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）
职场剧为何越来越好看******
光明日报记者 牛梦笛
近年来，随着现实题材剧集不断涌现，聚焦行业发展态势与运行规律、关注不同职业特点的职场剧，成为影视艺术创作者钟爱的题材。岁末年初之际，职场剧依然百花齐放，其中既有讲述律政故事的《爱的二八定律》，聚焦飞行员职业的《向风而行》，也有将中年人奋斗故事搬上荧屏的《纵有疾风起》，还有反映社会治理的《县委大院》等。在影视创作新风下，国产职场剧触及的职场范围更广、更专业，也涉及了更多的时代内涵，与时俱进地呈现现实生活。
不同职业透视着丰富的社会图景
在创作日益规模化的趋势之下，与职场、职业紧密相关的剧作正在发生新的变化。职场作为一种核心叙事要素，不断拓展着与之相关的类型化题材创作边界。首先，以《纵有疾风起》《底线》《玫瑰之战》等为代表的职场剧在大体上传承传统创作模式的基础上，将叙述视野向更广阔的社会领域延伸。《纵有疾风起》剧集内容不停留在探讨某种职业本身，更关切职场背后的待人处世和社会互动，呈现出其作为现实主义题材的价值升维。
此外，一些职场剧的创作焦点不再囿于一角，不仅让观众看到职业的更多可能性，也着墨于大众经常接触却不甚了解的职业。2017年开播的电视剧《急诊科医生》通过急诊室里发生的各种抢救案例让观众对医务工作者有了更多理解；2021年热播的《理想之城》围绕主人公苏筱建筑造价师的职业身份展开，让观众通过一部剧集得以管窥建筑行业的职场生态；《麓山之歌》将镜头对准工人、工厂、工业，讲述大国工匠的坚守与传承；以乡村振兴为背景的《县委大院》，以平视视角勾勒出一幅“基层工作图鉴”，也更具社会面的广度和深度。
北京交通大学党委宣传部青年教师汤嫣表示：“这些职场剧不仅在专业度上有所提升，而且在类型化叙事中更加立体地描摹出了社会的创新发展和时代的崭新命题。剧集中日益丰富的职场叙事也正在释放出对于社会图景的更多想象空间。”
年轻化表达拉近与观众的距离
职场剧一直以来都是国产电视剧的热门类型。优质的职场剧，在深度遵循现实主义创作规律的同时，通过年轻化表达方式和新颖的表现形式拉近与年轻观众的距离。
如在《警察荣誉》中，制作方通过接地气、有烟火味的故事演绎和细节真实、有血有肉的人物形象，引发年轻观众的共鸣共情共燃。在这部剧中，一粥一饭的寻常街巷生活与一个个鲜活的警民形象交相融合，不仅呈现出一幅最真实的人间百味图鉴，还展现出职场剧耳目一新的表达方式，成为青年了解警察日常生活的媒介。
作为开年新剧登陆北京卫视、江苏卫视的《纵有疾风起》融合职场、商战、情感等元素，描绘出当前快速发展的经济社会和职场缩影，显示出强烈的时代呼吸感。具体到创作中，这部剧的艺术表达可圈可点。轻喜剧色彩带给观众诙谐轻松的观剧体验，在轻松的作品氛围中向观众传递出“纵有疾风起，人生不言弃”的勇气和力量。
在中国人民大学新闻学院博士生李政看来：“职场剧的情怀，体现在对时代与人的观照上。”
职场人物群像凸显奋斗精神
值得一提的是，全面开花的职场剧呈现了不同岗位奋斗者的光芒。荧屏中关于职业理想与人生追求的故事也感召着屏幕前的观众。
《纵有疾风起》生动地勾勒出一幅创业群像，面对资金、团队、场地等一系列难题，主人公唐尘和伙伴们直面挑战，不言放弃。在这群不断实现突破和自我成长的都市人身上，观众看到充满正能量的向上精神。
在此意义上，剧中角色的奋斗与成长赋予了屏幕前的观众正确的奋斗航向。职场剧在真正实现挖掘职场生态，透析奋斗图景与人物命运的类型化创作破维上迈出重要一步，展现出了优质内容的影响力。从展现医疗行业纷纭百态的《关于唐医生的一切》，到将女性成长融入职业图景的《女士的法则》，越来越丰富的职场叙事也成为观众体察时代发展的一道窗口。真实鲜活的职场剧则让观众坚信，时代正在阔步向前，每个个体也正因为时代浪潮的奔涌而奋楫争先。
《光明日报》（ 2023年01月11日 08版）
