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)
《卿卿日常》温暖告别 热度口碑“高开疯走”见证暖冬爆款“小日常”******
1月8日,《卿卿日常》爱奇艺VIP会员专享见面会圆满落幕,正式与观众温暖道别。该剧由北京爱奇艺科技有限公司、新丽电视文化投资有限公司、狂欢者电影制作有限公司出品,改编自晋江文学城多木木多小说《清穿日常》,刘闻洋担任监制兼总制片人,赵启辰执导,纪桑柔、丁璐担任编剧,郑卓群担任剧本总监、编剧,杨蓓担任总制片人,王晓燕、高远担任制片人;白敬亭、田曦薇、陈小纭、刘冠麟领衔主演。
《卿卿日常》讲述了因为一场联姻擢选,来自天南海北的女孩们齐聚新川。韬光养晦的新川六少主尹峥(白敬亭饰),与只想努力落选、在老家安逸度日的李薇(田曦薇饰)意外结缘,共同开启了一段状况百出却又相映成趣的新生活。随着尹峥开府、上朝,二人逐渐口味相投、心意相通,携手共度三餐四季,并与其他性格命运各异的兄弟姐妹们相伴成长,一起书写着新川大家庭的温暖日常。
暖冬爆款数据多维领跑
治愈烟火气收获高口碑
从官宣到非会员收官,《卿卿日常》一路收获了极高的热度和口碑。开播前,该剧在爱奇艺站内预约量高达216万,位列新片期待榜第一名。开播仅144小时,热度值破万,打破爱奇艺热度值破万历史最快纪录,累计破万天数达16天。截至收官,爱奇艺热度值最高达10477,共揽全网热搜3755个,微博热搜共计2082个,#山峥海薇拦腰吻戏# #尹峥李薇三连吻# #卿卿日常大结局全员HE#等剧情向话题,及#卿卿日常空镜有多美# #卿卿日常东方美学#等品质向话题登上榜单,获得网友好评;抖音热搜共计474个,#卿卿日常主话题播放量高达106.6亿次,登上剧集榜TOP1,制作、剧情、情感、玩梗等精品短视频花式出圈。此外,达成猫眼2022喜剧年冠、云合2022年度集均V7,集均V30年冠、灯塔2022热播期集均播放指数年冠的好成绩。德塔文电视剧景气指数最高达2.156,成为11月榜TOP1;酷云全端播放市占最高达26.86,共23天夺得TOP1。同时,Vlinkage、骨朵、艺恩、艾漫等多平台数据登顶。
口碑方面,该剧取得豆瓣开分7.6的好成绩,更获得人民日报、新华网、光明网、中国新闻网、北京日报等官方媒体相继点赞。其中,人民日报评价“在人人渴望‘慢节奏’的时代背景下,《卿卿日常》以修缮和打整家宅、家庭成员聚会吃饭这一系列最为日常的事情,抓住大众的审美心理和文化需求,打破古装剧同质化、类型化的藩篱。”从观众肯定的“电子榨菜”到“电子羽绒服”,清甜烟火气治愈人心,温暖冬日的《卿卿日常》掀起全民追剧热潮,热度、口碑全面开花。
回望大结局,尹峥与李薇许下承诺,相守一生;又逢中秋佳节,尹峥的生日终于在亲友团聚中度过,场面温馨。新川新一轮的女子“擢选”拉开帷幕,与以往不同的是,“选秀”革新成了“选贤”,追寻理想的女子们相聚新川。会员收官日发布的《经年》MV为故事画上完满句点,随着希林娜依·高的倾情演唱,各角色的成长与改变悉数重现。“往事不可追,来日却还长”,道破该剧期盼与观众并肩向前、收获成长的美好希冀。
“反套路”古装生活流新表达
再度实现轻喜题材成功探索
《卿卿日常》播出至今,热度与口碑一路“高开疯走”,观众与各角色在笑泪交织的旅途中一起成长。剧中不少名场面和金句台词成为破圈热梗,鲜活的青春群像与他们之间美好的亲情、友情、爱情,鼓舞着观众更加积极乐观地生活。尹峥与李薇的“先婚后爱”,是携手共进的双向奔赴;开府宴上,郝葭(陈小纭饰)的到来是为友情义无反顾的坚定;从“普信”到“悔悟”,三少主尹岸(刘冠麟饰)在“经历霜与雪的洗礼后”终于明白爱人爱己的意义;“人长了嘴,就要把误会说清楚;生了耳,就要听旁人辩白。不要因为矫情,又或者害怕面对而逃避问题,来回扯皮,浪费光阴。”正是元英(刘令姿饰)的台词,被观众评为“人间清醒”的金句……剧中的三餐四季、人间烟火备受喜爱,女性间的真挚互助与人共情,“《卿卿日常》没有宫斗宅斗,只有大家连在一起的心。”获得观众点赞。
该剧摈弃虐恋、争斗等古装剧套路模式,通过美食、社交、创业、耕田等富有趣味的生活琐事,诠释出“新川无大事,都是小日常”的创作态度,“慢节奏”的诗意生活画卷徐徐展开,与观众携手描绘出向往的生活。剧中,每个“小家庭”都有各自的烦恼与幸福,每个人都有自己的目标和期许,在相互鼓励、彼此帮助的集体氛围下,他们最终都迎来了“所愿所想,美美与共”的温馨结局。故事落幕,角色们欢聚一堂与九川的故事告别,观众随着他们的“经年”,体会人间至味是清欢、一蔬一饭即幸福的生活哲理。
《卿卿日常》是爆款《赘婿》主创新丽传媒旗下“狂欢者”团队的又一力作,在创作品质与耀眼成绩上皆有共性。以最轻松逗趣、最“反套路”的方式传递鼓舞观众的力量,从“小”处着手,一步步走出“大”格局,在贴近观众、满足观众的娱乐需求的同时,传递积极正向的价值观念,是该团队被观众津津乐道的独特优势,也是行业内正积极解构的“爆款密码”。
新丽传媒旗下“狂欢者”团队在该剧中诚意倾注的诸多正向价值、新颖表达,不负观众的期待与喜爱,也是在爆款《赘婿》之后,再一次与时代同频共振,在古装轻喜题材上实现了成功探索。
近两年,在“降本增效,提质减量”行业思想核心下,影视市场的整体进化略显谨慎,新丽传媒作为一家老牌影视公司,在成熟的工业化制作优势加持下,日益凸显出其融入互联网生态的格局理念与创作势能,甚至在不同赛道拿出了爆款佳作。无论是网络电影层面与《赘婿》IP的联动,还是在播出期间连续21天拿下云合数据电视剧有效播放榜第一,豆瓣评分8.3分的谍战剧《叛逆者》,都足以说明坚持精品路线、回归内容为王的核心策略,是新丽传媒近几年的爆款口碑标签,更是公司致力于打造感动人性、温暖人心,引起观众共鸣作品的核心坚守。