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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）

谷歌裁员1.2万人，CEO称“负全责”！硅谷公司裁员潮持续，苹果也开始了？ ******

　　1月22日下午，据媒体报道，苹果已经削减Apple Store以外零售渠道的非季节性员工。经证实，苹果已经向百思买等商店工作的苹果零售渠道员工发出了裁员邮件，通知被裁员工享有的权利等等。

　　分析称，百思买和苹果公司会雇佣季节性员工来应对消费者的需求，例如在圣诞购物季会招募临时性员工。而由于目前已经过了圣诞购物季，相关的合同都已经到期，因此可以确认本次裁员的是非季节性员工。

　　证券时报·e公司记者注意到，苹果公司部分裁员只是美国科技公司近期裁员潮的缩影。近期，多家美国科技公司相继宣布裁员计划。上周三，微软计划裁员1万人，约占员工总数的5%；同一天，亚马逊启动最新一轮裁员；谷歌母公司Alphabe近日计划裁员1.2万人。

　　苹果零售渠道开始裁员

　　北京时间1月22日下午消息，据报道，多位知情人士称，苹果公司已开始在苹果零售店(Apple Store)以外的零售渠道，解雇一些非季节性员工。

　　这些消息称，一些在百思买(Best Buy)等商店工作的苹果零售渠道员工，已经收到了关于此次裁员的通知，并告知这些员工所拥有的相关权利。

　　通常，为了满足季节性的消费需求增长，例如在圣诞节前夕，百思买和苹果公司会招聘一些临时性的员工，来服务日益增多的消费者。但如今已经过了购物旺季，这些季节性临时员工的合同也已经到期，并且走人。

　　事实上，另有媒体确认，苹果此次裁减的员工并不是这些季节性员工，而裁员数量已经能引起人们的足够关注。

　　一封电子邮件信息显示，苹果“零售客户服务”(Retail Customer Care)部门员工将在周五晚些时候和周末收到裁员通知。与其他大型科技公司纷纷裁员不同，到目前为止，苹果尚未公开披露任何大规模的裁员决定。但苹果CEO蒂姆·库克(Tim Cook)去年11月曾表示，该公司正在放缓招聘。

　　库克当时称：“鉴于当前的形势，我们在招聘方面非常慎重。这意味着我们还在继续招聘，但不是所有部门都在招聘。”

　　美国科技公司裁员潮

　　近期，多家美国科技公司相继开启万人级别裁员计划。其中，谷歌CEO暴裁1.2万人内部信曝光引发各方关注。

　　北京时间1月20日，市值超1万亿美元(约8.6万亿人民币)谷歌公司周五宣布裁员大约1.2万人，约占全球员工总量的6%。谷歌CEO桑达尔皮查伊(Sundar Pichai)向员工发送邮件，公布了裁员的细节以及补偿措施等内容。

　　桑达尔皮查伊在信中表示，他对导致裁员的决定负“全部责任”，他说：我有些坏消息要告诉大家，我们已决定裁员大约1.2万人。我们已经向受影响的美国员工单独发送了邮件。在其他国家，受到当地法律惯例的影响，这一过程将需要更长的时间。这轮裁员横跨Alphabet(谷歌母公司)、产品领域、职能、级别和地区。

　　该公司披露，美国的补偿方案包括，至少60天的通知期，被裁员工将获得相当于16周工资的遣散费，此外，员工工作每满一年，将获额外两周工资补偿。

　　除了谷歌外，美国科技巨头微软和亚马逊也开启万人级别大裁员。

　　微软上周三宣布，将在3月底前裁员1万名员工，约占员工总数的5%。有媒体分析称，微软裁员可能波及不少工程师岗位，或延缓其最新可穿戴设备产品的开发。同一天，亚马逊启动最新一轮裁员，是其本月初宣布的1.8万人裁员计划的一部分。这轮裁员将主要影响零售和人力资源部门。

　　分析人士认为，大公司裁员的动态，引发投资者对美国经济前景的看衰情绪。即便美联储当天公布的美国全国经济形势调查报告、即“褐皮书”显示，2022年12月，多个地方联储经济活动轻微增长或下滑，并预计物价上行压力有望进一步缓解，投资者仍然对通胀形势与美国经济衰退风险感到担忧。

　　另据媒体报道，华尔街分析师近期直言，在销售增长放缓之际，预计美国大型科技公司将在未来几个月裁员和削减成本，扭转疫情时期的过度行为，以提高利润率并安抚投资者情绪。

　　不过，分析师预计，美国最大的五家科技公司都将报告去年10月至12月期间的利润下降，因为它们试图在高利率环境下重新调整业务。分析师预计Facebook母公司Meta Platforms(META.US)和亚马逊(AMZN.US)的业绩下滑幅度最大。

　　华尔街分析师已经将Meta、亚马逊、苹果(AAPL.US)、Alphabet(GOOG.US)和微软(MSFT.US)这五家公司的总营收预测从去年10月份的预期下调了5%，至5614亿美元。（证券时报·e公司）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）