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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）

“二创”短视频如何与影视原作和谐共处******

　　作者：张歌东（中国传媒大学动画与数字艺术学院教授、中国电影剪辑学会短片短视频艺术委员会主任）

　　近年来，影视剪辑类短视频（俗称“‘二创’短视频”）越来越受到人们的欢迎。这些短视频节奏明快、剪辑手法新颖，受到短视频用户的青睐。不过，由“二创”短视频引发的版权争议日益突出。哪些“二创”短视频属于独创性作品？二度创作中，对原作品合理使用的边界在哪里？如何在尊重版权的前提下，发挥剪辑艺术的魅力，让“二创”短视频良性发展？如何建立起符合网络时代要求的版权授予机制？这些都是亟待解决的现实问题。

　　从艺术创作角度来看，“二创”短视频有多种类型，既有简单粗暴的切条，如“剪刀手”视频，也有融入了UP主的自我理解、加工、评论的类型，如故事改编、电影解说、主题混剪、视频人物志、视频影评等，不同类型的“二创”短视频，“独创性”的成分相差很大。

　　因此，版权机制要在“二创”短视频中发挥作用，就应先厘清“二创”对原作品合理使用的边界。笔者认为，应从视频的剪辑程度、音频的改编程度、主题的改编程度、故事的改编程度等几个维度设定一个“二创指数”来判断到底是创作还是抄袭。其中的关键是，作者对影视原片素材的二度创作有无“创造性转化”，对影视原作的剪辑与改编有无“创新性发展”。因此，面对网络视听快速发展的现实，为推动短视频行业健康发展，在尊重版权的前提下，一方面应继续发挥剪辑艺术的长处，另一方面也应优化版权生态，构建起适合互联网时代的版权机制。

　　“二创”短视频迎合了移动互联网时代人们碎片化的阅读习惯。这种“二创”作品在满足人们文化娱乐需求的同时，可能会削弱影视作品的完整性及艺术性。一些观众在观看了几分钟的电影介绍、解说、评论后，觉得没有必要再看原作，这也可能会对原作的市场收益造成影响。

　　但在笔者看来，我们不必将“二创”短视频与影视原作完全对立起来。对一般观众而言，他们观看的影视作品数量有限，“二创”短视频正好为其提供了“浏览器+文章摘要”。一些观众以往没看过相关作品，通过“二创”短视频对原作产生了兴趣，接着主动欣赏原作。在此情形下，“二创”短视频能够为原作迅速积累起口碑，产生“自来水”效应。现实中，我们经常遇到这样的例子。一些中小成本电影，艺术质量不错，但囿于经费限制，没有进行大规模宣发，很多观众起初并不了解，但在“二创”短视频的接力传播下，观众知道了影片并主动走进影院。其实，对观众来说，大家更希望“二创”短视频，能够与影视艺术形成某种程度的跨媒介、跨平台互动，那样能够丰富影视产品的类型。

　　从发展的眼光看，“二创”短视频与影视原作的传播并非“此消彼长”的零和博弈。“二创”短视频与影视作品的宣传营销应该形成良性互动，建立起适应媒介融合的影视传播体系。以电影宣发为例，随着传播渠道的变化，很多传统视频物料的传播效能在不断下降。在新的传播环境下，电影的宣发营销，完全可以利用短视频的形式来实现更好的传播效果。比如，宣发公司可以与数以百万计的“游击队”UP主合作，在影视剪辑、逻辑把握、亮点选取、用户心理理解等方面形成合力，最大化地扩大影片的影响力。

　　以人工智能为代表的技术创新时代已经到来，文化产品的创作手段面临着跨维度变革，如近年来兴起的AI写作、AI绘画等，都对传统的版权概念提出了全新的挑战。在此背景下，“二创”短视频所引发的思考不过是一个前奏曲。

　　什么是短视频？只有时长这一个维度吗？看待短视频，时长是一个维度，但不是唯一的维度。未来，随着短视频作品品质的提高以及硬件技术的发展，短视频的传播将不再囿于移动端，它可能会成为一种广泛存在的娱乐形式。从这个意义上看，“二创”短视频在未来甚至可能会发展成为一种相对独立的作品类型。

　　着眼于未来，我们非常期望能够构建起适应互联网时代的版权机制，在尊重版权、合法合理使用原作的前提下，发挥“二创”短视频剪辑的想象力和创造力，提升其独创性，这也是对影视原作审美价值和情感力量的强化与放大。同时，我们也期待长短视频平台在探索影视内容知识产权使用规范化方面携手同行。

　　我们欣喜地看到，业内诸如抖音和爱奇艺这样的长短视频平台已经启动合作：爱奇艺将向抖音授权其内容资产中拥有网络传播权及转授权的长视频内容用于短视频创作。在具体操作层面，双方对解说、混剪、拆条等短视频二创形态进行了约定。这种合作是一次短视频创作者和影视版权方互利共赢的良性互动，是一种顺应互联网和UGC（用户原创内容，即用户将自己原创的内容通过互联网平台进行展示或者提供给其他用户）大趋势的双向奔赴。我们希望这种合作能够形成示范带动作用，推动长视频内容知识产权的规范使用，助力“二创”短视频持续健康发展。

　　《光明日报》（ 2022年12月21日 13版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）