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）

中国古代文章学中的“文势”******

　　作者：方笑一（华东师范大学中文系教授）

　　在中国古代文章学中，“文势”是一个相当重要的术语，它凸显了中国文章学的本土化特色，而很难用西方文学理论的概念来比附或阐发。弄清“文势”之说的来龙去脉，有助于理解古人的文章批评视角，从而深入认识中国文章学。

　　以“势”论文的缘起

　　魏晋时代的文论著作如曹丕的《典论·论文》、挚虞的《文章流别论》、陆机的《文赋》等，都没有对“势”作专门的论述。刘勰《文心雕龙》则有《定势》篇，被认为是古代文论中最早探讨“势”的专论。然而，刘勰采用的是比喻的办法，描述性地呈现“势”在文学作品中的面貌。刘勰所言之“势”，与文体有关。因为“即体成势”“体势”云云，无不标示出“体”与“势”的关系，进一步看，就是“体”对“势”起着规定性的作用，“势”不能脱离文体。同时，势不是人为硬造的，而要顺乎自然。这从刘勰使用的比喻可以看出来，而“自然之趣”“自转”“自安”等说法，说明势应该追求自然而然的境界。这两点又是互相关联的。各种文体功能不同，也就各有其势，写作某种文体时，应该顺乎其势，而不应“讹势”。

　　《定势》篇中，每种文体都规定了自己独特的风格，就好比彩色织锦虽有五色，但“各以本采为地”。大多数学者认为《定势》之“势”应指“文体风格”。刘勰之后，“势”成为中国古代文论中常见的范畴，如旧题王昌龄撰《诗格》指出“诗有十七势”，皎然《诗式》开首即有“明势”条，但他们所说的“势”，都属于诗论中的范畴，内涵与《文心雕龙·定势》之势也不尽相同。如《诗式·明势》自注曰：“文体开阖作用之势。”这里的“势”，显然不是指风格，而是指一种气势。这说明，“势”这个范畴的内涵，在文论史上不断发生着变化。

　　南宋文章学中的“文势”“笔势”和“语势”

　　南宋时代，批评家们开始系统总结文章理论。这种总结，最先是通过古文评点展开的。南宋吕祖谦在《古文关键》的《总论》中提出“看文字法”应首先注意的四点：“第一看大概主张，第二看文势规模，第三看纲目关键，第四看警策句法。”“大概主张”指文章立意，“纲目关键”据吕氏自己表述，包括“首尾相应”、“铺叙次第”、“抑扬开合”，则大致相当于文章的间架结构。而“警策句法”则着眼于“下字下句”等问题，显然看的是文章的语言。唯独第二条“文势规模”，很难用现代的理论话语来表述。

　　吕祖谦同样没有对“文势”下定义，也未对它细加阐说，我们只能通过他对古文的具体评说来看文势之指向。《古文关键》用“文势”一次评文共有两处，一是评苏轼《秦始皇扶苏》“不特文势雄健，议论亦至当”，二是评曾巩《送赵宏序》“句虽少，意极多，文势曲折，极有味，峻洁有力”。这里的“雄健”当然可以看作文章的风格，但已经不是一种文体风格了。而如将“曲折”也视作一种风格则显得勉强。从上下文看，这里的“曲折”应该说的是不一下子将文意吐尽，而是转好几个弯子将文意一点点透露出来。这也不能算是一种文体风格，而是指行文的态势。行文的态势由文章的内容决定，但最终落实于句子的安排和字词的调遣。当然，它又不等于所谓的“下字下句”，而是在句与句、字词与字词组合中体现出来的一种态势。

　　南宋时期另一部古文选本、楼昉的《崇古文诀》有助于我们确定“文势”的含义。该书有三处运用了“文势”一词，评曾巩《移沧州过阙上殿奏疏》“看他布置、开阖、文势，次求其叙事、措词之法，而一篇大意所以详于归美，乃所以切于警戒，不可专以归美观”。评李清臣《议兵策上》“文势纵横，变态百出，可喜可愕，深于兵书者也”。评张耒《论法下》“议论好，文势委蛇曲折，用字尤工”。我们大致可以判定，“文势”不同于文章结构（“布置”），不同于开头结尾的方法（“开阖”），也不是指具体的叙事、措词、用字之法，而是指纵横变化、委婉曲折等行文的态势。楼昉有时将“文势”称为“笔势”。如评苏辙《上枢密韩太尉书》“胸臆之谈，笔势规摹从司马子长《自叙》中来”。这里所讲的“笔势规摹”，就是吕祖谦所谓“文势规模”，而“纵横”是指老苏的文势有战国纵横家的习气，行文善于变化和照应。

　　南宋朱熹校勘韩文，文章中字句各本有歧异，或疑文中有脱字、衍字等，进行“理校”时，也时常根据文章的“文势”“语势”来判断。在这个意义上，两个词可以互相交换使用。韩愈《施先生墓铭》云“或留或迁，凡十九年不离太学”，朱熹云：“方云：杭本无‘凡’下八字，今按上文已云在‘太学者十九年’，则此八字诚为重复，然欲去之则‘或留或迁’语势未尽，又不知公意果如何？今亦论而阙之，不敢定其去留也。”朱熹按语相当于校勘的“校记”。他所说的“文势”绝不是指文章风格，而是行文的态势，据“文势”可以在不同版本间的文字差异中作出抉择：某几个字是否衍字，某本是否有脱文。朱熹不仅仅将“文势”看作校勘的依据，在讨论儒家经典时，他也经常观察文势，对之特别看重。如《朱子语类》卷十云：“读书须看他文势语脉。”同书卷七八云：“东坡《书解》却好，他看得文势好。”他自己在评论经典时亦屡次提及文势。

　　“文势”之内涵

　　“文势”指行文的态势，具体到文章批评上，文势被认为体现在文章行文的以下三种姿态上。

　　首先是曲折。上文曾提到吕祖谦“文势曲折”的说法，曲折是评点家眼中一种常见的文势。晚清王葆心在其《古文辞通义》中有专论“文势之平缓与转折”的部分，他说：“转折者平缓之对，欲药平缓须明转折。”可见他推崇的是“转折”的文势。他进一步指出：“所谓转者，有一意转折法、多意转折法，皆转之善也。但一意转折易，意多事杂，转折难。转多而碎，无法以束之，则转之弊也。有其善而无其弊，与所谓新其间架者，皆可以药平缓之病也。”在古文大家中，欧阳修和王安石二人的文势比较曲折，文势的曲折与否，当根据内容而定，作家的创作风格当然也是重要的决定因素，一般来说，文势曲折的文章比起文势平缓率直的文章更耐读。

　　其次是抑扬顿挫。如《文章轨范》卷四评韩愈《与孟简尚书书》云：“韩文公推尊孟子，以为功不在禹下，实自推尊，以为功不在孟子下。此一段以孟子与己对说，文势抑扬轻重，虽曰贤不及孟子，其实自许其功过于孟子。”如果说，文势的曲折主要是指文意的转折层面而言，那么文势的抑扬顿挫则主要倾向于文章表达的形式层面。比如上举《原道》中的一句，前面是四个四字句，后面忽然接了个感叹词“呜呼”，便造成抑扬顿挫的效果。又卷七评《送孟东野序》“其声清以浮，其节数以急，其辞淫以哀，其志弛以肆，其为言也乱杂而无章”云：“上四句一样五字，若第五句不用九字，文势便庸腐。”这是通过调整句子的长短、用字的多少来使得文势给人以新鲜感，其实也是一种抑扬顿挫的效果。

　　再次是圆活与纵横。《文章轨范》卷三评苏轼《秦始皇扶苏论》云：“凡议论好事，须要一段反说，凡议论不好事，须要一段正说。文势亦圆活，义理亦精微，意味亦悠长”。此处所言圆活，大抵相当于我们曾经提到过的“纵横”，要之是令文章富于变化，避免呆板。

　　随着古文评点与科举关系日益密切，其功利性使得关注点逐渐转向篇法、章法、句法、字法等领域，对于“文势”的体认与论述渐渐淡化。

　　《光明日报》（ 2022年12月26日 13版）