛功不可没，河南嵩山龙门的队长王上源也凭借硬核级的表现入围中国金球奖15人候选。

中国金球奖评委会供图

　　中国女子金球奖：亚洲杯“明星”均入围

　　2022年，中国女足时隔16年再次在亚洲称王，年初印度亚洲杯上表现出色的球员都入选了2022中国女子金球奖的候选名单，其中包括赛事最佳球员王珊珊，赛事最佳门将朱钰，4场比赛打进5球的王霜，以及决赛中打入关键进球的唐佳丽、张琳艳和肖裕仪。

　　此外，全年表现稳定的张睿和王晓雪得到了评委会专家的认可，双双入围候选。而作为近年女足留洋军团中表现最稳定的球员，上届中国女子金球奖评选第3名沈梦雨再度入围候选名单。入围10人候选序列的还有在东亚杯一鸣惊人，并荣膺赛事最佳后卫的00后小将汪琳琳。

中国金球奖评委会供图

　　中国金帅奖：上海教头“内战”

　　中国金帅奖授予年度表现最佳的中国籍教练员。在2022的候选名单中，出现了3位上海教练，占据了候选者的“半壁江山”：水庆霞年初率领中国女足夺得亚洲杯冠军，人气飞涨；吴金贵在接手上海申花后，主动扛下困难和责任，用丰富的经验帮助球队度过难关，并在联赛中给予年轻队员很多的锻炼机会；谢晖职业生涯首次以主教练的身份征战中超联赛，在率领大连人完成保级任务的同时，以一股清流般的足球理念和独特气质征服了广大球迷。

　　2022赛季同样在教练席上有着惊艳表现的还有李玮锋，他赛季中途上任，临危受命率领广州城成功保级。他带给广州城的改变不止于场内的技战术，更在于更衣室的管理与团队凝聚力的提升。2020和2021两年的中国金帅奖得主郝伟，率领阵容不整的山东泰山在本赛季联赛和足协杯战场双线进发，且均坚持到最后，成绩仍值得肯定。而在女足方面，武汉车谷江大轻松卫冕女超冠军，主帅常卫魏居功至伟。这两位教头入围2022中国金帅奖候选名单也是实至名归。

中国金球奖评委会供图

　　中国金童奖：18小将个个强

　　虽然男足国家队和顶级联赛遭遇了困境，但这并没有阻碍新人的涌现。为了让球迷更多关注新人的表现，中国金球奖组评委会决定恢复中国金童奖U17和U21两个年龄组的评选。入选2022中国金童奖U17候选的球员共有8人，入选U21年龄组候选的共有10人。

　　2022中国金童奖U17年龄组候选人中，包括在U17女足世界杯中有亮眼发挥的刘晨、黄嘉欣和乔睿琪，在亚少赛预选赛中表现出色的王钰栋和黎明，以及在第一届中国青少年足球联赛中代表浙江取得冠军的核心球员宁方泽和叶道鑫。此外，作为首个在中国三级职业联赛进球的“05后”球员，湖北青年星俱乐部的王定坤也被纳入候选序列。

中国金球奖评委会供图

　　2022中国金童奖U21年龄组的评选势必竞争激烈，候选人中既有上届评选入围者刘祝润(第2名)、高天语(第9名)和艾菲尔丁•艾斯卡尔(第10名)，也有在U20亚洲杯预选赛中的国足主力拜合拉木•阿卜杜外力、刘国宝和胡荷韬，还有在职业联赛中崭露头角的阿布力克木•阿布都沙拉木、闫雨(同时荣膺U21联赛最佳球员)及谢文能。作为中国女足年轻一代的代表人物，在女超联赛表现出色的江苏无锡女足前锋邵子钦也得到了评委会专家的认可，获得了参与2022中国金童奖竞争的机会。

中国金球奖评委会供图

　　中国金球奖所有奖项的评选对象为拥有中国国籍的的足球人，评选发起方体坛传媒将联合国内及国际超百家权威媒体评委和特邀评委共同投票，投票截止日期为1月18日，选票详情将会在《足球周刊》上公示。2022中国金球奖还将评出“中国五人制金球奖”，并与腾讯互娱联合推出“年度最佳足球电竞俱乐部”和“年度最佳足球电竞先生”等奖项。2022中国金球奖颁奖典礼预计将于今年3月举行。

　　附：

　　2022中国金球奖候选人：

　　陈蒲(山东泰山)、程进(浙江队)、邓涵文(武汉三镇)、蒋光太(广州队/上海海港)、蒋圣龙(上海申花)、林良铭(大连人)、刘殿座(武汉三镇)、刘涛(成都蓉城)、谭龙(长春亚泰)、王上源(河南嵩山龙门)、武磊(西班牙人/上海海港)、谢鹏飞(武汉三镇)、张稀哲(北京国安)、张玉宁(北京国安)、郑铮(山东泰山)

　　2022中国女子金球奖候选人：

　　沈梦雨(苏格兰凯尔特人女足)、唐佳丽(英格兰托特纳姆热刺/西班牙马德里CFF女足)、汪琳琳(上海农商银行女足)、王珊珊(北京女足)、王霜(美国路易斯维尔竞技女足)、王晓雪(武汉车谷江大女足)、肖裕仪(上海农商银行/阿德莱德联女足)、张琳艳(武汉车谷江大/瑞士草蜢女足)、张睿(山东体彩女足)、朱钰(上海农商银行女足)

　　2022中国金帅奖候选人：

　　常卫魏(武汉车谷江大女足)、郝伟(山东泰山)、李玮锋(广州城)、水庆霞(女，中国女足)、吴金贵(上海申花)、谢晖(大连人)

　　2022中国金童奖候选人：

　　U21：艾菲尔丁•艾斯卡尔(广州队)、阿布力克木•阿布都沙拉木(浙江队)、拜合拉木•阿卜杜外力(山东泰山/济南兴洲)、高天语(浙江队)、胡荷韬(成都蓉城)、刘国宝(山东泰山)、刘祝润(上海海港)、邵子钦(女，江苏无锡女足)、谢文能(青岛海牛)、闫雨(北京国安)

　　U17：黄嘉欣(女，上海足协)、黎明(上海海港)、刘晨(女，山东足协)、宁方泽(浙江队)、乔睿琪(女，江苏足协)、王定坤(湖北青年星)、王钰栋(浙江足协)、叶道鑫(浙江队)

　　2022中国五人制金球奖候选人：

　　陈智恒(深圳南岭铁狼)、丁顺杰(上海嘉定交发工程大)、顾海涛(宁波慈溪观海卫)、纪圣珐(宁波慈溪观海卫)、沈思明(杭州钱唐湖大)、张彬(河北石家庄福美)

　　注：候选人按姓名首字母顺序排列。

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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