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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）

N95口罩价格“跳水” 有商家回应称按市场波动定价******

　　N95口罩价格大跳水 一天降价3次 有商家回应称按市场波动定价

　　近日，有网友反映，此前买的N95口罩价格在自己收到货时已经下降。北京青年报记者调查发现，同品牌N95口罩的价格随着疫情形势的变化，在2022年12月经历先涨后跌，价格高的时候一只单价超过4元，目前大多数N95口罩单价不超过2元。价格下跌时，有的N95口罩甚至是按半价降价，有的一天之内降价3次。对于N95口罩价格波动的情况，1月16日，多名商家对北青报记者表示，目前价格下调是因为店里做活动，所以有优惠价格。有商家表示，口罩价格都是按市场波动来定的。目前，针对N95口罩的价格波动，多数商家提供7天或15天的保价服务。

　　网购N95一只单价2.5元

　　三天后收到货降至1.7元

　　近日，多地陆续宣布，新冠感染的高峰期已经过去。对此有网友表示：“没错，此前购买的N95口罩价格已经大幅下降。”有网友开玩笑说：“2022买的最亏的就是N95口罩，我买的时候330元一盒，现在同样的口罩只用60元。”也有人说：“阳了第二天在大药房蹲点买一盒，一只N95是4.5元，一盒50只。”还有网友说：“6元一个的N95口罩囤300个，那时要用没办法。”对此，有人在收到货时发现口罩已降价，拒收后重新下单，有人在发现降价后申请退差价。

　　王欣欣(化名)在网上发帖称，她1月2日购买某知名医疗用品品牌的N95口罩，3盒90只一共花224元，平均一只约2.5元。结果1月5日她收到货就发现该款口罩降价，3盒90只口罩206.1元，还送30只，平均一只1.7元。在其跟卖家反映这一降价情况后，“卖家给我补18元的差价”。但之后，王欣欣又发现，该款N95口罩再次降价，降价后平均一只约1.5元，“181元90只，还送30只，相当于181元120只。”

　　当王欣欣找客服第二次申请退差价时，客服回应，已经过7天保价期，没有差价可退。随后，王欣欣在自己帖子的评论区表示，在她第二次申请退差价后，卖家又连夜涨价25元。

　　有网友买N95口罩

　　发现一天降价3次

　　北青报记者注意到，N95口罩早在元旦前就开始降价，有网友在2022年12月25日晒购物车称，才买没几天的N95口罩已经降价，某品牌口罩50只装的价格为218元，平均约4.36元一只，距离其加入购物车已经降价57元，平均一只降价超过1元。在其评论区，有网友在2022年12月31日留言，她买同品牌的N95口罩，“买的时候是100个331元，现在110个降到100多元。”

　　1月16日，北青报记者搜索发现，在电商平台，上述品牌口罩不同卖家有不同售价，A商家该款口罩的折后价格是一盒25只39.62元(折前价格61.9元)，四盒100只147.38元，平均一只约1.5元左右；B商家该款口罩一盒卖到122.8元，四盒100只426元。但后者没有任何买家评价，前者有3万多条买家评价。

　　在A商家该款N95口罩的评论区，有买家称，该款口罩一天曾经一天降价3次。据该买家晒出的订单截图显示，其在2022年12月26日下单，一盒25只价格102.51元，12月30日上午发现该款口罩一盒的价格已降至81.6元，后来发现这个价格再次降为61.9元(实付47.4元)，当天下午发现第三次降价时，一盒的售价是58.8元。

　　在此条评论的留言区，不少买过该款口罩的买家都反馈降价的情况，有人称其刚收到货就发现口罩降价一半；有人表示，其在2022年12月29日买100只花377.54元，1月2日收到货，但1月8日就发现100只口罩售价已降至174.73元，差价有202.81元；还有人表示其在11月份下单时，200个口罩151.9元，但因疫情无法发货，到12月份就发现200个口罩的价格已经涨至830多元，价格涨几倍。

　　价格一个月内先涨后跌

　　商家称按市场波动定价

　　1月16日，北青报记者搜索发现，王欣欣买的口罩目前显示120只折后价为206.1元。对于该款N95口罩的价格波动，该店铺客服1月16日称，口罩降价是因为店铺做活动调整后的价格，客服也不知道后续价格是否还会下降，但店铺提供15天保价服务，从下单日开始算，只能申请一次退差价。

　　对于N95口罩价格波动的情况，A商家客服表示，在店铺付款后7天内产生的降价，支持退差价，但年货节、双十二、双十一等大型活动不支持保价服务。

　　北青报记者搜索发现，目前在电商平台上，N95口罩的价格单价基本上在1元多，少有单只价格超过2元的。对于N95口罩随着12月份的疫情形势变化价格先涨后跌的情况，有商家表示，口罩的价格都是按市场波动来定的，有多名卖家表示，目前的口罩价格确实下调，但这是因为店铺做活动，所以有优惠。对于N95口罩近期降价的情况，多数商家提供7天或15天的保价服务，从收到货或下单日开始算时间，但退差价只能申请一次。

　　文/本报记者 戴幼卿 实习生 师洁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）