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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）
明清两代流行的马面裙，有哪些特点？******
中新网北京1月11日电(记者 上官云)近年来，“国潮文化”逐渐兴起，汉服成为很多年轻人的“心头好”。从精美的纹饰到到精致的款式，汉服凭借丰厚的文化内涵，在当下依旧焕发着光彩，也是社交平台上的热门话题。
何谓“汉服”？汉服有哪些款式？南通大学副教授曹喆表示，周代至汉代的衣裳多是宽衣大袖，右衽与褒衣大袖是汉服区别于胡服的主要特征。另外，明代有月华裙、凤尾裙、百褶裙等裙式，如今人们比较熟悉的“马面裙”，是明清两朝最流行的裙子之一。明中期以后流行一种称为马尾裙的衬裙。
款式与功能
精美的汉服，无疑是许多传统文化爱好者的宠儿。
资料图：汉服展示。安源 摄曹喆介绍，“汉”字本意是天河，汉朝建国时以此作为国号，原先的华夏族也就被称为汉族。中国历史悠久，几千年来，汉服经历了多次胡汉融合。
因此，汉服来源多样，形成了款式极其丰富的汉服系统，这恰恰是历史积淀的结果。可以说，汉服是一个服饰系统，不是一种风格或类型。
如果按功能分类，汉服有祭服、朝服、公服、常服、燕服等，类似于今天的大礼服、小礼服、工作服和休闲服的分类方法。
按款式分类，则有深衣、袍、衣裳、襦裙等等。古代典章制度还按照礼仪和官级对服饰分类。研究者通常依据研究目的确定使用哪种汉服分类法。
不过，为了便于研究，可以把汉服归为三种基本款式，分别是衣裳制、深衣制和袍服制。因色彩、长短、宽窄、纹样、配饰等不同，这三种基本款式有很多变体。
汉服的“衣裳制”
《周易•系辞》有云：“黄帝、尧、舜垂衣裳而天下治”。
曹喆说，从商代出土的人物造型玉器可以粗略看出，当时贵族是“上衣下裳”的着装。衣裳有可能是汉服最早的普遍使用的类型。
穿在上身的称为衣，穿在下身的是裳。大礼服往往都是衣裳制。如冕服采用的是衣裳制，不同朝代的冕服在冕冠、图案、尺寸以及颜色等细节上略有区别。
资料图：此前，四川省成都市玉林东路上演了一场国潮汉服巡游活动，30名汉服爱好者身着传统的汉服行走在街头，吸引过路行人。余轩 摄在一些重要场合，士人也穿上衣下裳。曹喆说，《礼记》记载，士人接受冠礼时头戴爵弁，穿纁(浅红色)裳。
周代至汉代的衣裳都是宽衣大袖，这也是汉服区别于胡服的主要特征之一。胡汉文化交融过程中，汉人衣裳出现收窄变短的款式。
早期的汉服款式相对较为单一。慢慢地，汉服款式越来越多，出现了襦裙(袄、衫)、袍、袴褶、半袖等，衣裳有宽有窄，领子有交领、圆领、立领等，装饰纹样更是几乎不计其数。
所以，曹喆认为，要总结汉服特征，大致可以这么判断：汉服具有符合汉文化、礼仪要求，且符合中国人审美需求的特征。
明清流行马面裙
对古代服饰研究者来说，古代典籍、绘画等记录的题材大多数关于“帝王将相、才子佳人”，如官服、贵族服饰等相对比较详细，出土的壁画和实物也多来自皇室或贵族墓葬。
曹喆表示，相较而言，明朝留下的小说、笔记、绘画以及实物资料较为丰富，比较有利于人们了解明代百姓的穿衣情况。
资料图：图为扮演水仙花仙子的汉服爱好者。 高铖 摄明代织造业发达，彼时江南是丝绸的织造中心，可以织造各种高级面料。明晚期，流行轻薄面料，据范濂《云间据目抄》所记，明代面料样式多样，不可胜数。明代晚期的老百姓只要经济条件允许，基本是爱怎么穿就怎么穿。
男装主要有贴里、道袍、直掇、程子衣等。《云间据目抄》中提到男人都穿“细练褶”，这是从元代辫线袄演变出来的一种袍衫，上身和下裙在腰间缝合，裙腰下有褶。
此外，明代女装主要有衫、袄、褙子、比甲及裙子等。弘治年间妇女衫、袄很短，仅掩至裙腰，发髻不高。嘉靖初年，衣衫大至膝，裙短褶多，发髻很高。
明代男女都使用一种衬裙，使用马尾织成，称为马尾裙，它能把外裙撑开，人显得宽大。此外也流行裙袄，袄用大袖圆领，裙用马面裙。
明代有月华裙、凤尾裙、百褶裙等裙式。可以这么说，马面裙是明清两朝最流行的裙子之一。一般来说，马面裙一周有四个裙门，两两相叠，两侧有褶，正面没有褶。
明代服饰样式和风格多样，部分服饰一直沿用到清末。戏剧用明式服装的传统一直流行到现在。明初时，一般老百姓的婚礼可以用九品官的服装作为婚礼服，新郎也称新郎官或新官人。
汉服是文化的直观体现
一般情况下，穿着者传达服饰的意义主要包括个性(品味)暗示和身份(职业)暗示两方面。
曹喆提到，中国人对“意义”非常重视，“以符号的方式表达含义是我们的文化传统。器物上的纹饰基本都是符号，体现了趋吉避凶的含义，服饰上的纹样更是难有例外”。
曹喆作品《汉服》。中华书局出版女式汉服上使用频率最高的纹样是牡丹、蝴蝶、凤凰等纹样，男式汉服使用频率最高的纹样则是寿纹、云纹、回纹等。
此外，汉服纹样往往将各种吉祥含义的纹样凑到一起，如一幅画面同时有寿桃、蝴蝶、蝙蝠、如意等图案。以象征婚姻美满的纹样为例，有和合二仙、凤穿牡丹、蝶恋花、并蒂莲等。
汉服和礼仪密切相关。服饰礼仪展示的是服饰规范，与社会秩序、道德修养、物质生活等内容有关。《周礼》记载了五礼：吉礼，凶礼，军礼，宾礼，嘉礼。
《礼记·王制》则总结了社会生活的六种礼仪：冠、婚、丧、祭、乡、相见。无论哪种礼仪场合，都对服饰有规范要求。时至今日，人们在正式场合按照礼节穿衣的传统依旧留存。
很多人都在不知不觉中参与了服饰的设计。比如穿衣服的时候，要考虑到服装如何搭配，这个过程，实际就是服装设计过程的一部分。
“中国人教育孩子，要求‘形端表正’，要做到这一点，需要‘正衣冠’，即衣服和帽子要穿戴端正，外表清洁整肃，内心同样要纯净正派。”曹喆表示，汉服是文化的直观体现，反映出穿着者的文化取向或者归属，服装和人的精神面貌联系甚为紧密。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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