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）
动科普|交友变“交钱”？当心交友软件暗藏“诱导消费”******
【万万没想到！App花样套路大解密④——交友平台篇】
一对一交友、秀场直播、语音陪玩、视频直播……近年来，社交交友类应用逐渐深入到终端用户的日常生活中。
然而，一些社交App打着交友名义进行“情感欺诈”，不仅侵犯了用户权益，更严重影响了网络生态。接下来，我们来盘点部分社交交友类App中暗藏的风险。
风险一：应用内存在低俗色情内容
①低俗挑逗性聊天内容
用户收到低俗挑逗性的聊天内容，包括充斥性暗示的文字、语音或是图片。
②社区内存在低俗色情内容
有些社交交友类应用具有用户社区或论坛模块，本意是为了增强应用的社交性，但部分社交交友应用缺少对社区论坛内用户发布内容的监管及审核，导致社区内出现低俗色情内容。
③用户个人简介中存在低俗色情内容
部分社交交友类应用对用户提交的个人简介等资料审核不严，在用户个人简介中存在低俗色情内容，包括但不限于使用含性暗示的图片或文字等，有些应用还存在为色情平台引流的情况。
风险二：应用内存在诱导付费行为
交友类应用常见产品模式是限制用户的发言次数或视频通话功能，需要用户付费充值使用。然而，部分交友应用在用户注册或登录后发送大量交友信息，或发送视频聊天等，通过一些不合规行为诱导用户付费。
①应用内的概率性游戏公示不合规
用户使用应用内代币参与游戏，最终能否获得更高代币价值的奖品，存在一定概率。按照规定，这类游戏需公示虚拟服务的名称、性能、内容、数量及抽取概率。但是一些应用没有公示明确的奖品抽取概率，诱导用户进行不理智的充值抽奖。
②主动弹出视频通话诱导用户付费
部分应用会主动弹出视频通话邀请，这些邀请往往来自于用户没有主动交流过的对象，在邀请页面会放上提前录制好的女性用户视频，诱导用户付费接听。更有甚者，在应用后台频繁弹出视频通话邀请。
③频繁发送定制化消息诱导用户付费
部分交友类应用还会限制用户发送消息，用户想要聊天需要付费充值。此类交友应用中存在给用户频繁发送大量聊天消息的现象，这类聊天信息有明显的话术痕迹，通过这种方式增加用户的留存率，诱导用户充值发言。
风险三：应用内存在擦边博彩的游戏玩法
一些交友类应用在应用内设置概率性游戏，比如，抽奖、砸金蛋、盲盒机等。这种游戏玩法跟博彩趋同，充当赌注的虚拟道具或货币最终会与现实货币挂钩。
①用户通过充值获得代币参与概率性游戏
部分社交交友类应用存在转盘抽奖等概率性游戏。用户通过充值获得代币，如积分、钻石一类的应用内货币，可以用于参与此类概率性游戏。
有部分应用设置了只能用于参与概率性游戏的代币，应用内的代币目的是为了购买娱乐性、表演性服务，但当代币只用于概率性游戏时，其目的已经偏离了代币的初衷。
②应用存在将概率性游戏奖品变现的途径
在用户参与概率性游戏获得更高价值的奖品后，擦边博彩的游戏玩法还会存在用户能将此类奖品变现的途径，使得当赌注的虚拟道具或货币最终与现实货币挂钩。
比如，用户通过将代币、虚拟道具等打赏赠送给自己账号，最终可以将参与游戏获得的奖品折换成现实货币。
风险四：应用的青少年模式不合规
部分交友类应用提供了直播服务，按照相关规定应设置青少年模式，禁止未成年人观看直播和充值打赏。然而，这类应用的青少年模式大多形同虚设。
①没有提供青少年模式
部分应用提供直播服务，有打赏功能，但是这类应用以未成年身份注册时能正常使用，且不会对用户进行限制和提示用户开启青少年模式。应用内也找不到青少年模式的开关。
②青少年模式无效
部分应用虽然有青少年模式的开关，但在青少年模式下应用内容和功能都没有明显变化，同样可以观看直播，进行充值付费打赏等。
风险五：应用的实名认证功能不合规
交友类应用通过实名认证：一是可以确保用户的真实性，更有利于平台监管；二是可以有效预防网络诈骗；三是严格的实名认证机制能起到保护青少年，为未成年人提供良好网络环境的作用。
然而，有部分交友类应用的实名认证并没有验证审核，用户提交虚假资料也可以通过认证，还有部分应用没有实名认证机制。
专家提醒
内容安全是互联网企业的生命线，也是互联网行业的行为底线。网络社交平台在为用户提供人际互动良好体验的同时，也容易助长一些违法犯罪和社会不良现象。对于用户来说，要以健康的心态参与网络平台社交互动，切忌抱着“猎奇”“猎艳”等不良心态，避免落入犯罪分子编织的“陷阱”。与此同时，平台应加强监管治理，切实担负起主体责任，维护行业良好秩序。（部分内容综合自人民日报）
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