“小”材料有大“魔力”

本文转自：江淮晨报

“小”材料有大“魔力”

中国科大创业团队将“魔法材料”气凝胶带入生活

记者体验发现,有了气凝胶新材料保护后，手部浸泡在水中却滴水不沾。

涂上“神奇涂料”，高达1600℃的火焰枪点不着一块硬纸壳。

可作为新能源汽车热失控防护材料。

应用于热力管道保温，与左边传统保温材料薄厚对比明显。

为建筑穿“防火衣”，2至5毫米(右)即可替代40至60毫米传统涂层（左）。

◤ 高达1600℃的火焰枪持续燃烧一块硬纸壳却点不着；仅隔一片薄膜，将手按在烫到可以“烤肉”的热台上却只感觉温热；在手上形成无形“保护膜”，还能将水“弹开”……这些“科学魔法”都源自一个拥有十几项吉尼斯世界纪录的新材料——气凝胶。

在合肥，中国科学技术大学的谢毅院士带领的创业团队研发出世界领先的气凝胶制备技术，将原先制备成本高，主要用于航空航天工程的气凝胶产品带到了我们身边。◢

体验：“小”材料有大“魔力”

11月8日，记者来到位于蜀山区运河新城中国科大创业团队创办的安徽科昂新材料科技有限公司，在专业技术人员指导下，亲身体验了一系列“科学魔法”。

上千度的火焰“直喷”一块硬纸壳却怎么也点不燃，你见过吗？

记者拿起一支温度高达1600℃的火焰喷枪，先对准一块普通硬纸壳，纸壳瞬间燃起，火焰迅速蔓延，20秒左右，硬纸壳已“灰飞烟灭”。

同样的纸壳，涂上薄薄一层透明“神奇涂料”后，再次用1600℃的火焰喷枪持续燃烧，可这次不仅点不着，纸壳几乎没有一点火焰燃烧过的痕迹，只在表面留下了一层白色的颗粒状粉末。摸一摸纸壳背面，也感觉不到烫。工作人员介绍，在1200℃至1400℃高温下，它还可以灼烧3个小时以上不被破坏。

第二个“魔法”关于“水”。在一个水箱内，水面上方稳稳“承载”着一层不融化的“神奇粉末”，记者将一只手穿透粉末浸入水底，瞬间感觉整只手都湿了。可将手抽出，发现竟然滴水未沾。之后，再将这只手多次放入其他水池，或用水冲淋，整只手始终好似有一层看不见的“防护膜”，把水都“弹开”了。

人手触摸100℃以上的物体，却不会被烫伤，你相信吗？第三个“魔法”是关于“热”。在一个可以将冷水瞬间沸腾汽化的热台上，垫上一层“神奇薄膜”，带着些许忐忑，记者将手按了上去，竟只感觉到了些许温热。

技术：研制出世界领先的制备方式

“神奇涂料”“神奇粉末”……这些“魔法”其实都源自一个拥有十几项吉尼斯世界纪录，并被《科学》杂志誉为“可以改变世界的神奇材料”——气凝胶。

科昂新材料工业支撑工程师冯晓婉告诉记者，气凝胶是目前世界上已知的最轻的固体材料，也是目前世界上隔热和防火性能最好的固体材料。

为何气凝胶如此神奇？冯晓婉用“棉花糖”来比照。

冯晓婉说，气凝胶和沙子（主要成分为二氧化硅）的关系，就像棉花糖和白糖的关系。而之所以它的隔热阻燃性能这么好，是因为它的分子结构中有无数的孔洞，孔隙率达到95%以上，使热传导率极低，可以达到类真空的隔热效果。“棉花糖中的孔洞是看得见的，而气凝胶的孔洞是纳米级别，不到头发丝（直径）的千分之一。”

材料虽好，但不易获取。

传统的气凝胶制备要用到“超临界干燥制备”法，需在高温高压下，经过数天制备。这使得设备投入巨大，工艺流程复杂，污染排放严重等，导致了它的生产成本很高。因此，气凝胶产品此前主要应用在航空、航天等重要领域。

基于此，由中国科学院院士、中国科大教授谢毅带领的创新团队，经过数十年的研发，自主研发出了世界领先的气凝胶制备方式——“环保型气凝胶常压干燥制备法”，这种方式将气凝胶制备成本大幅降低，使气凝胶产品更好实现产业化，真正走近我们身边。

应用：为建筑穿“防火衣”，2至5毫米即可替代40至60毫米传统涂层

去年底，由这支科研团队建立的安徽科昂新材料科技有限公司，入驻“科大硅谷”，正式开展运营。如今，他们研制的数十种气凝胶系列产品已经成功推向市场，在建筑保温、热力管道保温、新能源汽车防火等领域得到应用。

“我们开发的气凝胶建筑保温涂料，在房间使用，2至5毫米的气凝胶涂层，就可以达到传统材料40至60毫米的保温性能，房间空调能耗可降低到30%以上。”科昂新材料建筑保温涂料工程师孟静静告诉记者。

在新能源汽车中，它也能起到重要作用。“它可以制作成轻薄的隔热阻燃板，置于新能源电池模组中。还可以用作新能源电池包的盖板涂层，保障新能源汽车在热失控后不起火、不爆炸，保护司乘安全。”孟静静介绍，目前，企业已累计获得60余项专利，产品已在多地的学校、档案馆、文化馆等场所投入使用。

成果从实验室走向真应用，这支科研团队有一条“绿色通道”。

记者获悉，科昂新材料是中国科大首批赋权试点企业。该企业相关负责人表示，赋权试点对科研工作者的科技成果转化工作有着极大激励作用。

“为了更快地将科技发明、科研成果应用于国民经济发展和生产生活需求，中国科大在全国范围内首次实现赋权试点。”该负责人介绍，“赋权试点”将传统的“先转化、再奖励”模式，改为“赋权+转让+约定收益”新模式。

赋权后，学校所有权部分在约定收益的基础上转让给发明人，发明人获得全部科技成果作价入股，学校通过转让协议享有科技成果未来收益。“这是一种优越的创业激励政策，它简化了作价入股审批流程，有利于学校科技成果转化项目吸引社会资本的投资。同时，进一步提高了科技发明人的成果转化积极性，提升转化效率。”

合肥通客户端-合报全媒体记者 刘畅司晨/文 张雨瑶/摄