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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）

如何应对新冠后心理问题？山东省卫健委印发方案******

　　为贯彻落实党中央、国务院决策部署，进一步发挥中医药在新型冠状病毒感染医疗救治中的特色优势，改善新冠病毒感染后人群易出现的情志、心理问题，1月10日，山东省卫健委印发了《山东省新型冠状病毒感染中西医结合身心调适方案》，其全文如下。

　　山东省新型冠状病毒感染

　　中西医结合身心调适方案

　　针对非重点人群的早期新冠病毒感染者，轻、中、重型病例可参照《新型冠状病毒感染诊疗方案（试行第十版）》《山东省新型冠状病毒肺炎中医药防治方案（2022优化第二版）》《山东省新型冠状病毒感染“乙类乙管”阶段中西医结合医疗救治工作手册》中推荐的中成药或中药协定方进行治疗，重型及危重型病例出现精神心理病变时可联合急诊、重症医学科及精神心理科医师会诊。轻、中度病例出现身心病症时，在中医整体观念指导下，根据情志病的标本缓急，选择方药穴位心理治疗，身心共调。

　　一、中医调适方案

　　（一）方药调适。

　　《新型冠状病毒感染诊疗方案（试行第十版）》《山东省新型冠状病毒肺炎中医药防治方案（2022优化第二版）》及《山东省新型冠状病毒感染“乙类乙管”阶段中西医结合医疗救治工作手册》协定方基础上，推荐辨证加选药物，口服和熏鼻并用。

　　1．焦虑恐惧，胆小梦惊，紧张自汗，辨证加选防风10g、贯众9g、茯神21g、制百合15g、制远志9g、北沙参15g、五味子6g。

　　2．情绪低落，忧思叹息，气短乏力，咽喉不爽，辨证加选柴胡6g、郁金15g、姜半夏9g、厚朴6g、紫苏12g、茯神24g、制远志15g、薄荷9g。

　　3．失眠心烦，梦多惊悸，头眩呕恶，食少痰多，辨证加选清半夏9g、陈皮9g、茯苓15g、枳实9g、竹茹9g、黄连3g、制远志9g、柏子仁15g。

　　4．入睡困难，心烦咽干，心悸多梦，头晕耳鸣，腰膝酸软，潮热盗汗，辨证加选黄连9g、黄芩12g、白芍15g、阿胶9g、鸡子黄2枚。

　　5．夜间难寐，昼日神倦，纳食减少，心下痞满，神情恍惚，辨证加选清半夏9g、秫米30g、茯神24g、柏子仁18g、神曲12g。

　　6．疫邪劳复，心神不安者，疫邪已退，脉证俱平，梳洗沐浴，多言妄动，发热，前证复起，脉不沉实。辨证选方茯神24g、酸枣仁15g、当归9g、制远志9g、桔梗21g、白芍9g、生地黄15g、陈皮15g、龙眼肉9g、甘草6g。

　　7．养神定志颗粒。在新冠病毒感染中医临证中，根据疾病阶段疫病与情志病症的标本缓急，辨证选用养神定志颗粒方药，形志共调，防治康一体，既可以有效缓解患者的焦虑、恐惧、紧张、失眠等情志异常，又能减轻瘟疫外感兼以清利头目症状，达到躯体与心理、生理同步康复之目的。

　　功能主治：补益肝胆，坚志助勇，兼以清利头目之效。用于新冠病毒感染过程中，或对某种事物或特殊环境应激过度，产生异常强烈的焦虑、恐怖、回避、不寐。症见畏恐易惊，紧张自汗，睡眠不宁，多梦，冲动易怒，手足欠温，头目不利等证候者。

　　用法用量：餐后温水冲服。4－14岁，一次1袋；14－18岁，一次2袋，一日2次；18岁以上成人，一次4－5袋，一日2次；或遵医嘱。

　　（二）针灸外治。

　　1．针灸

　　虚证用补法，实证用泻法。

　　（1）惊证应急。针刺，泻水沟、内关、神门、少商；留针30分钟，每日一次。

　　（2）焦虑恐惧。针刺，泻内关、合谷、行间、风池穴，补神门、肾俞、太溪；留针30分钟，每日一次。

　　（3）疫后头痛。针刺，泻风池、风府、列缺、支沟、太冲；留针30分钟，每日一次。艾灸，风池、太阳穴；每次40分钟，隔日一次。

　　（4）疫后神倦乏力。针刺，补中脘、下脘、气海、关元，太溪、足三里；留针30分钟，每日一次。艾灸，神阙、足三里；每次40分钟，隔日一次。

　　（5）疫后胸闷憋气。针刺，泻内关、太冲、神门、膻中穴、膈俞穴、补足三里穴、中府穴；留针30分钟，每日一次。艾灸，膏肓、肺俞；每次40分钟，隔日一次。

　　（6）疫后失眠。针刺，平补平泻神门、内关、百会、四神聪；留针30分钟，每日一次。

　　2．耳穴压豆

　　（1）焦虑恐惧。取穴心、肾、脑、神门、皮质下、肝；每次按压3分钟，每日3次。

　　（2）孤独抑郁。取穴心、交感、皮质下、神门、肝、脾、肾；每次按压3分钟，每日5次。

　　（3）疫后头痛。取穴枕、膀胱、肾、神门、交感、皮质下、头痛1穴；每次按压3分钟，每日5次。

　　（4）疫后神倦乏力。取穴肝、脾、肺、三焦、内分泌；每次按压3分钟，每日5次。

　　（5）疫后胸闷憋气。取穴心、肺、肝、肾、神门、胸椎、交感；每次按压3分钟，每日5次。

　　（6）疫后失眠。取穴神门、心、脾、肾、皮质下、枕、交感、内分泌、神经衰弱点；每天自行按压2～3次，每次每穴30秒。

　　上述治疗隔日进行1次，5次为1个疗程。

　　3．香薰。紫苏叶、贯众、艾叶、款冬花各60克，煎汤薰蒸或香囊佩戴。

　　二、心理调适方案

　　积极沟通，增强信心，坚定意志；支持引导为主；配合情志疏导，语言劝说，释疑解惑，澄心静默，暗示从欲，移精变气；八段锦，太极拳，志意调适音乐疗法，劳逸结合；必要时精神科会诊。

　　1．呼吸调节法

　　当出现不良情绪时，闭上眼睛，深吸气，然后把气慢慢呼出来；再深呼气……如此持续几个循环，呼吸会变得平稳，人也平静下来。

　　2．转移法

　　将注意力从消极情绪的事情上转移开，去看看书，听听音乐等，或者想想曾经让自己开心的事情，就会积极起来。

　　3．拍手法

　　手掌心相对，简单的拍来拍去，却是有名的“声纳气功”。通过疏通经络，震荡脉气，加强血液循环，从而提高人体免疫功能。

　　4．正念冥想

　　有意识地将注意力投注于当前内在或外部的体验上，并不加评判地接受自我调节的方法，让身心放松。

　　如抑郁、焦虑等不适情绪持续存在，不要沮丧，及时向心理热线及专业医生寻求帮助。

　　三、西医调适方案

　　感染新冠病毒后出现意识障碍（谵妄）、失眠、精神病性症状、情绪症状和行为紊乱等精神症状，必要时可考虑使用镇静催眠药、抗精神病药、抗抑郁药等对症治疗。

　　1．伴发焦虑、失眠症状时，劳拉西泮、奥沙西泮、艾司唑仑、咪达唑仑和阿普唑仑等苯二氮 类镇静安眠药作为首选。

　　2．急性创伤经历的患者建议选用具有抗组胺作用的抗抑郁药（如多塞平6－12mg）或抗精神病药（如喹硫平6－12mg）镇静催眠。

　　3．呼吸抑制患者伴发的入睡困难、夜间易醒或早醒，首选佐匹克隆和右佐匹克隆等抗焦虑和致肌肉松弛作用弱的非苯二氮类药物。

　　4．抑郁情绪严重者可出现强烈的自杀企图和行为，要及时给予抗抑郁药治疗。伴有明显焦虑、失眠，早期可联合苯二氮类药物；伴有明显迟滞、缺乏动力的患者，可选择5－羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂（SNRIs），伴有失眠的患者，可选择曲唑酮或米氮平晚上服用。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）