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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）

国是说法｜掌掴幼儿的家长被刑拘，孩子打架到底该怎么办？******

　　文/赵斌

　　近日，两名男童在幼儿园抢玩具时，一名儿童头皮被对方戳破。受伤男童家长鲁某某到对方家中讨说法期间掌掴对方男童，并于冲突中将对方男童祖父推倒致其腿部骨折。鲁某某因涉嫌故意伤害，已被公安机关依法刑事拘留。

　　目前，检察机关已介入案件。如检察机关确认相关行为事实构成犯罪，鲁某某有进入批准逮捕程序的可能。

　　原本仅是两个小孩子之间的摩擦，不料却演变为一场刑事案件。不少网友在两方家长里选择“站边”并展开讨论，一度将此事送上热搜。

　　更多理性的网友在思考、讨论：遇到此类问题应该怎么办？

　　中新社国是直通车为此采访中外专业人士，寻求建议。同时，也了解国外在处理类似问题时，有哪些经验值得借鉴？

　　事出有因，刑拘重了？

　　鲁某某用不到一天时间，从本应对方前来道歉甚至赔偿的占理一方，变成面临刑事处罚风险的“犯罪嫌疑人”。

　　“处理方式过激，打孩子、动老人不可原谅。”很多网友表达出此类观点；

　　“打得轻，自己孩子不教育就会有人替你教育，如果自己孩子被打会不惜一切代价打回去，人之常情。”这种观点也并不罕见。

　　北京京师律师事务所合伙人、律师张明在接受中新社国是直通车采访时认为：通过网上公开视频可以反映出，年轻男子掌击儿童左侧面部致儿童倒地，如果该儿童经过伤情鉴定确认为轻伤或以上，该男子将有涉嫌构成故意伤害罪而受到刑事处罚的风险。按故意伤害罪，可处三年以下有期徒刑、拘役或者管制。致人重伤的，处三年以上十年以下有期徒刑。

　　张明表示，如果是伤情较轻，未达到轻伤程度，则不构成刑事犯罪，但可以按照《治安管理处罚法》第43条的规定，给予拘留和罚款的行政处罚。并且，“殴打、伤害残疾人、孕妇、不满十四周岁的人或者六十周岁以上的人的”处10日以上15日以下拘留，并处500元以上1000元以下的罚款。视频中男子既殴打了孩子，又伤害了老人，原则可以根据上述规定从重处罚。

　　有网友认为，老人受伤是因为拿椅子要砸鲁某某，推倒老人是正当防卫，应该免责，最起码不应该受到刑事处罚。

　　张明对这个观点持不同意见。因为老人在搬起椅子后年轻男子可以通过中间间隔、劝架的人避开老人椅子可能带来的伤害；同时，老人的力量和速度都有限，而致害人正处壮年，双方力量对比悬殊，视觉上该男子完全有能力正面迎接而防止老人伤害到自己，并且大门敞开，也应该有机会夺门而出以达到避免伤害效果。

　　张明说，从视频中可以看到，致害人冲上前用大力把椅子和老人一同推倒应该超出了必要的防卫限度，其举动明显具有攻击的意图，因此更倾向认为构成故意伤害。从目前报道的结果看，造成老人腓骨骨折，一般大概率会被确认为轻伤，这将给该青年男子带来极大的刑事法律风险。即便是老人对其动手在先，也仅仅是在赔偿和责任认定时有适当分担，不足以免除其刑事处罚。

　　孩子被打，应该打回去？

　　加拿大专业从事少年儿童教育工作的华人学者彭伊博(Echo)在接受中新社国是直通车采访时表示，她接触到的当地家长相比国内家长更注重孩子自我保护意识和能力的培养，注意训练孩子体格甚至搏击、格斗技能，只要自己的孩子不吃亏，并且通过了解确认错不在己方，他们就不会放在心上。

　　国家二级心理咨询师、内蒙古乌兰浩特市青年社工服务中心主任李剑在接受中新社国是直通车采访时认为：“幼儿园阶段儿童之间冲突并不完全是坏事，尤其是男孩子。在一定条件保障下，尽量采取密切关注、不要干预的态度。”

　　李剑认为，幼儿园阶段儿童认知并未充分建立，更多地让孩子自己面对冲突并相对独立处理，这对孩子思维方式培养和大脑发育有益无害。前提是家长等监护人要密切关注，发现事情超出限度等问题及时介入。但这绝不是鼓励孩子“打回去”，因为孩子总有独立面对社会的时候，也总有打不过的时候，这种观念一旦在孩子心理上被固定，会给孩子的人生带来难以预估的风险。

　　彭伊博认为，如有介入孩子打架等冲突必要，一定是先倾听孩子的陈述与意见，如果孩子受了委屈先表示理解和安慰；如果孩子侵犯了别人，也别着急责备批评，以孩子描述为主尽量多方面了解事情原貌，再确定处理方案。

　　李剑说，引导孩子思考除了动手还有没有其他处理方式，逐渐培养孩子发散性思维习惯，不要直接给解决方案，因为这将限制孩子的思维模式建立，不能要求孩子给出的方案完美，方向正确即可。如果发现孩子明显有错误思想或举动，大都是源于父母等共同生活人的影响，孩子是家长的一面镜子。如果不能和孩子有效沟通，那更是家长在日常影响、带动、示范等教育过程中出了问题。

　　同时李剑指出，小学阶段12岁左右儿童尤其是男童如果暴躁易怒好动手，往往与即将进入青春期雄性激素分泌旺盛有关，不能简单压制，可通过和其兴趣匹配的体育运动项目来纾解他需要宣泄的体能和情绪。如果学习武术散打等对抗性项目，具有一定水准的老师、教练一定会注重武德培养，这对孩子身心发展有非常积极的作用。而初中阶段的孩子发现有暴力倾向等问题，还要关注其接触的人和事，是否是正能量。密切关注、尽少干预、重在影响和带动。

　　遇到“熊孩子”+不懂事家长组合怎么办？

　　孩子间冲突中，受伤一方家长很心疼，但不懂事家长和“熊孩子”往往同时出现，遇到了该怎么办？

　　彭伊博说，加拿大幼儿教育机构如果遇到学生冲突受伤情况会非常积极主动地处理并承担责任，如无绝对必要不会让受伤害一方知晓施害一方儿童信息。家长如果对教育机构处理不满，大都会找校长、找主管部门、找律师、找警察，不会善罢甘休，甚至选择转学。

　　据知情人向中新社国是直通车透露，涉事幼儿园疑似是双方居住小区配套的幼儿园。国是君拨通了该幼儿园电话后，有人称“具体不清楚，要了解情况去派出所”后，便直接挂断了电话。

　　目前从公开报道中也尚未找寻到幼儿园关于此事的相关处理方案、所做工作甚至是态度。在网民聚焦涉事双方时，幼儿园的责任与态度也不应被遗忘。

　　张明建议，如果孩子在学校受到欺负、霸凌或者其他伤害，第一时间应该首先和学校等孩子就读的机构沟通，因为未成年人在入校时监护责任已经发生转移，校方和教育培训机构必须对孩子的人身安全负责。如果直接与对方家长沟通理论，则极有可能产生正面冲突，从而由主动变为被动，把有理的事办成了没理。

　　如果孩子多次被欺负但并未造成轻伤等严重后果，并且学校老师等沟通无效，可以注意保留证据并争取学校老师或其他孩子作证，之后向教育主管举报其遭受校园霸凌，也可以同时向公安机关、检察机关报案，检察机关会根据实际情况依法作出训诫、矫正或者向其家长作出强制家庭教育令等措施。同时，受害学生家长也可以向当地人民法院提起诉讼，要求对方进行民事赔偿。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）