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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）

老剧团焕发新活力(艺近人和)******

　　核心阅读

　　有了“新鲜血液”的注入，盐城市淮剧团展现出前所未有的新活力。与过去相比，舞台下年轻的观众多起来了，还有不少中小学生。

　　哪怕只是送戏到一个村，剧团通常也会派出最强阵容。多年来，通过一场场乡间田埂上的高水准演出，他们把戏演进了观众的心里。

　　位于江苏省盐城市盐都区聚龙湖畔的淮剧博物馆里，传来阵阵悠扬的旋律。一场风靡淮剧界的嘉年华比赛正在进行。穿上蓝白相间的戏装，化上清秀明丽的淡妆，戴上玲珑剔透的头饰，21岁的盐城市淮剧团青年演员房小莉缓缓步入戏台中间，唱起了淮剧《打神告庙》选段。当天，共有10名来自各地的淮剧演员摘获“最佳演唱奖”，其中包括房小莉在内的3名获奖者均来自盐城市淮剧团。

　　30名新生代演员阵容整齐，每年演出300多场，不断推出精品新作，不断获得各种荣誉，一个庞大的年轻戏迷群体被牢牢吸引……一时间，这个基层剧团成为淮剧圈的关注焦点。

　　年轻人演给年轻人看

　　早冬，盐城市世纪公园东南角，盐城市淮剧团所在小楼右侧的排练厅里，青年演员们正在进行日常练习。“这是剧团最近推出的新剧《金鳞记》，参演的30名演员都是刚二十出头的年轻人，过几天就要首演了。”年轻花旦姜辰颖说。

　　2013年，13岁的姜辰颖考入盐城市淮剧团，进入剧团与盐城幼儿师范高等专科学校合作成立的六年制“盐淮班”学习。那一年，包括姜辰颖在内的30名十二三岁的小学员成为盐城市淮剧团的“定向委培生”。小学员的学戏之路非常辛苦，每天早上5点半就要起床练嗓子，每天都要练十几个小时的基本功，风雨无阻，寒暑不断。经过4年的勤学苦练，2017年，30名新生代演员全部回到剧团实习。“戏苗子”的培养很有成效。他们初出茅庐便一鸣惊人，淮剧《菜籽花开》《送你过江》分别获得江苏省第三届和第四届“文华大奖”。几年下来，30名年轻演员一个也没流失，他们迅速成长为剧团的中坚力量。

　　有了“新鲜血液”的注入，盐城市淮剧团展现出前所未有的新活力。

　　今年28岁的花延伟是盐城市盐都区的一名声乐老师，同时也是盐城市淮剧团的“铁杆戏迷”。小时候，花延伟家里开音像店，到处都是各种各样的淮剧光碟。淮剧光碟听多了，他对淮剧产生了浓厚的兴趣，跟着光碟学，咿咿呀呀地哼，久而久之，学会了不少淮剧经典唱段。大学毕业后来到盐都区工作，在盐都文化艺术中心，花延伟第一次身临其境地观看了盐城市淮剧团的演出。他发现，现在的淮剧和小时候听到的老戏已经不一样了。让花延伟感受最深的是，过去“香火戏”“门叹词”之类的悲调少了，唱腔变得更细腻柔美，更有感染力了。音乐风格上也有较大的改进，过去，伴奏乐器以二胡、琵琶、笛子等民族乐器为主，如今，还加入了小提琴等西洋乐器。“表演形式更加丰富多彩，更多时尚元素融入淮剧里，更符合年轻观众的口味了。”花延伟说。

　　盐城市淮剧团每年要开展近30场“送戏进校园”活动，给孩子们带来精彩淮剧演出的同时，演员们走进教室，走上讲台，面对面教孩子们唱戏，培养学生们的戏曲素养。

　　每周三、周四的下午，剧团副团长、国家一级演员程红都会到当地的小学教戏，教孩子们穿戏服、画戏妆、展开歌喉演唱，沉浸式感受淮剧的魅力。葛子钰是盐都区实验小学四年级学生，以前从来没有接触过淮剧。一年多前，她加入学校的淮剧兴趣班，跟着程红学唱淮剧，目前已经会唱好几个经典的淮剧选段。葛子钰全家人因此都喜欢上了淮剧。

　　团长张正余明显地感觉到，与过去相比，舞台下年轻的观众多起来了，还有不少中小学生。年轻人看戏时更喜欢互动，在观众席上，有的拍起了小视频发朋友圈，有的拿出手机开启了直播。每次演出，看着台上台下那么多年轻的面孔，张正余就笑逐颜开。一场场演出下来，盐城市淮剧团不断在年轻人中“圈粉”。

　　最重要的舞台在农村

　　盐城市淮剧团的院子里，停靠着一辆白色东风牌中型货柜车，车身上画着一个头戴雉翎、身背靠旗的武旦形象，看上去栩栩如生、威风凛凛。十几年来，盐城市淮剧团的演员们坐着这辆车，把一台台淮剧大戏送到大街小巷，送到田间地头。在盐城市盐都区，几乎每一个乡镇、每一个村庄，都留下了盐城市淮剧团演员们的身影。

　　盐城人大多爱看淮剧。淮剧发源于江苏盐城里下河一带以及淮安市，至今仍流行于江苏、上海以及安徽部分地区。江苏很多市、县都有自己的淮剧团。别看盐城市淮剧团只是一个基层剧团，身上的“光环”可不少——曾9次携新剧进京，也曾远赴欧洲进行交流演出，获得的各种奖牌奖杯多不胜数。

　　但在团员们心目中，最重要的舞台，还在广袤的农村。十几年来，盐城市淮剧团每年演出300多场，其中“送戏下乡”近200场。为了不给村民们添麻烦，无论是资历丰富的国家一级演员，还是刚来不久的新人，都备有一个被包和一个网篮，每次出远门，被包装得满满的，网篮里水瓶、水杯、餐具、洗漱用品等应有尽有。

　　搭建的临时舞台简陋粗糙，可热情洋溢的观众总能让演员们演得带劲。

　　2016年秋，剧团到一个偏远的村子演出。天公不作美，开演前半小时，突然狂风大作，大雨滂沱。主持人只好宣布演出取消，台下的观众也慢慢散了，可还有十几位戏迷一直撑着伞，迟迟不愿离去。演员们眼睛湿润了。风雨稍缓，演员们就冒着雨把戏演完。

　　有一次，剧团到泰州兴化演出，车刚开到村口，鞭炮声就“噼里啪啦”响起来了。透过车窗玻璃，演员们远远地看到，村民列着队，拉着长长的横幅欢迎他们到来。车还没停稳，村民就围了上来，争抢着邀请演员们到家里去住。很多时候，演出刚完，后台就挤满了人，年轻人凑上来拉着演员们合影留念，老人们则捧着瓜果小吃往演员手里塞，小小的后台瞬间成为火热的“追星”现场。

　　哪怕只是送戏到一个村，剧团通常也会派出最强阵容。多年来，通过一场场乡间田埂上的高水准演出，他们把戏演进了观众的心里。

　　演好戏，演精彩的戏

　　今年55岁的刘婵是一名资深的淮剧戏迷，每逢庙会上有淮剧演出，或者村里有人家请民间淮剧团来演出，她就带着小板凳找个最靠前的位置坐下来，一直看到演出散场才依依不舍地离开。盐城市淮剧团这几年推出的一系列新作品却让她有了耳目一新之感。虽然刘婵工作很忙，但只要盐城市淮剧团有演出，她就会前来捧场，尤其是每逢剧团有新戏出炉时，她会连着看很多场，百看不厌。在她看来，这些新剧不仅唱腔动人，表演唯美，而且有深刻的思想内涵，大都演的是身边人，讲的是身边事，故事贴近生活，让观众觉得自己既是看戏人，也是戏中人。

　　最初的淮剧多为民间生活小戏，内容简单纯朴，语言诙谐风趣。盐城市淮剧团的不少新戏继承了这一传统，以轻喜剧的方式，演身边人，讲身边事。

　　《鸡毛蒜皮》《十品村官》《半车老师》《菜籽花开》《送你过江》《为你绽放》《宋公堤》……近年来，盐城市淮剧团下了大功夫，创作出多部新编现代戏，几乎部部精彩。尤其是《鸡毛蒜皮》和《十品村官》，演出都在1000场以上，至今仍然很受欢迎。

　　《鸡毛蒜皮》中，两户人家因为鸡毛蒜皮的小事闹矛盾，朴实机智的村民组长巧妙劝解，最终让两家人握手言和。戏演到哪里，就在哪里引起一连串会心的笑声。有一次在淮安博里镇的演出结束后，当地的司法助理跑到后台说：“这部戏编得太好了，我们现在的工作要解决的，全是这样鸡毛蒜皮的事情！这部戏演完，以后我们再去做工作，就会容易多了。”这部作品，也成为第一部获得“五个一工程”奖的淮剧。

　　《宋公堤》讲述新四军在盐城阜宁成立抗日民主政府后，首任县长宋乃德在没人、没粮、没钱的情况下，四处奔走，动员群众，带领军民筑成近百里的拦海大堤，全心全意保护人民生命财产安全的动人故事。2022年11月，在滨海县会议中心演出结束后，滨海县五汛镇党委书记邀请剧团到即将开始的党员培训班来演一场，“今年的培训，我就不开会了，你们这两个小时的演出，比我开3天的会还管用！”

　　剧目还能为观众“量身定制”。有一次，盐城某开发区的安置工作遇到了困难，部分居民产生了一些担忧和疑虑。负责人请剧团排了一部小戏，将想讲的政策、道理蕴含在生动的故事中，到开发区演了几场，终于赢得居民们的理解和支持，顺利完成了搬迁。

　　一次演出散场，有位观众来到后台，感慨地对张正余说：“我看过你们团的很多戏，发现不管是传统戏还是现代戏，内容都离不开8个字——爱国、敬业、诚信、友善。”的确，这些精彩的作品，不仅为剧团斩获了大量奖项，吸引了一大批“铁杆粉丝”，更如无声细雨，润泽着老百姓的心。

　　版式设计：赵偲汝

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）