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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）

《中国奇谭》：民族的与世界的******

　　围绕着《中国奇谭》最重要的讨论其实依旧落在“中国”两字，人们惊叹、赞美和怀旧所谓的传统中国式审美以及动画风格，再加上作为上影制片厂的作品，这一层意思便变得更加突出。

　　对于稍微了解中国现代动画史的都知道，上世纪五六十年代，上海美术制片厂就曾以《骄傲的将军》《小蝌蚪找妈妈》《大闹天空》《哪吒闹海》与《三个和尚》等长短片把中国动画推上了巅峰，并且在国际上也大展风采。日本著名动画导演宫崎骏就曾坦言自己曾受到上影厂动画片的影响。但随着时代发展与时过境迁，其后中国动画似乎在巅峰之后走入了一条迷惘之路，在人们的无奈、期盼和失望中踽踽而行。

　　也恰恰是在这一背景下，我们才会理解为什么《中国奇谭》会引起人们的浓烈兴趣与关注。首先就是其通过各种PV宣传事先向观众解释和展现自身所做的事情，而其中最核心的一点其实也恰恰就是上影厂在60多年前，其首任厂长特伟所提出的“探民族风格之路”。因此他们一方面选择“奇谭”这一有着强烈传统意味的故事类型，另一方面在其表现形式上也再次回归所谓的中国元素，并且继承其自身传统，结合剪纸、皮影、国画、木偶、折纸等艺术形式，来制作独特的“美术片”。一些评论把上影厂的这批作品称作动画电影里的“中国学派”，其对于传统艺术形式与现代技术的完美融合，以及在内容上旧瓶装新酒，让这类作品散发出自身独特的气质与韵味。

　　《中国奇谭》前两集(《小妖怪的夏天》和《鹅鹅鹅》)便因其具备以上要素而受到观众和评论的好评。尤其是《小妖怪的夏天》，其浓淡相宜且极具传统水墨意味的图像结合精彩且朴实的故事，让这个短片达到了完美融洽从而十分受欢迎；而《鹅鹅鹅》则更具导演胡睿自身的气质与思想，在其幕后花絮中，胡睿也对自己这个作品进行了解释，无论是其故事的中国传统志怪，还是其在表现形式和表达方式上，也都在探索一种“中国式”的样式。或许也正因此，才使得《鹅鹅鹅》给观众带来了丰富的思考和解释空间，一种“少即多”的现代主义设计观念的支撑本身就为“空/无”赋予了强烈的复杂性。

　　但即使如此，如果我们稍微注意胡睿在解释为什么自己的人物都有鲜明的黑眼圈时，他提到自己受哥特艺术的影响，黑眼圈会让人物显得更加阴郁和忧伤。这一艺术表现形式的借鉴一方面不仅未破坏这一整体的所谓“中国式”的形式与风格，另一方面反而完美地提升了导演所希望表达出的人物精神与心灵状态。因此，我们会发现一个在谈论《中国奇谭》时被忽略的问题，即所谓的“中国式”或“民族风格”本身与其说是一种对传统的现代运用、改造与转换，不如说是一种“集百家之长”的融合。

　　而这里的“百家”不仅仅只有传统的志怪故事、小说与神仙鬼怪体系，或是国画、皮影、剪纸这类艺术形式，它还必须与现代动画技术以及优秀的故事进行结合。否则最终只能是闭门造车，而很难出现新的突破。

　　在现代动画制作中随着CG、三渲二等技术的普及，许多传统动画制作方式开始被边缘化。如宫崎骏在接受采访时所表达的，虽然他还在坚持传统手绘动画的制作模式，但现代技术的便捷以及其强势的丰富性，最终会让前者成为小众。而也正因此，我们才会在一种现代CG动画中对宫崎骏的动画怀有一股亲密之情。画笔痕迹在动画中的消失，以及动画形式的拟人化，让这类影视艺术类型出现了翻天覆地的改变，而随之改变的也还有观众们的审美品味以及情感体验。

　　《中国奇谭》恰恰抓住了人们对于过往辉煌的怀念，以及在CG动画风靡之时，对于“新东西”的憧憬。这一点有网飞的《爱死机》系列珠玉在前。在很大程度上，我们能看到《中国奇谭》与《爱死机》具有可比性，首先是它们都属于作品合集，每位导演挑选自己的故事题材以及表现形式，因此我们在这两部合集中都会看到丰富的故事以及有趣的艺术表现形式。而《爱死机》中的许多作品也都在突破或说是探索新的动画可能，从制作技术、表达形式到故事等诸多方面都极具特色，如第一季中的《证人》、《狩猎愉快》与《齐马的作品》，第三季中的《吉巴罗》等。当下我们虽然只看到《中国奇谭》前三集，但其无论在选择的表现形式还是故事内容上都各有特色，接下来的几集根据流露出的海报，我们也能猜测到其中必然会有更加丰富的表现形式。

　　在关于第三集《林林》的讨论中，许多意见一方面集中在这个故事与立意本身，另一方面更多的讨论则主要围绕着这个故事是否“中国式”。因为相比于前两个短片，《林林》利用CG技术，并且在配乐中使用了大量的现代乐器和音乐类型，所以这一短片整体给人的感觉似乎没那么“中国＋奇谭”。在这一类的讨论中我们就会发现一些典型的成见，即“中国奇谭”只能是“中国的”，而对于什么是“中国式”的表现形式、风格甚至故事类型都被本质化，从而导致一种十分狭隘的对民族风格的理解。在关于《林林》的讨论中我们便会发现这类观念的频繁出现，甚至在豆瓣关于这一集的讨论中引起了许多人的共鸣与附和。

　　这一类观点显然是有问题的。在《林林》配乐总监马久越看来，乐器都是为了特定的故事、情绪和立意服务的，它们首先是工具。因此在给《林林》配乐时，马久越根据不同的人物、故事以及场景使用了不同的乐器，中国传统的笛、箫、中阮甚至还有从敦煌莫高窟拓印谱上记载的古老声音，与此同时，他也使用了西式乐器，如管弦乐、电子与合成器等等来表现打斗的场景以及林林误食后产生的迷幻晕眩之感……从这里我们便能看到，一部完美的作品注重的并非某一部分的独立特色，更重要的是如何把不同的工具、形式和类型进行完美地融合，从而创造出一个独特的艺术作品。

　　从《爱死机》的探索到当下上影厂的摸索，他们面对的都是关于创造性的问题，而非某种极有可能被本质化为一种表面的符号或形象的东西。《中国奇谭》总导演陈廖宇便对什么是传统的，以及什么是“奇谭”、什么是“妖怪”都表达过观点，在他看来，传统的并非仅仅只是某些特定的符号或模样，它更加是一种表现形式、气质与精神；而“妖”也早已经不仅仅只是传统志怪故事里的山林妖精，像科幻中的外星人、胡同里的小妖怪以及一切“人类对未知的想象”都可以被包含其中。在这里，无论是“传统”还是“奇谭”都已经经过现代的棱镜，被重新解构、塑造和继承，因此，我们才会真正看到丰富多彩的“中国奇谭”。

　　在《爱死机》第一季中的《狩猎愉快》短片便被看做是具有东风韵味的作品，无论从故事——狐狸精，还是表现形式——手绘与CG风格的融合，两者都展现了一种人们熟悉或是被想象的“东方气质”。这一故事的复杂不仅涉及东方/西方、殖民/被殖民、自然/工业以及女性/男性，它还为我们提供了一个东方主义视角。而当我们在这一提醒下回看《中国奇谭》的时候，其中是否也存在隐秘的自我东方主义便是一个值得思考的问题。

　　就像许多关于《林林》不够“中国式”的讨论背后所流露出的意识形态，这类自我东方主义不仅未能真正解决来自他者目光的权力运作，反而进一步地沦落其中，成为完成这一东方主义凝视的重要因素。

　　这一点我们或许可以比较宫崎骏的动画作品，虽然老爷子始终坚持不懈地遵从着传统的动画制作方式，讲述着那些奇奇怪怪且极具意涵的故事，但他的作品无论在其表现形式还是内容上都并未局限在“日本”之中，反而往往具有强烈的普世性。或许也正因此，才让他的故事能被更多的人接受，即使是获得奥斯卡的《千与千寻》中充满了所谓的“日本式”妖怪和场景，但其吸引人的却依旧是它故事中表现出的普遍性情感与立意。在宫崎骏的作品中，像《红猪》和《哈尔的移动城堡》这类故事完完全全是“外国的”，但它们却依旧完美地让所有人为其中的反战与友谊而动情。

　　人们对《小妖怪的夏天》之所以如此共情，不仅仅只因为它的画风，也和这个故事本身所表达的情感与意涵息息相关。而另一方面，1960年仅仅只有15分钟的《小蝌蚪找妈妈》，则以其水墨的表现形式让这个短片本身就成为美的作品，而人们会被这样的美感染和吸引，不会因为地域或文化的差异而有所不同。因为审美是人的基本感性能力，它本身是无目的性的，因此超越了所有的范畴而得以自足自喜。

　　《中国奇谭》本身就是个野心十足的名字，而其以不同导演、不同形式来讲述和表现不同的“中国奇谭”之侧面与一隅，却也是精心设计。而恰恰是在这一强调不同、自由创造与想象中，我们或许才能真正地体会到关于动画/美术片最独特的魅力。而如果过分局限于某种典范式的符号、形式与风格，以及自困于自我东方主义之中无法自拔，那最终只会导致中国动画活水死尽，而难以再次打开局面。

　　这些年人们感叹中国动画的衰落，如今人们也在零星的动画作品中看到那些灵光乍现的时刻，《中国奇谭》带着上影厂辉煌的历史出现在当下，希望能搅动中国动画这一潭死水，重现新生。

　　澎湃新闻

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）