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来源：彩神彩票app网址2021-04-23 17:48

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）

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东西问丨陈坚：泰山上的《金刚经》摩崖石刻如何体现佛教中国化？******

　　中新社济南1月11日电题：泰山上的《金刚经》摩崖石刻如何体现佛教中国化？

　　——专访山东大学哲学与社会发展学院宗教学系主任、佛教研究中心主任陈坚

　　作者吕妍

　　作为中国五岳之首和古代帝王封禅胜地，泰山被列为世界文化与自然双遗产。泰山上的《金刚经》摩崖石刻是中国迄今所存面积最大的摩崖石刻佛经，刻在泰山中溪支流约1200平方米的缓坡溪床石坪上，构思奇巧，气势宏大。《金刚经》石刻缘何而来？佛教在中国化的进程中如何与中国艺术形式融合？山东大学哲学与社会发展学院宗教学系主任、佛教研究中心主任陈坚近日就此接受中新社“东西问”专访。

　　现将访谈实录摘要如下：

　　中新社记者：佛教自传入后便与中国本土文化融合，创造了灿烂辉煌的中国佛教文化。中国的哲学、文学、书法、绘画等，不同程度地受到佛教影响，其中，摩崖石刻具体受到了哪些影响？

　　陈坚：佛教产生于古代印度，但传入中国后，经过长期演化，与中国本土的儒家和道家文化相融合形成了中国化的佛教，而这中国化的佛教反过来又促进了中国本土文化的发展，从而真正实现了“文明互鉴”意义。

泰安洪顶山摩崖石刻。受访者供图

　　所谓“摩崖石刻”，广义而言就是人类在自然界的崖壁岩体上刻画和雕凿意在反映人类自身思想和实践的各种符号和图像。它起源于原始社会的“岩画”，后来随着人类文明的发展，摩崖石刻的内容也不断变化，日渐丰富。这在中国尤其表现为佛教传入后佛教题材的大量涌现，如甘肃敦煌石窟、大同云冈石窟、洛阳龙门石窟等，都是大型的佛教摩崖石刻群。至于规模较少或单体的佛教摩崖石刻，大江南北更是不计其数。

　　如果依主题分，那么中国摩崖石刻中数量最多的就是佛教摩崖石刻，它们既是记录佛教中国化漫长千年历程的“有生命的石头”，同时又是举世公认的中国文化艺术瑰宝。

　　中新社记者：佛教的《金刚经》为何会被刻在泰山的石壁上？这与《金刚经》蕴含的核心思想有关吗？

　　陈坚：从内容上看，中国的佛教摩崖石刻，包括石刻佛像、石刻佛经文句和石刻佛教名号。在山东众多的佛教摩崖石刻中，最著名的莫过于泰山经石峪的《金刚经》石刻，刻的是鸠摩罗什(343-413)译的《金刚般若波罗蜜经》(即通行本《金刚经》)之前16章，也就是从“如是我闻，一时佛在舍卫国祗树给孤独园”至“当知是经义不可思议，果报亦不可思议”，原文有2998字，现存1382字(含尚有痕迹者)，个个字大如斗，一尺见方，有“榜书之宗”的美誉。

泰山上的金刚经石刻。受访者供图

　　南北朝时期，以泰山为中心的山东多地出现了大量摩崖石刻佛经，绝大部分都与《金刚经》义理相同亦即谈论“空观”的般若类经典，如徂徕山的《摩诃般若经》石刻和《文殊般若经》石刻、峄山的《文殊般若经》石刻、尖山的《思益经》石刻和《文殊般若经》石刻等。除了这些摩崖刻经，还有意在昭示“空观”的摩崖题名，如“文殊般若”“诸行无常，是生灭法；生灭灭已，寂灭为乐”“大空王佛”等。此外，泰山周边还有许多般若类经典的碑刻，如曲阜胜果寺的《金刚经》碑、兖州泗河和汶上水牛山的《文殊般若经》碑等。尤为重要的是，在洪顶山的《法洪铭赞》石刻，内容是印度僧人释法洪来到山东弘扬“空”观。

　　以上表明，南北朝时期，以讨论“空观”为内容的佛教般若学在山东地区非常流行，是中国佛教的一个缩影。因为中国化佛教，就是以般若“空观”为基础发展起来，是般若学在中国流行的直接结果，而《金刚经》则是对般若“空观”最经典最简洁的表达，雅俗共赏，僧俗共尊，是中国佛教史上最为流行的佛经，自古至今，具有极高的佛教和文化价值。

　　在中国古代，那些被认为有价值的东西往往会“勒石为记”予以赞美推崇，俾使流传存世。虽然学界对泰山刻《金刚经》还有种种不同的解释，但从以此经为代表的般若学与中国佛教的特别密切关系来看，“勒石为记”应该是最重要的原因。

　　中新社记者：《金刚经》在佛教中国化的过程中扮演了什么样的角色？

　　陈坚：《金刚经》是汉译般若类经典的代表，是佛教“般若思想”的精华所在。所谓“般若”，乃是梵语“Prajna”的音译，意为“空性智慧”，亦即领悟“空”的智慧，它是佛教的最高智慧。作为“五岳之首”的泰山乃是世界自然和文化双遗产，是中华民族的圣山。泰山文化集儒佛道三教于一身，它所蕴含的“圆融智慧”也是中华民族的重要智慧之一。从这个意义上来说，《金刚经》被刻在泰山上，应该是最完美地体现了佛教“空性智慧”和中华民族“圆融智慧”的“高峰对话”，结果即产生或印证了佛教中国化，如天台宗、禅宗等。换言之即，佛教的“空性智慧”和中华民族的“圆融智慧”共同参与了中国化佛教的建构。

泰山上的金刚经石刻。受访者供图

　　《西游记》中孙悟空在取经过程中施展的七十二变就是《金刚经》中“空观”的体现：在纷繁复杂的情况下，不可执著于一个标准一种方法，只有随缘而变，才能解决问题。印度佛教是在印度文化土壤中产生的，有特定的印度之缘；同样地，印度佛教传入中国，因为中国文化的不同，必然随中国文化之缘而发展出中国化的佛教，这是《金刚经》“空观”的逻辑结论和题中应有之义，或者说，是以《金刚经》“空观”为核心的大乘佛教的内在要求。《金刚经》所说的“如来所说法，皆不可取，不可说”以及“若人言如来有所说法，即为谤佛”也可以理解为只有不执著于印度佛教才能开出中国化的佛教，这体现出《金刚经》对佛教中国化的意义。

　　基于“空观”的大乘佛教是个开放体系，佛教中国化正是在大乘佛教的开放体系中自觉实现。天台宗创始人智者大师(538—597)将这样的佛教中国化归结为“随情所立，助扬佛化”，其中的“情”就是中国文化之缘。

　　中新社记者：佛经是佛教文化传承的重要载体之一，佛经的汉译又是如何体现佛教中国化的？

　　陈坚：佛教的思想通过佛经来表达和传播。佛教传入中国就是从佛经的汉译开始，而佛教中国化也是从佛经的汉译开始。在汉译过程中，译者不是简单地移植印度佛经，而是充分考虑了译文如何与中国本土文化相适应。比如东晋时期道安法师(312—385)就曾提出，佛经汉译要遵循“五失本三不易”的原则(参见道安《摩诃钵罗若波罗蜜经抄序》)，大意是说，把印度语翻译成汉语并让中国人能读懂是不容易的(“三不易”)，因而在尽量保持佛经原意之下，有五种情况可以不必遵循原经文本而按照中国语言和文化的习惯来加以翻译(“五失本”)，这其实就是佛经汉译过程中的中国化。

　　比如“五失本”之一是“胡经尚质，秦人好文，传可众心，非文不合，斯二失本也”，意思是说，印度佛经(“胡经”)重“质”不重“文”，而中国人(“秦人”)是“好文”的，所以翻译时不光是将其意思译出来，还要讲究译文的文雅和文学性，就像孔子所说的“质胜文则野，文胜质则史，文质彬彬，然后君子”。《金刚经》就是如此“文质彬彬”的“君子文”，有着极高的文学水准。《金刚经》之所以能成为中国佛教流传最广且雅俗共尊的佛经，与其译文之优美文雅有极大的关系。

　　中新社记者：佛教传入并与中国文化融合发展后，形成了具有本土特色的中国佛教，中国佛教会如何影响世界？

陕西西安，大雁塔和玄奘雕像同框。唐朝高僧玄奘在推动以佛教为代表的中外文化交流中起到重要作用。陈舒一摄

　　陈坚：所谓佛教中国化，其实就是印度佛教传入中国后与中国本土文化融合发展，最终发展出中国化的佛教。中国人根据中华文化发展了佛教思想，形成了独特的佛教理论，并使佛教从中国传播到了日本、韩国、东南亚等地。

　　佛教在古代沿着陆上丝绸之路和海上丝绸之路来到中国，并基于佛教“空性智慧”和中华民族“圆融智慧”，建立起以和谐与包容为根本理念的中国化佛教。当前，随着中国扩大开放以及“一带一路”倡议的实施，中国化佛教也会随着这个缘走向更广大的世界，为建设人类命运共同体提供和谐与包容的思想智慧。(完)

　　受访者简介：

　　陈坚，现任山东大学哲学与社会发展学院宗教学系主任；山东大学佛教研究中心主任；教育部人文社会科学重点研究基地山东大学犹太教与跨宗教研究中心副主任；中国佛学院普陀山学院天台宗研究生导师等。主要研究佛学、中国哲学、儒佛道三教关系、中西宗教比较。著有《无分别的分别——比较宗教学视野下的佛教》，《心悟转法华——智顗“法华”诠释学研究》《无明即法性——天台宗止观思想研究》《烦恼即菩提——天台宗“性恶”思想研究》等。