如今，國(guó)內(nèi)科技正在迅速地崛起，不少科技研究都打破了國(guó)外技術(shù)壁壘，甚至是走在了世界前沿。今天要說的是，一位80后女生及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的氣凝膠材料，用時(shí)十余年，突破了氣凝膠在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，一舉打破了國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。
那么，國(guó)內(nèi)如何研發(fā)氣凝膠材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的？國(guó)內(nèi)為何會(huì)研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，它的研究意義又是什么？
國(guó)內(nèi)氣凝膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)
也許，還有人不認(rèn)識(shí)氣凝膠，它是一種超級(jí)絕熱的納米級(jí)多孔固態(tài)材料，主要通過溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的材料。簡(jiǎn)單來說，氣凝膠非常堅(jiān)固耐用，是一款熱絕緣性能最佳的材料。
氣凝膠是由美國(guó)科研學(xué)者Kistler于1931年發(fā)明，西方在長(zhǎng)達(dá)幾十年的研究發(fā)展中，已經(jīng)研制出多種類的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。早在2009年前，國(guó)內(nèi)對(duì)于氣凝膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)領(lǐng)域還是空白，應(yīng)用在航天航空及工業(yè)化的氣凝膠技術(shù)都依賴進(jìn)口。
早前，西方（特別老美）靠著技術(shù)壟斷，氣凝膠材料出口價(jià)格定的還是相對(duì)較高的，國(guó)內(nèi)引進(jìn)這樣的新材料也花費(fèi)了不少錢。因此，2009年初，83年出生的張秋華率團(tuán)隊(duì)，扎根粵北山區(qū)著手開始從0開始研究該項(xiàng)技術(shù)。
經(jīng)過多年的研究，張秋華團(tuán)隊(duì)取得了氣凝膠的干燥工藝上的突破，2012年，又開始著手把實(shí)驗(yàn)室成果打磨成產(chǎn)業(yè)，并成功研發(fā)大規(guī)模產(chǎn)品線。經(jīng)過十多年的研發(fā)，最終突破了氣凝膠在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，研發(fā)出各行各業(yè)所需的氣凝膠材料，在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣凝膠產(chǎn)業(yè)化。
十多年說長(zhǎng)不長(zhǎng)，說短不短，但是，國(guó)內(nèi)科研人員利用這寶貴的時(shí)間，從0突破到1，再?gòu)?到N形成了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)鏈。至此，國(guó)內(nèi)再也不用被“卡脖子”，在該領(lǐng)域完全實(shí)現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)化。
張秋華演示氣凝膠隔絕高溫
國(guó)產(chǎn)化研發(fā)氣凝膠有何重要意義？
為了打破國(guó)外的技術(shù)封鎖，必須要研發(fā)該材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，同時(shí)，氣凝膠的研發(fā)還有十分有重要性。
首先，氣凝膠應(yīng)用廣泛
氣凝膠具有絕熱性、堅(jiān)固性、透光性、隔音性和較長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)勢(shì)，因此在尖端行業(yè)中，特別是航天航空領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域，它非常適合做熱絕緣材料。而且，隨著產(chǎn)品種類的不斷增加，應(yīng)用的范圍也在慢慢擴(kuò)散。
如今，氣凝膠可用于研制新型低密度靶、透明隔熱材料、導(dǎo)電的多孔材料，以及制作火星探險(xiǎn)宇航服、防彈防爆材料和吸附水中污染物的材料等，更多的民用型氣凝膠材料也在逐漸推廣。
其次，氣凝膠研究意義重大
氣凝膠被譽(yù)為“改變世界的新材料”，之所以會(huì)有這么一個(gè)稱呼，除了它應(yīng)用廣泛之外，更多的是因?yàn)樗欣诳萍歼M(jìn)步。就目前來說，氣凝膠成熟的下游市場(chǎng)主要有石油化工行業(yè)、工業(yè)隔熱行業(yè)、建筑建材行業(yè)、航空航天、鋰電池行業(yè)等，幾乎涵蓋了各種重要行業(yè)領(lǐng)域，帶動(dòng)著這些領(lǐng)域內(nèi)的尖端科技的發(fā)展。
之前，這項(xiàng)技術(shù)靠的是進(jìn)口，對(duì)于我們來說，核心技術(shù)掌握在別人手里肯定不安全，而且進(jìn)口氣凝膠還要花費(fèi)重金浪費(fèi)成本。因此，氣凝膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)形成國(guó)產(chǎn)化后，更有利于國(guó)內(nèi)企業(yè)掌握核心領(lǐng)域的技術(shù)，也降低了氣凝膠的市場(chǎng)價(jià)格（比進(jìn)口價(jià)格便宜一半以上）。
第三，氣凝膠市場(chǎng)大
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)氣凝膠約有15.7W方的產(chǎn)能，隨著它民用化越來越廣泛，下游需求也正在快速地提升。另外，預(yù)計(jì)每2年就會(huì)翻倍增長(zhǎng)產(chǎn)能，2023年全行業(yè)產(chǎn)能將會(huì)是30W以上產(chǎn)能。
例如，僅僅計(jì)算管道保溫材料方面，根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)，2025年的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求規(guī)模將有155億元。因此，如此龐大的市場(chǎng)規(guī)模下，氣凝膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，既可以節(jié)約成本又能創(chuàng)造更多的市場(chǎng)價(jià)值。
結(jié)束語
綜合來看，氣凝膠是可以改變世界的新材料，既能從應(yīng)用上來改變，又可以助力科技的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)氣凝膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，不僅打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，更對(duì)國(guó)內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還有科學(xué)技術(shù)進(jìn)步都非常有意義。
最后，希望越來越多的國(guó)內(nèi)科企、科研機(jī)構(gòu)，能夠加大核心領(lǐng)域的研發(fā)投入，助力中國(guó)科技更上一層樓。
