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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）

爱奇艺因“限制投屏”被起诉，视频网站为何严防“跑冒滴漏”？******

　　2月1日下午，爱奇艺在官方微博上发布声明称，已收到关于投屏清晰度变更的应诉通知，一定会本着尊重法律、尊重合同、尊重消费者权益的原则认真审慎对待。

　　据现代快报报道，广东一名用户因限制投屏将爱奇艺告上法庭，北京市互联网法院已于近日立案。该用户是爱奇艺平台的7年“老粉”，从2017年就成了爱奇艺会员。此前使用时投屏可以选择任意清晰度，而2023年1月11日他发现爱奇艺将黄金VIP会员投屏清晰度限制在480P，如需更高清晰度则必须升级至更高级别会员。他认为爱奇艺单方变更合同条款，已经构成违约。该用户表示，不要求民事赔偿，只要求爱奇艺在会员期限内，不得以任何方式限制投屏清晰度。

　　今年1月，就有不少网友反馈，爱奇艺应用程序开始对投屏功能作出限制，即黄金VIP(贵宾)会员原来可用最高4K分辨率投屏，现在只能选最低的480P分辨率。就此，新京报贝壳财经记者测试发现，目前爱奇艺黄金VIP会员在观看一定数量(通常为2个)的广告的情况下仍可投屏，分辨率未显示，清晰度相对普通。

　　一位接近爱奇艺的知情人士告诉新京报贝壳财经记者，爱奇艺黄金VIP的会员协议中一直是不支持投屏的，但考虑到用户需求，还是提供了投屏功能，情况一直是这样，不知为何今天突然受到关注。根据《爱奇艺会员服务协议》的“会员权益及额外付费相关”条款之规定，“各会员类型可享受的会员权益仅可在该VIP会员类型适用的设备终端上使用，不可跨终端使用，如，您开通了黄金VIP会员，则您所享受的所有会员权益可在电脑、手机、Pad端(平板电脑)使用，电视端以及投屏不可使用。”

　　不久后，又有网友表示爱奇艺限制HDMI(高清多媒体接口)连线播放功能，点击内容播放时会弹出“由于版权原因，此内容不支持HDMI连线播放”的提示。当时爱奇艺回应称：限制HDMI连线播放功能是应版权方要求，基于数字版权保护协议，为防止录屏盗版而采取的限制措施。本功能已经上线多年，这也是行业通行的做法。其他不受数字版权保护协议限制的内容，仍可以通过HDMI连线播放。这项限制与是否订阅会员无关。

　　2022年7月，三大长视频网站之一的优酷也对移动设备投屏功能进行了限制，用户通过手机端VIP用优酷投屏到电视时，会提示“试看六分钟，升级酷喵VIP看全片。”该行为在当时也曾引发热议。

　　在多位长视频行业从业者看来，在广告尤其是品牌广告遭遇严重下滑的当下，长视频平台想要增加商业化变现，只能提升会员收入，而要想提升平台的会员收入，一方面可以通过提高ARRPU值(每付费用户平均收益)，也就是会员费涨价；另一方面，也要严防跑冒滴漏，限制各种形式的共享账号，同时还要拉开不同层次会员的权益，也就是目前爱奇艺正在做的，对黄金VIP、白金VIP和星钻VIP的权益进行差异化。

　　近年来，会员涨价已成为各视频平台的常态化操作。截至2022年底，腾讯视频相继两次调整VIP会员价格，优酷、芒果TV(电视)跟随腾讯视频的步伐调整了会员价格，爱奇艺则已经连续三年调整会员价格。目前，在不含电视端的会员中，三大长视频平台的六大套餐价已基本是同等价位；而在含电视端会员中，爱奇艺季卡128元，低于腾讯、优酷季卡的148元。

　　受疫情影响，新剧集、综艺上线量有限，爱奇艺、腾讯视频的付费会员数量都有震荡。据爱奇艺2022年三季度报，其订阅会员数量已恢复至亿级，为1.002亿。据腾讯控股2022年三季度财报显示，截至三季度末，腾讯视频付费会员总数为1.20亿，同比减少900万，环比减少200万。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）