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）

“三无”电子烟化身“可乐罐” 吸引未成年人“入圈”******

　　“三无”电子烟化身“可乐罐”公开卖【 多种口味吸引年轻人甚至未成年人“入圈”】

　　□ 本报记者 孙天骄

　　“福禄大彩蛋，强烈推荐！薄荷白桃青提口味全”“兔兔奶茶杯，水基油激爽润口，奶茶般纵享丝滑”“流体暴力熊造型，抽完还能当摆件，颜值真的高”……

　　《法治日报》记者近日调查发现，线上线下电子烟销售市场出现了大量这种“三无”电子烟产品：外包装上无详细中文说明、无生产厂家等信息，更没有生产许可证。这些“三无”电子烟在外包装上和卖家的推广语中，被称为“一次性气雾剂”“奶茶杯”“可乐罐”“星球杯”等，多种口味是这类商品的主要卖点。

　　事实上，《电子烟强制性国家标准》《电子烟管理办法》等明令禁止除烟草口味以外的调味电子烟。同时，向未成年人销售电子烟也是禁止行为。然而，这类“三无”电子烟却以奇特造型、花样口味，不仅吸引了大量年轻人，还逐渐吸引不少未成年人“入圈”。

　　接受采访的专家认为，“三无”电子烟泛滥会导致多方面的危害，扰乱烟草市场秩序、危害人体健康，而其对未成年人的危害更是值得警惕。在多重禁令之下，“三无”电子烟仍野蛮生长，这归咎于交易手段的隐蔽性、监管不力等多重因素，亟待采取相应措施加以规制。

　　三无电子烟受追捧

　　各种口味吸引少年

　　“前段时间，我本来是想去买普通卷烟的，但进店后，老板向我热情推荐了一款一次性电子烟，说是叫‘可乐罐’，有多种口味，味道甜美，年轻人都爱抽。”北京市朝阳区居民袁先生向记者谈起了第一次购买电子烟的经历。

　　袁先生去的烟酒店位于朝阳区一小区内。据店主介绍，一次性电子烟可以抽6000口左右，充电就能抽，一支能抽一个月，性价比高，有各种水果口味，比普通卷烟和市面上的普通电子烟都要好抽。出于好奇，袁先生花99元购买了一支柠檬口味的“可乐罐”。

　　袁先生回家后才发现，这种电子烟可能是“三无”产品。“外包装格外简陋，连生产厂家和生产标准都没有，附带的使用说明书里只有繁体中文。”

　　抽了一段时间后，袁先生发觉，这种水果味的电子烟虽然没有普通卷烟的焦油味，抽起来味道比较甜美，不过抽多了会感觉嗓子疼，“后来就不敢再抽这类电子烟了”。

　　近日，记者来到上述烟酒店实地采访，一进门，就看到门口收银台前摆放着大量五颜六色的小瓶子。店主看到记者在观察这些小瓶子后，立刻拿出一个递了过来并说道：“一次性电子烟，有果味的还有汽水味的，不刺激，好多小年轻都买。”

　　店主口中的一次性电子烟，价格在89元到99元不等，其中一款名叫“兔兔奶茶杯”，外形就像一个迷你的带吸管水杯，包装上还印着卡通兔子图案，分为多种颜色，不同颜色对应不同口味，有奇异果、黑加仑、激爽可乐等。此外，旁边还放着不少某款电子烟的替换芯雾化弹，也有多种口味，如蜜桃多多、元气草莓、冰魄薄荷等。

　　记者花99元买了其中一款青提味的“兔兔奶茶杯”，在这款产品的外包装上，尽管有某品牌名称，但是生产批号、生产厂家、使用说明等信息一概没有，只有简单的信息表明，该产品烟油容量为15毫升，尼古丁含量为每毫升30毫克。

　　记者询问店主具体使用方式时，得到的回复是“可以直接用自己的数据线充电，充电就能抽，大概能抽6000口”。在介绍商品时，店主更是多次表示，这种果味电子烟“都是年轻人来买，一次买好几种口味换着抽，其中不乏学生党”。

　　据了解，“可乐罐”等“三无”电子烟近期在市场上悄然出现，并迅速在年轻人群体中风靡。

　　江苏南京的段女士逛街时经常看到，有年轻人随身携带造型精致的电子烟，她觉得这样随手拿出来抽一口的感觉很酷，于是特意托朋友买了一款名为“奶茶杯”的水果味电子烟。

　　“我单纯觉得样子好看，抽着好玩，想着水果味的应该危害也不大。这个和专柜买的普通电子烟不太一样，抽起来味道真的很香，但一天不能抽太多，抽上十几口就感觉嗓子像被顶住一样。”段女士说，这种电子烟的受众主要是年轻群体，身边不少“00后”都在抽。

　　近日，一名拥有2000万粉丝的测评博主在短视频平台上发布了一则介绍水果味电子烟危害的视频，而在评论中却有不少网友留言称“想买”“有没有卖的”“年轻人谁抽卷烟啊”，对这种水果味电子烟的追捧可见一斑。

　　相关新闻报道显示，不少中小学校周边店铺向学生兜售果味电子烟。有网友评论称，“我才六年级，班里就有人抽了，老师最近在忙着请家长‘喝茶’”“我现在初二，身边抽的人确实不少”。

　　禁令之下隐蔽售卖

　　平台设置专属超话

　　记者近日调查发现，无论是线下实体门店，还是线上电商平台、社交软件中，都有大量“三无”电子烟售卖情况存在。

　　在一些电商平台，搜索“电子烟”关键词时，会直接弹出“绿网计划”页面，显示根据相关法律法规规定，任何公民、法人或者其他组织不得通过信息网络销售烟草专卖品，不得发布推广和销售电子烟的信息。平台进一步规定禁止发布电子烟及相关商品，如电子烟套装、雾化器、烟油、烟弹、注油工具或服务、加热卷烟烟具等。

　　因此，在相关平台检索“果味电子烟”“烟油”等关键词，均显示无搜索结果。

　　然而，“三无”电子烟并非在电商平台上彻底绝迹，而是以另一种更为隐蔽的形式继续存在。记者以“雾化油”“雾化器”“网红奶茶瓶”等作为关键词进行检索后，立刻弹出市面上“三无”电子烟的类似商品，甚至还有电子烟果味爆珠、果味滤嘴等周边商品。

　　由隐蔽关键词搜索出的商品，大多是电子烟的果味补充液，其商品详情页中介绍更是模糊其词。例如，某款商品名称为“水果味雾化油草本香薰可雾化专用补充液油电子式高浓度蒸气精油”，月销量已达400多，一个补充液30毫升，55元，下单前咨询客服可获得注油器赠礼。

　　此类商品的卖家格外谨慎，当记者在聊天框中提到“烟”“奶茶杯”等字词时，客服立刻要求“请撤回消息”，然后称自己卖的是“香薰”。此外，其他店铺亦有将补充液叫作“香水”“食用油”等的情况。

　　除了在电商平台上“打暗语”售卖商品的情况外，还有不少“三无”电子烟的售卖场所转移到了更为隐蔽的社交平台。在某社交平台上，甚至有“奶茶杯”的专属超级话题，话题中全部是求购、售卖、交易信息，大部分卖家都表示“要的加私人聊天账号私聊，可以同城闪送和快递”。

　　记者添加了其中几位卖家的聊天账号，询问得知他们既售卖完整电子烟，也售卖补充液，“可乐罐”“奶茶杯”“萌虎杯”等各种网红产品应有尽有，甚至有人声称“厂家直发”，价格在55元到168元不等。

　　在网络市场里，这类电子烟的价格差异极大，同一款“萌虎杯”，在一名卖家手里的价格是168元，而在另一名卖家那里只需58元。令人感到意外的是，从其中一名卖家的朋友圈信息中可知，她还是一名高二学生，本身就是未成年人。聊天过程中，她告诉记者：“身边同龄人都抽，多酷啊。”

　　然而，在受访专家看来，这些“三无”电子烟大量存在，甚至将触手伸向未成年人，不仅扰乱了烟草销售市场，而且还会造成多种负面影响。

　　泰和泰(重庆)律师事务所高级合伙人朱杰认为，这类“三无”电子烟通过奇特的包装、独特的口味吸引青少年购买，青少年由于缺乏辨别能力，往往很容易被动走上吸烟道路，最终影响的不只是个人身体健康，也会对教育和社会秩序产生危害。

　　藏于暗处打击较难

　　加强监管势在必行

　　2022年10月1日起正式实施的《电子烟强制性国家标准》规定，禁止电子烟烟弹销售除烟草外的其他口味。《电子烟管理办法》也明确规定，任何个人、法人或者其他组织不得通过本办法规定的电子烟交易管理平台以外的信息网络销售电子烟产品；禁止向未成年人销售电子烟。

　　然而，多重禁令之下，“三无”电子烟为何仍能轻易买到？

　　朱杰说，随着电子烟国标的出台，国标电子烟只能卖烟草口味，而“三无”电子烟拥有各种水果口味，更容易被消费者所接受。2022年5月，中国疾控中心控烟办发布的《2021年中国中学生和大学生烟草流行监测结果》显示，2021年中学生使用过电子烟的比例为16.1%，其中使用水果味的比重占到63.8%。在2021年中国电子烟消费者偏好口味中，60.9%消费者偏好丰富的水果、食物等其他口味。

　　北京化工大学文法学院讲师吴迪认为，这类电子烟对年轻消费者，特别是未成年人吸引力强。其外观设计十分可爱，包装像零食或玩具，又有多种新奇口味，对孩子具有很强的诱惑力。青少年处于快速探索、学习周围事物的阶段，对新兴事物存在强烈的好奇，电子烟与传统烟草相比，因外观设计新颖、口味样式各异，更加符合青少年的心理特征。

　　“《电子烟管理办法》出台后，由于明文禁止销售除烟草口味外的调味电子烟和可自行添加雾化物的电子烟，使得一部分青少年群体选择这些‘三无’产品作为新的‘玩具’，继续选择自己喜欢的口味。”吴迪说。

　　朱杰还提到，“三无”电子烟在研发、税收、人工等方面，成本远低于国标电子烟，所以价格低廉、利润空间大，因此消费者更愿意选择，商家也更有利可图。同时，由于这类“三无”电子烟多是小作坊式经营，资金、技术投入低，并且藏于暗处，相关部门打击难度较大。

　　朱杰建议有关部门加强监管，从生产和销售两方面着手，双管齐下。相关监管部门追根溯源查找不法生产厂商，予以整治打击；公安部门、市场监管部门应当在酒吧、学校等“三无”电子烟集中场合进行巡查，及时发现并处理“三无”电子烟销售终端。同时，建立举报奖励机制，将监管变为群防群治，提高监管效率。

　　吴迪认为，应当进一步压实网络平台责任，采取技术手段，对一些可能涉及“三无”电子烟的关联词，如“雾化油”等进行审核和筛查，并严格检查平台商家是否存在“暗箱操作”等行为。社交平台对于涉及电子烟及其关联词的信息要进行更加严格的排查，应及时封停存在销售电子烟行为的违规账号，对于可疑账号采取必要的限制措施，保护未成年人健康成长。

　　“要重点强化电商平台、社交平台的主体管理责任，严密排查。快递环节要坚守实名制，严格检查包裹物品，不给违法寄送‘三无’电子烟提供便利。”吴迪说。

　　朱杰还呼吁，学校及家长应当共同担负教育职责。学校要加强对青少年法律知识和健康知识的宣传教育，让青少年了解烟草的危害，正确引导青少年远离烟草，对于校园不良风气，学校要及时引导阻止。家长也应加强教育和管理，避免青少年前往容易接触到烟草的场合。

　　漫画/李晓军