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）
餐饮线上线下发力复苏 北京有餐厅增2倍人手专职打包******
春节临近，年味渐浓，北京餐饮商家们也迎来新一波消费高潮。美团外卖数据显示，最近一周内，平台上“年夜饭”的搜索量相比去年增长4倍，“年夜饭预订”搜索量增长2倍。消费者需求的增长也提振了餐企商家的信心。“挺期待的，2023年，我们对餐饮行业的复苏充满信心”。北京眉州东坡、和合谷、胡大饭馆、潮粥荟等多家品牌的相关负责人在接受采访时表示。
全力备战春节 部分餐厅增2倍人手专职打包
近期，有不少北京网友留言表示，尽管堂食排队有点烦人，但自己反而觉得很美好。行业的复苏速度，超过了很多商家预期。不少餐饮商家开始线下线上全力备战春节，部分餐厅增加2倍人手，专职负责外卖打包，因为这将是“真正确定性的增长”。
“您好，您要预订大年三十的几人桌？”在眉州东坡(王府井店)，中午的客流量已经恢复到了日常的八成以上，服务员不时收到预订年夜饭的咨询电话。川菜老字号眉州东坡外卖负责人王铮介绍，年夜饭预订情况比较可观。品牌已经在线下开展了堂食预订，在外卖平台也推出了“吉兔纳福”、“吉兔添禄”、“吉兔增寿”、“吉兔送禧”等各类套餐和年菜，包括年味儿全家福、东坡烤鸭、香卤东坡肘子等经典餐品，满足北京市民多元化的就餐需求。相比去年，堂食、外卖套餐的选择均更加丰富。
消费者在眉州东坡(国贸店)就餐，摄影：周沫和合谷品牌外卖业务负责人孙越表示，疫情期间，堂食门店的生意迎来低谷，现在已经强劲反弹，据了解，其部分门店堂食已经恢复到80%。“按照这个复苏速度，在春节前后，就能达到这三年中最好的状态。”孙越说：“当然若要完全恢复到2019年前，可能还需要一段时间，但是曙光已现。今年春节，我们已经在线上推出了两款新春合家欢套餐，春节后会同步上线‘开工大吉套餐’，预计会迎来一波新订单量的增长。”
另一家北京餐饮品牌“潮粥荟”则表示，不管是商场店或者单独的门店，在今年春节期间都坚持线下线上不打烊。“我们将全力以赴，在春节档赢得开门红。外卖用户下单年夜饭套餐，会重点考虑家里老人、小孩的口味，因此粤菜非常受欢迎。餐厅将增加2倍人手，专职负责外卖打包。”潮粥荟负责人王霞介绍，“我们的堂食和外卖都坚持一锅一煮，有专门的保温配送盒，能够保证口味，让市民足不出户也可以吃到热乎乎的粥”。
拐点已至 线上外卖和线下堂食迎来双增长
“通过近期的年夜饭预订等数据，我们发现线上订单较快增长的同时，线下消费也在加速恢复。今年春节预计是一个行业消费复苏的拐点。”胡大饭馆运营负责人张胜滔介绍。
以经营夜宵场景为主的胡大饭馆，决定抓住兔年春节这一拐点，尝试新的经营机会，在线下、线上都开拓了丰富的年夜饭套餐供市民选择。“为稳岗留工，我们鼓励员工就地过年，安排错峰休假，春节还为在京人员准备了开工红包，让大家更有获得感和幸福感。”
当前，疫情防控进入新阶段，餐饮门店的堂食在快速复苏。而随着各行各业的复工复产，外卖订单也保持着兴旺状态。餐企商家们正在摆脱不确定性，走向确定性。发力线上线下双主场，将特殊时期积累的经验和优势进一步放大，则是不少商家认为餐饮行业能够较快复苏的原因之一。
眉州东坡外卖负责人王铮介绍，2022年6月到12月，自品牌推动线下线上“双店长”以来，外卖业务同比提升30%以上。因此，公司的“双店长”制度于2023年1月份全面落地，包括门店岗位、政策福利等都会统一安排。眉州东坡“双店长”的新尝试，实际上也是后疫情时代餐饮行业“双主场”发展的一大趋势。“以前门店人员可能只会外卖打包，现在对各种外卖运营策略都非常熟悉。疫情期间不仅外卖占比不断提升，更为品牌培养了大批优秀的外卖人才，这也让我们有底气将外卖和堂食置于同等重要地位。春节期间，在外卖服务上，我们会配备充足人手，由专门的店长负责跟进用户服务体验，保证市民足不出户也能品尝到新鲜、好吃的年夜饭。”
外卖骑手从眉州东坡门店取餐，摄影：周沫作为一家北京知名餐饮品牌，和合谷的门店数从2019年的110多家上涨到目前的200余家，实现了逆势增长。这离不开和合谷三年以来深耕线上线下“双主场”。和合谷孙越介绍，一直以来，和合谷将打造高品质产品以及为顾客提供好的服务放在首位。以外卖为例，和合谷会对所有订单评价展开多维度的分析处理，做好与用户互动，并在餐品、餐具研发上不断发力。比如商家有几类定时定温的自研设备，能够减少人工误判，保证出餐品质的稳定性。打造“外卖实验室”，每季都会推出新餐品以满足消费者尝鲜需求。“做外卖帮助我们留住了老用户。随着门店生意的加速复苏，不少线上用户也成为了堂食常客。”
为了更好地帮助餐饮商家经营，美团外卖也基于季节特点以及消费趋势，上线“冬季吃点好的”等多场营销活动，助力商家增长。同时推出“外卖管家服务”，由具备专业数字化运营能力的外卖运营师为受疫情影响的餐饮商户提供一对一帮扶，服务涵盖经营诊断、店铺装修、餐品设计、活动策划、推广营销、运营优化等六项内容。
面对行业的“确定性增长”，众多餐饮商家铆足了劲，希望能够抓住春节这波复苏红利期，添柴加火，助燃“人间烟火”。业内人士表示，除了节日消费促进作用外，餐饮行业之所以能够获得较快复苏，另一个重要原因是线上外卖与线下堂食相互促进，为今年餐饮复苏增添了新动力。
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