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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）

《雨后望月》：可能藏着李白的初恋故事******

　　□马睿

　　《雨后望月》是唐代诗人李白创作的一首五言律诗。这首诗写雨后夜月升起时的景观，紧扣“望”字写明月升起时山海在月下变得光明灿烂，朦胧地透露出年轻诗人心中萌发的爱情。作者采用了拟人与夸张的手法，使诗带上了幻想的色彩，诗作字数不多但形象鲜明，对仗工整。在诗中，李白说：当四野阴云消散的时候，推开窗户，只见半轮明月升起在夜空中。万里原野弥漫着一片霜雾，浩浩的江水像一匹白练横亘在大地上。明月初升时，山中的泉眼反射出银白色的光芒。当它升高后，大海的中心呈现出一片明亮的光。可惜我像这秋天的团扇一样，彻夜不眠而长吟到凌晨。

　　壹

　　爱情萌发 用诗表达情感

　　李白是晚婚。唐玄宗开元十五年(727年)，27岁的“大龄”青年李白，才在安州(今湖北安陆)与前宰相许圉师的远房族孙女许氏结婚。(朱玉麒《许圉师家族的洛阳聚居与李白安陆见招——大唐西市博物馆藏〈许肃之墓志〉相关问题考论》)古人结婚年龄比现在要早，现在30多岁还没结婚的比比皆是。而在古代，人们往往十几岁就结婚了。

　　据王溥《唐会要》卷八三《嫁娶》记载，唐代法律有两次关于结婚年龄的规定，第一次是在唐太宗贞观元年(627年)二月四日规定：“男年二十、女年十五以上及妻丧达制之后，孀居服纪已除并须申以婚媾”，此时的李白尚未出生；第二次是在唐玄宗开元二十二年(735年)二月规定：“男年十五、女年十三以上听婚嫁。”这一年李白已35岁。

　　李白27岁才结婚，算是晚婚了。虽是晚婚，但并不代表没经历过爱情。

　　青少年时期，15岁的李白在昌隆(在今江油市)县衙当小吏，后来因为得罪了县令，辞去公职，到大匡山(在今江油市大康镇下庄坝村)读书修道。正是在大匡山中，他写下了这首《雨后望月》。

　　乍一看，这首诗似乎没什么问题，全是在写月亮如何漂亮，风景如何美丽。但如果仔细分析，就会发现其中可能蕴含着李白的初恋故事。

　　为什么这么说呢？君不见，诗的结尾处是“为惜如团扇，长吟到五更”。问题来了，这“团扇”是什么啊？这是一种圆形的扇子。本来也没什么，夏天嘛，大家都要用它来扇风。

　　在历史文化比较悠久的民族中，有些语言符号经过长久的使用，会形成某些固定的联想。而且只有熟悉这一文化传统的人，才熟悉这一联想。西方语言符号学家将这一类词汇称为语码，类似于中国人常说的典故。团扇，就是一个文化语码。

　　汉代大诗人班婕妤(汉成帝刘骜的妃子)因被赵飞燕夺宠，遂写了一首《团扇歌》，又名《怨歌行》。诗曰：“新裂齐纨素，皎洁(一作鲜洁)如霜雪。裁为合欢扇，团团似明月。出入君怀袖，动摇微风发。常恐秋节至，凉飙夺炎热。弃捐箧笥中，恩情中道绝。”从这之后，历代诗人就常用团扇来暗喻爱情，尤其是用秋天的团扇暗喻失恋之人。

　　班婕妤这首诗很有名，南朝文学批评家钟嵘在《诗品》中赞扬这首诗“词旨清捷，怨深文绮”。梁朝时，该诗还被昭明太子萧统编入《昭明文选》。李白自幼精通《昭明文选》，必然会读到这首诗，肯定知道团扇这一典故隐含的寓意。

　　从生理学上来说，男孩一般10-13岁左右进入青春期，雄性激素分泌会明显增多。因此，李白心里萌生出对异性的爱慕、思念，进而通过诗歌来表达这份情感，是十分正常的事情。所以，李白这首诗不是一般的诗，而是15岁的他写的一首寄托相思的情诗。

　　贰

　　夜不能寐 李白情感丰富

　　俗话说：“前三十年睡不醒，后三十年睡不着。”李白是一个15岁的年轻人，按理说，正该处于“睡不醒”的年龄段。但他却不睡觉，呆呆地望着天上的月亮“长吟到五更”。“五更”相当于现在的凌晨3点至5点。也就是说，天都快亮了，他还睡不着觉，这恐怕不仅仅是为了赏月吧？如果只是为了看月亮的话，也不可能看一个通宵不睡觉。很可能是李白看到月亮，想起了心中的姑娘，思念她、回忆她、眷恋她。辗转反侧，夜不能寐。

　　清代诗人黄景仁曾说：“似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵？”(黄景仁《绮怀诗二首•其一》)，这“为谁”二字尤为动人心脾。李白夜不能寐必有原因，很可能是在想某个人，也可能是在想某件事。

　　李白为什么不在诗中点明失眠的原因呢？必然有无法言说的苦衷。由于史料缺失，无法考证出李白初恋的对象是谁，但能知道李白是感情很丰富的人。

　　如今青春期的初恋对象，一般以中学同学居多。古人不同，往往以邻居为多。

　　白居易在《感情》中的“昔赠我者谁，东邻婵娟子”，就是对初恋时爱慕的邻家女孩儿的回忆。因此，笔者推测，李白初恋的女孩儿，很可能就居住在大匡山周围的下庄坝、官渡、星火、因明、建兴和红光这几个村里。

　　初恋，是人生中最纯洁、最真挚的感情，不含有任何利益与杂念。这种爱慕虽是不自觉的，却是真诚的，感情色彩也是最丰富的。它不考虑家庭、财富、地位等各种社会因素，是两性间最自然的爱恋。同时，又是比较朦胧的，深受好奇心的驱使。

　　心中的秘密，我怕你知道，又怕你不知道，更怕你知道却装作不知道。我不说，你也不说，既远又近，若即若离。这种自然的爱恋流露，过了青春期就再也不会有了。正因为男女双方相爱时都不考虑家庭、财富、地位等社会因素，所以初恋的成功率很低，往往以悲剧收场。

　　叁

　　初恋难忘 直到27岁才结婚

　　在唐玄宗时期，男子一般是在15岁左右结婚，而李白27岁才和许氏在安陆结婚，由此看来，李白的这段初恋是以失败告终的。

　　至于二人分手的原因，很可能与李白的成都之行有关。据笔者推测，李白到成都后碰见苏颋，苏颋对他说：“你如果继续努力，将来能与司马相如比肩。”从此，李白便把司马相如作为自己追赶的目标。而司马相如的妻子是临邛(今成都邛崃市)富商卓王孙之女卓文君。卓文君虽然有文采，但毕竟是商人之女。商人，在古代的社会地位十分低下。而李白的两次正式婚姻，娶的都是宰相之孙女(许圉师、宗楚客)。所以，可能的结果是，李白从成都归来后，便暗下决心：“我李白此生，非宰相之女不娶。”遂对初恋女友日渐冷淡，继而断绝来往，彼此在经历了一番肝肠寸断之后，最终分手……不过，以上纯属臆测，并无史料佐证。

　　李白是重情之人，对初恋难以忘怀，一直不肯接受新的感情，因此从15岁一直拖到27岁，足足拖了12年，才不得不接受“分手”这个残酷的现实，和许氏结婚。

　　俗话说：“得不到的才是最好的。”这在心理学上被称为契可尼效应。其实，人再怎么被爱，都会挂念那些没得到的爱。影响一个人的不是到手的东西，而是求之不得的东西。人生最大的遗憾，不是“得不到”，而是“差一丁点儿得到”。

　　行文至此，不禁使人想起李白的另一句诗《长相思二首(日色欲尽花含烟)》来：“忆君迢迢隔青天。昔时横波目，今作流泪泉。”

　　雨后望月

　　四郊阴霭散，开户半蟾生。万里舒霜合，一条江练横。出时山眼白，高后海心明。为惜如团扇，长吟到五更。

　　(《华西都市报》 2023年01月16日 A16)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）