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）

春节旅游遇风险，消费者该如何规避？******

　　作为新冠降级后的首个小长假，“阳康”后，有人赶着春运回家过年，也有人选择抓住春节小长假去旅游，寻找久违的“诗和远方”。对于旅游出行高峰期可能出现的种种问题，人们该如何应对并维护自身合法权益？近日，北京市朝阳区人民法院南磨房法庭张倩通过新京报对广大旅客进行风险提示。

　　旅行社擅自变更行程，旅客该怎么维权？

　　在案例A中，春节期间，小王精心挑选了一条“苏杭”爆款旅游线路，打算带父母前往游玩，并通过某旅行社订购了上述旅游产品，双方对行程路线、具体景点等进行了明确约定。游玩过程中，因合同约定的苏州著名的A园林景点过于火爆，导致旅行社未能成功预订该景点门票，后旅行社擅自将行程路线中的A园林变更为B园林，小王一家的体验大打折扣。事后，小王将旅行社诉至法院，要求旅行社承担赔偿责任。

　　《中华人民共和国旅游法》第六十九条第一款规定，旅行社应当按照包价旅游合同的约定履行义务，不得擅自变更旅游行程安排。

　　张倩解释，春节是旅游旺季，因游客激增导致热门景点无票、网红酒店涨价的情形，屡见不鲜。在此情况下，旅行社应当与旅游者充分协商，双方在协商一致的基础上可依据《民法典》第五百四十三条变更旅行路线或住宿安排。如未经协商，旅行社擅自变更行程安排、降低酒店标准的，旅游者可依据《民法典》第五百七十七条要求旅行社承担相应的违约责任。

　　报名“低价游”却秒变“高价购”，旅行社要担责吗？

　　在案例B中，春节期间，某旅行社对外推出“云南7日游，只要399”的活动，已经退休的老张对此心动不已，于是报名参团。哪知在旅行过程中，不仅大部分景点都是“一晃而过”，还增加了好多购物环节，迫于导游的压力，老张无奈购买了一条蚕丝被、两块玉石共花费12000元。事后，老张将旅行社诉至法院，要求旅行社赔偿损失。

　　《中华人民共和国旅游法》第三十五条规定，旅行社不得以不合理的低价组织旅游活动，诱骗旅游者，并通过安排购物或者另行付费旅游项目获取回扣等不正当利益。旅行社组织、接待旅游者，不得指定具体购物场所，不得安排另行付费旅游项目。但是，经双方协商一致或者旅游者要求，且不影响其他旅游者行程安排的除外。发生违反前两款规定情形的，旅游者有权在旅游行程结束后三十日内，要求旅行社为其办理退货并先行垫付退货货款，或者退还另行付费旅游项目的费用。

　　张倩解释，近年来，旅行社为招揽游客、谋取利益，往往以不合理低价组团，旅游者本以为自己占了便宜，却不曾想“旅游”变“旅购”，心情和体验都大打折扣。低价旅游团的“盛行”，导致旅行社欺客宰客、强迫购物的现象层出不穷。

　　旅游者要擦亮自己的眼睛，选择具备相应资质且价格合理的旅行社，避免陷入低价、免费旅游的陷阱。如若发生被强迫购物的情形，旅游者可保留好消费凭证，符合《中华人民共和国旅游法》第三十五条规定的情形时，可在行程结束后三十日内，要求旅行社为其办理退货并先行垫付退货货款；此外，如旅行社或导游存在欺诈或胁迫的情形，旅游者亦可依据《民法典》第一百四十八条或第一百五十条主张权利，并要求旅行社承担赔偿责任。

　　拼团“自驾游”，“免责协议”难免责

　　在案例C中，小李和小赵都是某俱乐部的“自驾游”爱好者。春节期间，俱乐部组织者在微信群内发布一条“自驾游”报名信息，拟按照自己制定的旅游路线组织几名会员“AA制”自驾出游，小李、小赵看到消息后立即报名。出发前，大家签订了一份内容为组织者仅安排出行过程中的吃、住、行，其他问题都由参与者自行承担责任的“免责协议”。行程过程中，因山路曲折，又恰逢雪天路滑，小李驾驶的自家车辆不幸侧翻，小李及坐在副驾驶的小赵均受重伤。事后，交通事故认定书认定小李负本次事故的全责，小赵便将小李及俱乐部组织者诉至法院，要求承担赔偿责任。

　　《中华人民共和国民法典》第一千一百九十八条规定，宾馆、商场、银行、车站、机场、体育场馆、娱乐场所等经营场所、公共场所的经营者、管理者或者群众性活动的组织者，未尽到安全保障义务，造成他人损害的，应当承担侵权责任。

　　张倩解释，随着“自驾游”的日益盛行，小规模组团出游的需求越来越大，一些车友俱乐部应运而生。一般情况下，俱乐部组织者负责制定“自驾游”路线、安排住宿饮食，参与者自行准备车辆或与他人拼车出行。此外，大家往往还签订“免责协议”表明自愿参与，责任自负的意愿，以此免除“后顾之忧”。但在损害发生时，这样的“免责条款”并不能完全真正免责，小李作为直接侵权人应当承担赔偿责任，而俱乐部组织者因未在活动中尽到安全保障义务，比如审慎制定行程路线、提前预测天气状况、合理规划出行时间等，亦应向小赵承担侵权责任。

　　“自甘风险”参加活动，受伤需自己担责

　　在案例D中，小吴报名参加了某旅行社组织的“草原3日游”旅行团。按照旅游行程，小吴观看了精彩的赛马比赛及摔跤比赛，观看过后，作为体育爱好者的小吴跃跃欲试，强烈要求与专业摔跤手“比试”一下，现场导游再三向其释明摔跤的风险，小吴却置之不理。一番小试过后，小吴被摔伤，经诊断为踝关节骨折。事后，小吴以在旅游过程中受伤为由，将旅行社及摔跤手诉至法院，要求对其承担赔偿责任。

　　《中华人民共和国民法典》第一千一百七十六条规定，自愿参加具有一定风险的文体活动，因其他参加者的行为受到损害的，受害人不得请求其他参加者承担侵权责任；但是，其他参加者对损害的发生有故意或者重大过失的除外。

　　张倩解释，随着旅游业的不断发展，具有民俗或地域特色的旅游项目日益受到大家青睐，对于旅游过程中的特色活动，比如“草原游”中的摔跤运动、东北“冰雪季”中的滑雪运动，部分旅游者也蠢蠢欲动。

　　本案中，小吴作为具有完全民事行为能力的成年人，在明知摔跤运动具有一定的专业性及危险性的情况下，对于自身能力做出错误判断，并自愿参加了摔跤活动，应当认定其具有自甘风险的意思表示，对于自身受伤应自行承担责任。摔跤项目不在旅行社原定的行程中，同时导游对小吴参与摔跤活动也进行了劝阻，故旅行社尽到了安全保障义务，对小吴的受伤亦不承担赔偿责任。

　　新京报记者 左琳