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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）

引发恐慌抛售？印度首富阿达尼一天蒸发131亿美元******

　　当地时间周三，印度商业巨头阿达尼(Gautam Adani)旗下企业股价再次暴跌，至此在做空机构兴登堡研究(Hindenburg Research)发布看空报告后，阿达尼集团总市值已经蒸发860亿美元。资金也开始出逃印度股市，市场信心有待恢复。

　　阿达尼让出亚洲首富

　　根据福布斯的统计，对于阿达尼而言，做空事件市值蒸发导致其个人财富缩水超500亿美元，其总资产已经回落到751亿美元，在世界富豪榜上的排名从第8位一路下滑到第15位，而亚洲首富的位置则被印度信实工业董事长安巴尼(Mukesh Ambani)取代，他以837亿美元的资产位居全球第9。

　　近年来，阿达尼集团业务迅速扩张，涉及港口、机场、采矿、水泥和电力等行业，上市公司的股价飙升让他成为2022年全球财富增长最快的亿万富豪。去年9月，其净资产最高飙升至1500亿美元，仅次于特斯拉CEO马斯克(Elon Musk)。

　　不过一份做空报告让阿达尼的商业帝国面临前所未有的挑战。兴登堡研究质疑阿达尼集团通过海外避税天堂的实体操纵上市公司股价，使得公司能够获取更多的负债，报告还对其旗下7家上市子公司的高债务和估值表示担忧。知名对冲基金经理、Pershing Square创始人阿克曼(Bill Ackman)在社交媒体上质疑道，阿达尼的银行负债敞口太大了。

　　阿达尼集团随后否认了这些指控，称关于股票操纵的说法“毫无根据”，是对印度法律的不了解。为了获得投资者的支持，阿达尼麾下旗舰公司阿达尼企业(Adani Enterprises)开启了25亿美元FPO(后续公开发行)，这也是印度历史上最大的FPO，公司在周二截止前成功收到足额认购意向，股价一度止跌企稳。

　　不过好景不长，周三阿达尼集团旗下企业再次跳水，阿达尼企业(Adani Enterprises)暴跌28%，阿达尼港口下跌19%，两只股票均创下了上市以来最大单日跌幅纪录，集团其他五家上市公司中三家触及跌停板，其中阿达尼与法国能源巨头道达尔合资的阿达尼道达尔能源(Adani Total Gas)近一周市值蒸发已经达到270亿美元。

　　面对股价波动，阿达尼集团当地时间周三晚些时候宣布取消阿达尼企业(Adani Enterprises)刚刚完成的发行融资计划。公司在一份声明中表示：“鉴于当前的市场缓解，公司将通过返还FPO资金并撤回已完成的交易来保护其投资群体的利益。今天的市场前所未有，公司董事会认为继续发行股票在道德上是不正确的。”

　　信心恢复尚待时间

　　自兴登堡研究报告发布以来，阿达尼集团公司股价下跌也拖累了印度股市，印度基准Nifty指数累计下跌近3%。第三方资金流向统计发现，一周内外国投资者净卖出了价值15亿美元的印度股票，这也是自去年9月30日以来最大规模的抛售纪录。

　　当有媒体被问及是否担心阿达尼集团股价暴跌导致印度股市更大动荡和损失时，印度经济事务部长赛斯(Ajay Seth)表示，政府不会评论与某家特定公司相关的问题。

　　有消息人士透露，印度市场监管机构正在对阿达尼集团的交易展开调查，并将在其初步调查中加入做空报告的指控。

　　阿达尼集团股东印度人寿保险公司本周表示，将寻求管理层对做空报告的澄清。截至去年12月底，印度人寿持有阿达尼企业(Adani Enterprises)4.23%的股份，在阿达尼港口和经济特区(Adani Ports and Special Economic Zone)持有超过9%的股份。报道称，这家保险巨头是近期抛售阿达尼股票的主要投资者。

　　独立市场分析师巴里加(Ambareesh Baliga)表示：“在股票发售完成后，市场出现了轻微反弹，但现在投资者情绪再次变得疲软。”他补充道，“尽管阿达尼集团进行了反驳，但实际反响效果并不好，这显然表明投资者信心已经受到了损害，波动可能需要一段时间才能稳定下来。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）