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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）

马斯克破了世界纪录：亏钱第一名！却还是全球第二富......******

　　文/汪俐辰

　　对全球大多数富豪来说，2022年是亏钱的一年。

　　据吉尼斯世界纪录官方网站消息，美国特斯拉公司首席执行官埃隆·马斯克自2021年11月以来损失约1820亿美元(约合人民币1.37万亿元)，更有消息称，这一数字实际上可能接近2000亿美元，一举打破了历史上个人财富损失最大的吉尼斯世界纪录。

　　什么原因使他损失如此惨重？全球富豪们过去一年资产发生了哪些变化？

　　为何少了这么多？

　　据《福布斯》报道，马斯克的净资产从2021年3200亿美元峰值下降到2023年1月的1380亿美元，亏掉了一大半，这主要是由于特斯拉股票表现不佳。

　　据了解，马斯克财富的主要来源于持有的特斯拉股票，然而在过去一年时间里，特斯拉的股票市值已经缩水了约65%。

　　其中，为支付收购推特的440亿美元费用，马斯克抛售特斯拉股票，成为自2010年特斯拉上市以来规模最大的一次抛售，从而导致公司股价暴跌。也有消息表示，冲击特斯拉股价的另外一个原因，是全球纯电车市场需求低迷。

　　虽然不能确定马斯克到底损失了多少，但他的总损失远远超过了这一纪录此前的保持者——日本软银集团首席执行官孙正义。

　　孙正义的个人财富从2000年2月780亿美元的峰值下降至同年7月的194亿美元，短短几个月里其净资产蒸发近600亿美元。

　　尽管马斯克亏损的钱打破了世界纪录，但根据彭博亿万富翁指数显示，他目前仍然是世界第二富有的人。

　　还有谁亏钱了？

　　据彭博亿万富翁指数，2022年，全球最富有的500人财富蒸发了近1.4万亿美元。

　　数据显示，在微软、谷歌、亚马逊、Meta等公司股票下跌的背景下，微软联合创始人比尔·盖茨财富缩水286亿美元，微软前首席执行官史蒂夫·鲍尔默损失194亿美元；

　　亚马逊和蓝色起源公司创始人杰夫·贝索斯损失852亿美元，其前妻麦肯齐·斯格特损失373亿美元；

　　谷歌联合创始人谢尔盖·布林和拉里·佩奇分别损失440亿美元和453亿美元。

　　此外，Meta首席执行官马克·扎克伯格财富损失也很惨重。截至2022年12月30日，扎克伯格的净资产自同年1月初以来缩水了799亿美元，仅剩456亿美元，主要原因包括Meta向元宇宙转型的代价高昂，以及整个科技行业的滑坡拖累了Meta的股价。

　　在2021年年底，扎克伯格曾经是全球第六大富豪。但是在去年底，扎克伯格在彭博财富指数的排名下降了19名，位居第25，是自2014年以来的最低排名。

　　谁是最大赢家？

　　几家忧愁，几家欢喜。要说最大的赢家，非印度企业家高塔姆·阿达尼莫属。2022年以来其身家增加了446亿美元，是亿万富豪阶层前十中身家唯一获得增长的富豪。

　　据报道，阿达尼的阿达尼集团(Adani Group)拥有一个上市公司网络，活跃在发电、水泥、房地产等领域。

　　截至1月9日，阿达尼以1170亿美元的资产位居彭博亿万富豪榜的第三位，超过了比尔·盖茨和沃伦·巴菲特。

　　现在全球首富是谁？据彭博亿万富翁指数显示，截至1月9日，LVMH集团董事长伯纳德·阿尔诺(Bernard Arnault)以1750亿美元的身价位居榜首。

　　阿尔诺是奢侈品巨头LVMH集团的掌舵人，LVMH(酩悦·轩尼诗-路易·威登集团)是全世界最大的奢侈品公司，总部位于法国巴黎。旗下拥有路易威登、DIOR、Tiffany&Co。等75个品牌，涵盖葡萄酒和烈酒、时装和皮具、香水和化妆品、腕表和珠宝以及高端零售等领域。

　　综合自吉尼斯世界纪录官方网站、澎湃新闻、界面新闻等

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）