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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）

东西问丨意大利汉学家毕罗：《兰亭集序》为何在太空“出圈”？******

　　中新社北京11月25日电题：《兰亭集序》为何在太空“出圈”？

　　——专访意大利汉学家毕罗

　　中新社记者史元丰

　　“仰观宇宙之大，俯察品类之盛，所以游目骋怀，足以极视听之娱，信可乐也。”最近，正在太空执行任务的意大利女宇航员萨曼莎·克里斯托福雷蒂在国际空间站行经中国上空时，在社交媒体引用了中国东晋时期书法家王羲之《兰亭集序》的名句，分别用汉语、意大利语、英语写下了这段中国古文，以表达她面对浩瀚星空时的思绪云骞，穿越1600多年的《兰亭集序》迅速“出圈”。

　　在意大利汉学家、广州美术学院教授毕罗看来，王羲之的《兰亭集序》和达·芬奇的《蒙娜丽莎》在文化地位上是一致的。“不同文明对美的认识虽有差异，但我相信追求美、欣赏美无疑是一个跨国界、跨时空的现象。”毕罗日前在接受中新社“东西问”专访时表示，宇宙虽辽阔，但中国古人以“游目骋怀”的状态，个体也能在心灵自由中实现真正的逍遥与超越。所以，《兰亭集序》所反映的宇宙观是中国几千年文化体系的产物，也是中国传统文化生态的体现。

视频：【东西问】意大利汉学家毕罗：《兰亭集序》为何在太空“出圈”？来源：中国新闻网

　　中新社记者：你的名字“毕罗”取自《庄子》，《庄子·天下》中有言：“万物毕罗，莫足以归。”你如何理解这句话，其中体现了一个西方人怎样的书法观、中国文化观？

　　毕罗：“毕罗”这个名字我已使用25年，它源于1997年我在意大利学习中文时的一次邂逅。那时，我和同学们经常去一家中餐馆，主要为了能与中国人交流，以练习口语。一位在那工作的中国青年给我起了“毕罗”这个中文名字。我当时并不知道“毕”在中国是常见姓氏，没想到一直用到现在。

　　几年后，我知道“毕罗”在中国古代还有深刻的含义——在对待一切未知现象时，除了警惕谨慎的态度，还需要有包容心。以我的性格和人生经历来看，“万物毕罗”这句出自《庄子》中的名言确实适合我，不仅反映了我20余年的处世态度，更能概括我的学术研究以及文化志趣。

　　如果从更广阔的中国文化观来看，赫赫盛唐在宗教、政治和文化方面体现出的开放包容的国际精神、那些五体兼善的真正书法家，无不体现着“万物毕罗”的内核。唐朝书法史正是我的研究重点之一。

2016年中央电视台中秋晚会在西安大唐芙蓉园上演。张远摄

　　中新社记者：你曾表达“汉学研究需要厚积薄发，对中国传统文化入门的过程很长”。你认为研习书法对认识中国传统文化有何作用？

　　毕罗：没有一定的汉语词汇量的积累，不具备对传统文献的基本认知，其实根本无法处理中国古代浩如烟海的文史资料，当然更谈不上“汉学研究”。

　　从中国传统文化体系来看，书法是具有较高持续性的一种文化表现。书法实践是一种成本较低的活动，并不像雕塑和油画，需要昂贵的材料才能“入手”。同样临摹唐代楷书名品，今昔相比，除了彼时宋代用的是拓本而现在用的是影印字帖以外，没有根本性的差异。

　　从客观的历史探索角度来看，中国古代社会尚“修文德”，通过书法的汉字形体美有意识地向社会发出强烈的人文文化信号。因此，我们可以通过古代书法作品去充分了解当时复杂的人文和社会生态现象，以弥补历史文献记载不详的缺憾。

　　放眼全球，人们只要是对古代中国文明史有兴趣，即便欣赏不了书法，也不得不承认书法的文化地位。

　　中新社记者：在你看来，《兰亭集序》为何能穿越1600年在太空“出圈”？是偶然吗？

　　毕罗：严格地讲，《兰亭集序》早就“出圈了”。19世纪末，意大利传教士晁德蒞(Angelo Zottoli)用拉丁文编译的教材《中国文学教程》(Cursus litteraturae sinicae，1879—1892年)中就收录了《兰亭集序》。从19世纪末到20世纪初，接触中国文学的许多西方人都会读到这篇文章。

　　如今西方主要的中国古代文学译本都会载录《兰亭集序》。凡是在20世纪初接触中国美术史的西方学者公认王羲之是中国历史上最受尊重的艺术家之一。我在意大利那不勒斯东方大学教古代汉语课时，会让我的学生阅读神龙本《兰亭集序》，并把文本抄下来翻译成意大利语。

兰亭序全文。李志华摄

　　虽然我并不是那位意大利宇航员提及的汉学家，但在我看来，萨曼莎·克里斯托福雷蒂在西方社交媒介提到《兰亭集序》，可以说是中华文化网络时代的代表性节点。近期，我校对完成了一部题名叫《一觞一咏：〈兰亭诗集〉研究》的意大利文小著，2023年2月将在米兰问世，希望到时候可以把此书赠送给这位意大利宇航员。

毕罗的意大利文著作《一觞一咏：〈兰亭诗集〉研究》将于2023年2月在米兰出版。受访者供图

　　中新社记者：你曾谈及“要把王羲之看成一个世界人物，把王羲之和中国书法当成世界文化的一个亮点……王羲之的《兰亭集序》和达·芬奇的《蒙娜丽莎》，实际上在文化地位上是一致的”。这是否说明不同文明间，在“美”“心灵自由”等认识上最易产生共鸣？这对东西方艺术交流有何帮助？

　　毕罗：我之所以提出王羲之的世界意义，因为书法是世界不同文明在探索美的漫长过程中的一个闪光点，值得更广泛地分享。不同文明对美的认识虽有差异，但我相信追求美、欣赏美无疑是一个跨国界、跨时空的现象。只要对“艺术作品”表现语言的基本规律有所了解，并不带偏见地去欣赏它，任何人都能感受到其魅力。

　　今天的世界最缺乏的就是对美的多样性认知。美的感觉是相通的，但是美的标准不可以是唯一的。

　　在东方世界的历史上，中华文明长期处于领先地位。中华文明以汉字典籍为主要载体传入东亚其它文明，形成了东亚“汉字文化圈”，推动了这些国家和地区经济社会发展与文明进步。

　　在西方文明影响力如此巨大的今天，中华文明将如何与西方文明以及其它文明和谐互鉴？无论东方人还是西方人，所需要的是不同文化传统的滋养和启迪。中国文化虽然在中医、建筑、工艺等方面也具有一定特色，但书法是唯一原汁原味保存至今的千年艺术。研究书法的根本目的正是通过对书法作品的正确欣赏，使来自不同文明的观者提高眼界，使精神生活及审美趣味更加丰富。

　　通过书法，我们可以更加深入地看到中国传统文化的全貌，东西方汉学研究无疑也会从中受益，这也是书法在中华文明历史长河中作用凸显的原因之一。书法走向世界是非常有必要的，只要我们以严谨、开放的态度对待，书法在未来国际文化交流的舞台上定会大放异彩。

一名参观者在北京故宫博物院观看“兰亭拓本”。韦亮摄

　　中新社记者：不同文明之间，应该如何完成由观看到对话、由告知到分享、由理解到认同的过程？书法在这一过程中扮演怎样的角色？

　　毕罗：通过研究书法史可以看到书法是中国古代审美最高级的表达之一。一幅书法作品是一气呵成的挥毫动作所创作出的笔墨块面，实际上可以看作是一场展开在纸上的音乐演奏，跟音乐的直观感受一样，会直接进入到书写者和观赏者的心底。这是古代中国人基于对世界和“万物”的认知。用笔触的方式把观念和人文理想转写成二维平面的文字符号。

　　这种艺术形式就具备了跨文化传播、跨文化理解、跨文化感染的优势。成功的书法作品是宇宙时空与文人理想的融合，有痛彻心扉的人生经历，有卓绝独立的生命沉思，更有高远深邃的宇宙意识，充满着时间性和立体感，已远超出了二维平面。

山东临沂王羲之故居内，几位穿着书法字体服装的导游在书法《兰亭序》字碑前参观。王丽南摄

　　文明互鉴，应该尽量接触和关注代表不同文化的经典作品和历史人物，努力靠近获得历史认可的绝对精品、杰出代表，才有利于更准确真实地了解不同文明的复杂面貌，进而完成由观看到对话、由告知到分享、由理解到认同的过程。

　　就书法而言，不管在东方还是在西方，古代经典范本都是认识和了解文明的一个基本出发点，因为这是古老智慧在当代的发展。我们有幸能通过书法与中国古代先贤直接对话，在技法、审美以及精神上仰取俯拾，这是一个发现自我和改善自我的高级“修行”，也能够让更多的人由认同到欣赏，看到这个星球上更多细微奇妙的“美”。(完)

　　受访者简介：

　　毕罗(Pietro De Laurentis)，意大利那不勒斯东方大学(Università degli Studi di Napoli “L’Orientale”)博士，意大利汉学家，广州美术学院教授、中外书写文化与美术交流研究中心负责人，二王学研究中心专家委员会委员，暨南大学中国书法研究与传播中心特聘研究员。使用意大利语、英语、汉语三种语言出版了多部著作，并在德国《华裔学志》、中国《敦煌研究》《唐研究》《中国书法》等海内外权威刊物发表多篇论文。

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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