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佰家富app娱乐2023-01-31 16:05

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)

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农村大龄青年多、恋爱难 看山东田间能人怎么牵红线******

  在山东临沂,有一位“民间月老”,他叫王孟阁。

  他和大儿子王琪、二儿子王振一起为人牵线做媒,短短几个月,已为上千名大龄青年成功牵线,他们父子也因此被人称为当地的“直播相亲王”。

  大龄青年来王孟阁父子直播间相亲,在数十万网友面前依次报出身高、体重、工资、房产等不为外人所知的隐秘家事。手机前的你若看上了哪位嘉宾,可以直接拨打他们的电话,与心仪对象当场沟通速成配对。成了,王孟阁父子为他们鼓掌祝福;没成,也别恼,王孟阁父子会留他们吃碗大锅菜再走,以表慰藉。

  比电视剧还好看的山东相亲直播间长啥样?

  乡村版《非诚勿扰》每天准时在王孟阁的小院里拉开帷幕,王孟阁在镜头前直播,两个儿子在旁边助播。场地就在一片小池塘旁边,原本是用来种藕的;演播厅则是用铁皮搭成的小屋,没有聚光灯也没有霓虹,甚至能听到蚊子不时在耳边嗡嗡。一切都显得粗粝又质朴,但充满热情和生命力。

  直播开始前,不少年轻人会搀着自家父母提前一小时到达小院,坐在厢房外的一排长椅上等候,像极了医院候诊区里等待医生开出就诊单的男女老少。只不过,王孟阁父子从纸上撕下的往往是连线对象的电话号码。

  无论男女,一坐上椅子,他和两个儿子便穿着印有“王孟阁相亲大会”的白T,连珠炮似地开始发问:身高多高?体重多少?学历是什么?做啥工作?工资多少?有房没有,全款还是首付?有车没有,价值几万?

  碰见30多岁的嘉宾,他们也不忘顺带问上两句,结过婚没有?有孩子吗?……经王孟阁之口问出的相亲问题,永远直白而精准。如此快节奏高密度的问答,几个来回就能让他摸清来者的情况和需求。用他的话说,这些硬件条件都是“纸包不住火”的,他们父子问得这般细致,也是为了给急于“脱单”的年轻人把好关,替他们找到条件匹配、门当户对的另一半。

  直播后,王孟阁父子能清楚地感受到,出镜的嘉宾,要是长得好,很快就被“抢”了;相反,要是长得“赖巴”,车和房也不是全款购买的,常常要花上40多分钟才能“推销”出去。

  “大路多宽放多宽,利于脱单。”王孟阁父子对着屏幕喊。这几乎成了他的口头禅,大龄青年似乎越来越多,恋爱也变得越来越难,在他们看来,解决问题的杀手锏就是:放宽条件、门当户对。

  “我们这好多大龄男青年苦于找不到合适的结婚对象,最终求助于我爸。大家基本都是相貌平平、工作平平、性格平平。山东男孩大多老实、做一份稳定却稍显沉闷的工作;女孩大多安静、内敛,在选婚姻还是选爱情的抉择中摇摆不定。”在旁边助播的王琪认为这是父亲强调门当户对的原因。

  这也是他们直播间的原则。若有男嘉宾是初高中学历,听见热线电话里的女孩是本科毕业,王孟阁和儿子们会直接挂掉,“学历高的找学历高的,学历低的找学历低的,有共同语言,这没有高下之分。”

  王琪说:“毕竟会来我爸直播间相亲的,都是我们这里‘普通老百姓家的孩子’。”

  “乡村版孟非”如何炼成?

  最初,王孟阁父子在快手做直播,原本只是为了拉呱(山东方言,指聊天、闲聊)。烧个地窝,一家人往那儿一坐,和网友家长里短地聊。有一次,聊着聊着就聊到了“男大当婚女大当嫁”这回事,王孟阁挺自豪地说:“俺两个儿子都是我说的媒。”有网友眼睛一亮,来了精神:“我儿30多了还没娶媳妇,你能给牵线搭桥吗?”

  王孟阁和儿子商量后,便答应了,玩闹似地在直播间连麦,没想到真说成了一对儿,从那时起,开始有更多“大龄青年”陆陆续续进入了直播间。

  那年七夕,在粉丝的建议下,王孟阁在两个儿子的帮助下,开了第一场线下“相亲大会”,他们在前一天的视频里发出了“召集令”,怎么也没想到,第二天,小院一下挤满了人。耳边响起了鞭炮声,现场的气氛被推向顶峰;王孟阁那天的直播也“炸了”,人气峰值也首次突破万人大关。“牵手成功”的年轻人纷纷表示感激,还有人在日后给他们送来了锦旗。

  七月七相亲大会后,一发不可收拾。找对象难,对临沂男青年来说早已是社会问题。临沂常住人口达1100万,相亲的需求一旦被开发,王孟阁父子忙得天昏地暗。王孟阁的电话号在直播间公布后,打电话相亲的人越来越多,为此,王孟阁只能上午和晚上连播两场,让每一个预约的嘉宾都有机会上场。

  王孟阁父子的直播为什么会火?要回答这个问题不是易事,但你若守上几场直播,看王孟阁如何将大龄青年推销出去,就会惊讶发现,这是多么理所当然。地道的鲁南口音外加朴素真诚的价值观,这种带有浓重地方乡土文化的唠嗑,让大家眼前一亮。此外,王孟阁和儿子们开诚布公的条件罗列法若移植到其他省市,或许会失效——他们的婚恋标准几乎可以简化成一条:找个人过踏实日子。更甚是,“只要下雨了会跑回家就行”。

  王孟阁老挂在嘴边的“放宽条件”也贴合山东现实。临沂本地年轻人多早婚,不乏22岁就觉得自己“晚婚”的男孩来直播间相亲。王振记得自己初中毕业时就有不少同学在找对象,等他中专毕业,同学们的孩子都长大了。

  残疾人,相亲市场上绝对弱势的边缘群体,也能在王孟阁父子的直播间得到一视同仁的待遇。他很能理解残疾小孩父母的心情,这想法再简单不过,“就是让孩子在自己百年之后能够组建家庭,在世上有个依靠,不至于孤苦伶仃”。

  王振清楚记得,一次,一个缺只耳朵的男人来相亲,他特别会卖二手机器,一年收入二三十万,这就比不少身体健全的人厉害。 “他的缺点是残疾,如果不借助互联网传递出去,提个灯笼也找不到人。”王孟阁便和儿子一起琢磨,把他能挣钱、头脑灵活的优点总结了出来。

  在10万人围观的直播间里,连麦效率太低,还常遇到人上麦捣乱,挤掉了那些真正需要相亲的人。王孟阁只好买了两个老年机,让儿子专接热线电话,通过电话筛选的人才能进直播间和老王对话。

  自此,王琪和王振手中的电话铃声就没停过。“下午两点是最忙的时候”,他们一边扒拉碗里的饭,一边接电话,两点一过,十几个预约名额基本就满了。

  “我实在算不来自己接过多少通电话了”,现在,王振只知道手机最多存500条通话记录,从早上十点到下午这会,500条记录就满了,手机自动清空所有记录后,又有源源不断的人拨了进来。

  王振说:“我们能做的,就是尽力帮助他们找到合适的人,但未来能成与否,各自的路还是要各自来走。”

  直播间“速配爱情”为何火?

  相亲,是一个经久不衰的话题。不管是各色相亲节目,还是城市里随处可见的“相亲角”,足以映衬出相亲市场的火热。

  现在,技术改变了人们对于爱情的看法与想象,也建立了更广阔的社交空间,人们见面之前可以先通过网络培养感情。而快节奏的生活与稀缺的闲暇时间促使人们追求低成本、高效率的相亲平台。

  在王孟阁父子的直播间,不管是去现场还是线上连麦,都不需要任何费用。不过,观众会自发刷一些礼物支持他。只要双方有意向,王孟阁就会建议“牵牵手”,将联系方式告诉彼此。这样的相亲充满未知性,什么样的人会提什么条件,大家都不知道。而全程,不过十几分钟。

  与华丽包装、精雕细琢的相亲节目相比,偶然性、真实性是相亲直播的特点和优势,观众永远不知道下一秒会发生什么。王孟阁父子直播间参与方式很简单:他公布了自己的联系方式,愿意到现场的,可以联系他到他的农家院直播,还能吃上一顿他准备的大锅菜。在直播间围观的用户,如觉得线上有合适的嘉宾,可以直接拨打电话,现场与王孟阁连线,说出想法。

  因此,来到直播间相亲的既有年入近百万的成功人士,也有收入微薄的工人,甚至还有一些残障人士。他们会简单介绍自己,平凡的人生被浓缩在短短的几句话中,各个小故事组成了精彩的情景悲喜剧,使直播内容极具戏剧性。

  王孟阁父子热闹的相亲直播,吸引了各种各样的群体观看。即便是寥寥数语的“速配爱情”,依旧吸引了许多单身男女参与。井喷式的流量,也带动了许多当地主播加入相亲直播的赛道,县乡地区的相亲直播俨然成了社交平台的独特存在。

  毕竟,在许多人眼里,相亲并不仅是简单安排男女会面,还是一种社会匹配过程。这个话题,经久不衰。

  中青报·中青网记者 牟昊琨 实习生 赵熳 来源:中国青年报

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