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)
春节档预售票房超3亿元!平均票价7年来首降,对上市公司有何影响******
澎湃新闻记者 秦艺逍
2023年春节档电影开启预售五天后,预售总票房突破3亿。
截至1月18日晚22时,2023年春节档新片预售总票房正式突破3亿,《满江红》以预售7998.6万登上新片预售榜第一,《无名》以预售7908万位列第二,《流浪地球2》以预售7162.3万位列第三。
猫眼专业版统计数据显示,《流浪地球2》的想看人数已破百万达到116.3万人,《满江红》和《无名》的想看人数分别为98.3万人和56.5万人。去年春节档上映影片的最终想看人数为368万人次。截至18日晚22时,今年春节档影片的想看人数为395万人次。
从大年初一的排片来看,《流浪地球2》首日排片场次10.4万,占比27%;《满江红》首日排片场次9.9万,占比25.7%;《交换人生》和《无名》的首日排片场次占比分别为17.4%和13%。
截至目前,2023年春节档共有7部影片上映。其中6部影片定档大年初一(1月22日),《中国乒乓之绝地反击》选择延档至大年初三(1月24日)。尽管影片数量较去年春节档的8部略有减少,但今年春节档的影片类型更加丰富,主演阵容也相当强大。
今年春节档电影平均时长达到130分钟,打破春节档历史记录。影片涵盖科幻、悬疑、谍战、历史、喜剧、动画、运动等类型,主创人员囊括了国内重量级导演、高国民度的“百亿票房”演员、实力派的影帝影后以及当下最火的流量小生,基本能够满足各年龄段观众的多元化观影需求。
目前来看,张艺谋导演、沈腾和易烊千玺等主演的古装大片《满江红》,程耳导演、梁朝伟和王一博等主演的谍战大片《无名》以及郭帆导演、吴京和刘德华等主演的科幻大片《流浪地球2》在预售票房表现上遥遥领先。
苏伦导演、雷佳音和张小斐等主演的《交换人生》是往年春节档最受欢迎的合家欢喜剧片。由邓超、孙俪主演的主旋律体育电影《中国乒乓之绝地反击》、成人向动画片《深海》、儿童向动画片《熊出没·伴我“熊芯”》也分别在该类型影片中拥有一定的受众基础。
除上述国产大片以外,此前已上映的《阿凡达:水之道》《穿靴子的猫2》同样加入了春节档的票房争夺战,分别延长上映周期至2月14日和2月22日。
春节档全年票房占比提升,平均票价首次下降
2011年-2022年,春节档总票房保持增长,从3.36亿元增长至60.39亿元,并在2021年达到78.43亿元的档期票房最高记录。受疫情影响,2022年春节档观影总人次出现下滑,从2021年的1.6亿人次降至1.14亿人次。由于全年票房增长承压,春节档票房占比提升趋势明显,春节档占全年票房的比重从2014年的4.93%提升至2022年的20.17%。
随着疫情防控政策不断优化,全国电影市场正在迎来复苏。灯塔专业版数据显示,去年12月以来,全国影院营业率大幅回升,由11月下旬低于40%的营业率,恢复至今年1月中旬的80%以上。中原证券研报指出,考虑疫情期间部分影院已永久关停,可以认为目前国内影院经营端已基本恢复全面营业。
相较于2022年的“最贵春节档”,今年春节档电影票价有所回落。据灯塔专业版数据,2023年春节档预售平均票价53.7元,相较2022年春节档预售同阶段平均票价56.2元下调了2.5元,也是自2016以来近7年的首次下降(2020年除外)。
据猫眼专业版统计,今年春节档预售票房中一线城市的平均票价,但一些低线级城市的票价也超出了预期。截至1月16日,预售平均票价最高的城市为北京,高达83.4元。上海以73.9元的票价位列第二。出乎意料的是,泰州市以67.5元的票价排名第三,超过其他一线及新一线城市。
春节档有望拉动观众需求回升,影视板块受到提振
由于2023年春节档是疫情政策调整之后的首个大档期,汇聚了各大影视公司近年来倾力投资的头部项目。同时,春节档的票房表现往往也将成为当年电影市场的风向标。
据记者了解,今年逐鹿春节档的上市影视公司包括中国电影(600977.SH)、光线传媒(300251.SZ)、万达电影(002739.SZ)、博纳影业(001330.SZ)、猫眼娱乐(01896.HK)等。
作为国内最大的电影制作与发行机构,此次春节档定档的7部影片背后均有中国电影的身影。港股上市公司猫眼娱乐也参与了5部影片的制作发行。《无名》的出品方和发行方均为博纳影业。影院广告行业的分众传媒 、院线行业的万达电影也将受到春节档的提振。
值得注意的是,光线传媒在今年春节档共有4部相关影片上映,该公司不仅主投发行了《深海》,还参投了《满江红》《交换人生》《中国乒乓之绝地反击》3部影片。
截至18日收盘,慈文传媒(002343.SZ)涨停,报收7.12元;鼎龙文化(002502.SZ)收涨5.92%,报收3.58元;上海电影(601595.SH)收涨3.14%,报收10.83元;中国电影(600977.SH)收涨3.28%,报收13.55元;光线传媒(300251.SZ)收涨2.88%,报收8.93元;万达电影(002739.SZ)收涨2.48%,报收14.47元;博纳影业(001330.SZ)收涨2.48%,报收12.38元;猫眼娱乐(01896.HK)
中原证券指出,2022年影院经营不确定性压力大,导致内容方担心票房收益不敢定档或频繁撤档,内容缺失是2022年票房以及观影人次大幅下滑的主要原因之一。在2022年疫情多发时段仍有《独行月球》《人生大事》等影片获得较好的票房来看,存在影片内容供给的时段观众需求受影响较小,因此春节档丰富的影片供给有望带动观众需求回升。
浙商证券认为,防疫优化有望驱动线下消费修复,并提高片方对电影市场的需求预期;进而片方有望释放近年积压的影片,提高市场内容供给;电影供给充足加上防疫政策优化驱动院线经营转暖;消费者能够消费的电影内容增加,带动观影习惯恢复及消费频率提高;进而提高院线、片方的商业回报,鼓励上游更优质的内容产出;驱动行业正向循环。
申万宏源证券则表示,疫后复苏背景下,2023有望成电影行业困境反转之年。 除多部备受期待的春节档影片外,还有《超能一家人》《平原上的火焰》《维和防暴队》《检察风云》等10多部高关注度影片也处在择机定档上映状态,2023年丰富的优质影片供给有望引爆新一轮的观影热潮。
在接受记者采访时,多位影视行业人士表达了对2023年电影市场复苏的希望。一位分析师向记者表示:“后疫情时代观众观影需求仍高,随着国家政策不断改善,疫情影响逐渐减弱,影院供给恢复,在优质且具有高票房号召力的影片带动下,电影行业有望加快复苏并恢复至疫情前水平。”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)