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)
【中国经济大家谈】高频数据看中国经济运行 消费热度正在稳步复苏******
中新网1月7日电题:【中国经济大家谈】高频数据看中国经济运行 消费热度正在稳步复苏
1月6日,在习近平经济思想研究中心举行的座谈会上,国家信息中心大数据发展部大数据分析处处长、研究员杨道玲表示,随着疫情防控政策加快优化调整,各项稳增长举措持续落地赋能,预计今年市场信心将稳步修复回升,经济发展内生动能有望回稳走强,推动我国经济趋暖趋好。
国家信息中心通过对企业登记注册、招中标、人流量、线上消费、工程机械运行等20余种、3.91亿条高频数据监测分析显示,受风高浪急的国际环境和国内疫情新发多发等因素影响,去年四季度以来我国经济恢复有所放缓,但总体上看2022年我国经济经受住了各种超预期冲击因素的影响,展现出强大的韧性、潜力和活力。
具体来看:
第一,从投资看:项目投资总体较快速增长,工程建设相关行业逐步回暖,预计今年继续保持韧性持续发力
2022年,面对经济下行压力,党中央、国务院多措并举,持续部署合理扩大有效投资,发挥投资对经济恢复发展的重要作用,取得明显成效。高频数据监测分析发现:一方面,作为投资先导指标的工程项目中标数量保持较快增长。对全国投资项目中标数据监测分析显示,2022年以来,工程项目中标量总体较快增长,全年同比增速达到57.7%的较高水平。从第四季度看,10月中标量增速虽有所下滑,但此后快速回升,12月反弹至63.2%,显示出增长势头依然强劲。
另一方面,工程建设相关行业稳步回暖。数据显示,2022年4月以来,国内各类工程机械总销量同比降幅不断收窄,11月降幅为4%,较4月收窄38.3个百分点。其中,具有代表性的挖掘机销量11月份已实现同比正增长,增速为2.7%,较3月的低点提升66.3个百分点,回暖势头明显。同时,反映水泥生产情况的磨机运转率也呈现降幅波动收窄态势,12月降幅较4月份的低点收窄32.1个百分点。综合考虑今年政策支撑力度加大、市场信心回暖以及优化疫情防控措施等有利因素,预计2023年投资内生增长动力将持续强化,投资韧性继续凸显,在稳定经济大盘中将发挥更加关键性作用。
充分发挥投资的关键作用,特别是促进重大工程项目投资尽快落地实施,是拉动就业、扩大消费、提振市场信心的重要抓手,也是加强逆周期和跨周期调节、保持经济在合理区间平稳运行的重要举措。今年投资方面仍需持续精准发力,要聚焦重点领域和国家重大战略,因地制宜积极做好项目选取和储备,同时要健全投资项目融资机制,充分发挥重大项目牵引和政府投资的杠杆作用,撬动更多社会资金广泛参与,激发民间投资活力。
第二,消费方面:多项消费指标企稳回升,消费热度正在稳步复苏
去年12月以来,全国多地陆续经受疫情冲击,消费活力受到不同程度影响。中央经济工作会议要求,要按照党中央部署,优化调整疫情防控政策,加强统筹衔接,有序组织实施,顺利渡过流行期,确保平稳转段和社会秩序稳定。随着各地疫情先后达峰过峰,多地正积极有序助力复工复产,推动城市活力加快恢复,多项高频指标显示我国当前消费热度正稳步复苏。
基于全国18个城市地铁人流量数据构建的地铁人流热度指数显示,去年12月以来我国地铁人流热度先降后升,目前指数达61.4,较12月低点大幅回升36.5个点。同时,我们通过追踪全国83城232个重点商圈人流量数据,构建了线下商圈消费热度指数,发现12月该指数也呈现先降后升走势,目前已达96.6,较12月低点提升28.7个点,包括北京、上海、广州、深圳等重点城市在内的全部83个城市指数均已企稳回升,商场往日热闹繁华的景象正加快回归。分行业看,生活服务业消费正加快回暖。生活服务业商户既是经济社会运行的毛细血管 ,也是 “烟火气”的主要来源。我们基于餐饮、住宿、休闲娱乐等生活服务类商户订单数据构建的生活服务业消费热度指数近期也持续恢复,截至1月2日为98.1,较12月低点提升4.0个点,这表明生活服务消费正在加快“热起来”,特别是旅游业消费热度指数提升45.7个点,恢复势头强劲。
但同时也要看到,在经济下行压力和疫情反复冲击之下居民消费信心和消费意愿修复仍然需要时间。下一步要按照中央经济工作会议要求,要把恢复和扩大消费摆在优先位置,采取更加强有力措施,增强消费能力,改善消费条件,增加消费场景,着力消除制约居民消费的不利因素,使消费潜力充分释放出来。
第三,外贸方面:进口率先回暖,外贸增长动能总体平稳
外贸相关的高频指标监测表明,在国内政策带动下,我国贸易平稳增长,展现出较强韧性。一是我国港口活力正在回暖。港口物流数据显示,12月港口物流指数为84.49,环比上升2.31%。交通运输部数据也显示,港口货物吞吐量逐步恢复,12月以来货物吞吐量先下降后上升,12月24日触底后快速反弹,12月31日货物吞吐量达到3383万吨,较11月底增长2.6%。
二是外贸事件活跃度持续回升。对全球主要互联网平台中与外贸相关舆情数据分析显示,外贸相关舆情事件活跃度与外贸总体走势高度相关。2022年12月外贸舆情事件活跃度为2787.4,环比增长11.8%。说明我国外贸保持较强韧性,恢复态势明显。
三是澳新航线进口增长迅速。上海航运交易所数据显示,2022年澳新航线进口集装箱运价指数一直保持上涨态势,虽然在11月下旬出现短暂回落,但12月中旬触底反弹,截至1月4日达到2256.87,较低点上升9.6个百分点。
四是“一带一路”沿线国家贸易亮点突出。宁波航运交易所数据显示,11月“一带一路”沿线国家海上丝绸之路贸易指数为256.63,同比增长4.6%,环比增长5.6%。随着疫情政策的放开及扩大内需战略的实施,我国将进一步提高开放水平,深入挖掘国内需求潜力,不断扩大内需对进口贸易的促进作用。
第四,从企业运行看,市场主体活力呈现逐步复苏势头
一方面,市场主体规模平稳恢复。受国内外各种超预期因素影响,我国市场主体面临的困难和挑战增多,但随着稳经济一揽子政策措施的落实,2022年市场主体规模稳中有增,特别是下半年8、9、10三个月市场主体增长势头持续上扬,市场创业热情逐渐恢复。企业登记注册数据显示,2022年1-11月我国新设市场主体同比增长3.2%,其中新设个体工商户同比增长7.4%。
另一方面,企业经营活力回升。通过分析全国100个有代表性的孵化器周边逐日人流量数据,构建了创业企业经营活力指数。数据显示,上半年创业企业经营活力指数整体回升态势,尽管四季度受疫情影响指数降至年内低位,但12月底已恢复至81.3,比低点提升2.3个点,这表明创新创业最活跃的一批企业经营活力已出现回暖势头。
基于生活服务类商户开工营业情况构建的生活服务业经营活力指数显示,自12月最后一周以来,该指数逐日上升,表明越来越多的商户正从疫情影响中恢复,纷纷开工营业。同时,我们基于全国80城办公场所人流量数据构建了在岗率指标,数据也呈现了相同的结论,近期我国办公场所在岗率已较上月低点快速恢复了近10个百分点,其中北京、上海、广州、深圳等重点城市分别恢复32.9、14.0、14.6、15.5个百分点。
近期各地积极优化疫情防控措施,有效提振了市场信心,系列促进市场主体发展政策举措的落地,也为激发市场主体活力提供了有力支撑。多项高频指标纷纷回暖,表明因疫情放缓的城市脚步已再次加快,各地企业复工复产不断推进,经营活力正在稳步恢复。
展望2023年,随着市场预期向好、市场需求回暖,市场主体经营活力也将随之进一步提升。要按照中央经济工作会议精神,着重围绕市场主体需求施策,量体裁衣提升政策可操作性,完善政策实施方式,增强稳经济各项举措落地时效性和精准性,持续为企业输血补气、稳定预期,加快促进市场主体全面复苏。(完)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 玛雅彩票地图 |