点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
黑白斯诺克：赌博阴影笼罩下的“贵族运动”******
中新网北京1月6日电 题：黑白斯诺克：赌博阴影笼罩下的“贵族运动”
记者 邢蕊
2023年伊始，在新年的喜悦中，中国斯诺克却遭遇集体式“塌方”。
中国台球协会短时间内发布大量禁赛公告1月3日，世界台联发布公告称，因涉嫌操纵比赛结果，暂停中国球员赵心童、张健康参加世界斯诺克巡回赛的比赛。随后，中国台球协会跟进，停止赵心童、张健康所有国内台球比赛资格。加之此前被通报的颜丙涛、鲁宁、李行、赵剑波、白朗宁、常冰玉、梁文博、陈子凡，在短短一个月时间内，10名中国斯诺克选手因涉嫌赌球，被世界台联和中国台球协会禁赛。
这10名球员中，既有现阶段世界排名第九的赵心童，也有被看作丁俊晖接班人的“00后”小将颜丙涛，更有驰骋赛场多年的中坚力量梁文博。虽然事件还在进一步调查中，最终处罚结果尚未出炉，但这摞针对中国球员的罚单，将对斯诺克在国内的发展造成不可估量的影响。
还记得20年前，人们对于台球的看法还停留在玩物丧志的阶段。灯光昏暗、烟雾燎烧的台球厅里，留着小分头，身穿紧身裤，脚踏尖头皮鞋的“精神小伙”曾是这项运动的主要受众。随着丁俊晖的横空出世，台球运动在国内逐渐摆脱了“低级趣味”、“不健康”的标签。在这样的背景下，越来越多的孩子走上了职业斯诺克的道路。
球桌上，21只目标球中黑球分值最高。为了追求胜利，球员们绞尽脑汁将黑球击入袋中。球桌上，在始于白、终于黑的碰撞中，无数纪录应运而生，无数名将脱颖而出。然而球桌下，金钱的诱惑令这项绅士运动也逃不过被操纵的命运。当风波之声不绝于耳，曾风靡一时的斯诺克还能否找回昔日的辉煌？
资料图：颜丙涛手捧冠军奖杯庆祝。(新华社发 本杰明·摩尔 摄 图片来源：新华网)被假球“绑架”的贵族运动
斯诺克与网球、高尔夫、保龄球并称为四大贵族运动。翻开斯诺克的起源发展史，历代英国贵族们重叠交织的身影跃然纸上。然而，就是这样一项以优雅、端庄著称的运动，却始终摆脱不了赌球的阴影。
自1968年世界职业台球和斯诺克协会(“世界台联”)成立以来，大量斯诺克球员因涉嫌打假球而被调查乃至禁赛。其中最令人咋舌的，当属苏格兰“巫师”约翰-希金斯的赌球事件。
2010年，英国媒体公布了希金斯及其经纪人帕特莫尼的一段视频，其中显示希金斯参与了一桩见不得人的肮脏交易。为了约30万英镑的现金，希金斯嬉皮笑脸地承诺会“非常自然地输掉四场比赛”。
视频曝光后随即在台坛引发了“大地震”。然而耐人寻味的是，经过调查，希金斯并没有被认定为参与赌球，逃过重罚的他最终只被禁赛6个月。
资料图：希金斯在比赛中。无独有偶，2013年世界台联又宣布，天才球手斯蒂芬-李因至少参与了7场假球比赛，被处以4万英镑罚款、禁赛12年的处罚。除了这两位知名球员外，昆汀-哈恩、里奥-费尔南德斯、杰米-琼斯等人，身上都背负着赌球污点。
甚至被誉为“现代斯诺克之父”的乔-戴维斯，坊间也有他与博彩公司“合作”的传言。
当然，对于乔-戴维斯时代的造假现在已很难考证。但这从侧面说明，在斯诺克的世界里，赌球似乎稀松平常。
“火箭”奥沙利文就曾说过：“斯诺克运动中有多人参与打假球，而斯蒂芬-李只是不幸被抓的一位而已。”
肖恩-墨菲社交媒体截图。前世锦赛冠军肖恩-墨菲也在日前的采访中透露，多年前从世界台联董事会辞职的原因之一，就是因为了解了太多媒体和公众不知道的信息：“我对某些受到纪律调查的球员的情况了解得太多了。对我来说，世界非黑即白。但这些年，世界变得灰暗，我们已经从老式的黑白世界观变成了一种相当不透明的世界观。”
一方面，墨菲对于赌球深通恶绝，他认为一旦球员涉嫌操纵比赛的行为被证实，那涉赌球员应该受到终身禁赛的处罚。但另一方面，对于自己掌握的“内幕”，墨菲并没有选择公之于众。
现阶段世界排名。图片来源：世台联网站截图地主家也没有余粮了
如果一定要为斯诺克界的“赌球传统”作出解释，那经济因素无疑是使大量球员误入歧途的潘多拉魔盒。
上世纪90年代，斯诺克也曾有过“不差钱”的辉煌。不过，自从2002/2003赛季欧盟不允许烟草商赞助体育赛事后，斯诺克就开始走下坡路。最直接的表现还是钱，斯诺克运动的奖金并没有随经济发展而水涨船高。
作为斯诺克界影响力最大、知名度最高的赛事，上赛季世锦赛冠军的奖金仅为50万英镑。这和网球、高尔夫等赛事中动辄数百万的奖金形成鲜明对比。如果是初出茅庐的小将，或是巡回赛中排名较低的球员，参赛获得的收入根本无法支撑他们日常生活中训练和外出比赛的费用。
斯诺克并不是回报率很高的职业，这一观点已经成为业内的共识。奥沙利文曾经多次坦言，打斯诺克不赚钱，并且不希望自己的孩子追随自己的脚步：“困在室内一杆杆击球，以此谋生是浪费生命。”
当投入和收获不成正比，一些球员为了收益，走向万劫不复的深渊。
资料图：梁文博在2017世界斯诺克上海大师赛比赛中生存还是毁灭？
作为与网球、高尔夫齐名的运动，曾经风靡一时的斯诺克，在形形色色的项目纷纷逐鹿世界体育天下的背景下，难掩没落的窘境。前世界台联主席巴里-赫恩曾表示：“市场变了，娱乐方式也变了，可斯诺克没变，还是那样‘端庄正派’。”斯诺克所代表的文化，正在离年轻人越来越远。
为了改变颓势，世界台联也做出过多种努力。比如试图加入奥运大家庭，以及开拓中国市场。
最近几年，中国斯诺克新星频出，也曾有大量斯诺克赛事在国内举办，这项运动在中国的发展步入快车道。然而，此次多名中国选手深陷赌球风波，似乎又浇灭了可以燎原的“星星之火”。
沉疴还需猛药医。世界台联主席弗格森在接受采访时表示：“我们不会惧怕禁赛人数给斯诺克带来不好的影响。无论是谁，只要参与其中，我们都会严查到底，他都必然会受到应有的惩罚。”
不过，禁赛只是手段不是目的。要想拯救斯诺克，世界台联或许需要拿出更大的诚意，比如完善排名机制，想方设法提高球员待遇。在生活的压力面前，仅靠热爱的坚持很难持久。只有让运动员看到更光明的未来，才能留住真正热爱斯诺克的人。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
一分快3地图 |
)