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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）

上班第一天就摔伤，没有签订劳动合同公司要不要赔？******

　　上班第一天摔伤 公司赔了10万元

　　阅读提示

　　记者调查发现，近年来，类似案例和判决并不鲜见。“试工期”“试岗期”以及“未建立劳动关系”“未转正”等，不是逃避工伤赔偿责任的借口。建议用人单位在“社保空档期”购买雇主责任险以分散用工风险。

　　没有签订劳动合同，上班第一天就摔伤，公司要不要赔？这是前不久发生在湖南湘阴的真实案例。最终，湘阴法院判决公司对摔伤的员工赔偿10万余元。

　　在这起劳动争议纠纷案件中，用人单位到底冤不冤枉？

　　记者调查发现，近年来，类似案例和判决并不鲜见。综合来看，在“倾斜保护原则”下，我国的劳动法更倾向于保护弱势劳动者利益，兼顾用人单位利益。

　　上班第一天摔成八级伤残

　　事情发生在2021年6月9日。老杨应邀前往当地一家建设公司从事装模工作。他和公司提前约定，工资按天发放。没想到上班第一天，他就因施工过程中脚下打滑，不慎摔伤了右手。后经工伤鉴定，伤情构成八级伤残。

　　赖以生存的右手致残，老杨觉得很倒霉。事发后，老杨与公司就赔偿事宜沟通，但未达成一致。向仲裁委提出劳动仲裁申请后，仲裁委裁决公司赔偿老杨107498元。老杨不服裁决，诉至法院。

　　湘阴法院审理认为，用人单位自用工之日起即与劳动者建立劳动关系。老杨虽未签订书面劳动合同，但并不影响双方劳动关系的认定。

　　而在各项工伤赔偿标准的确认上，法院认为，因老杨是临时工，又在上班第一天受伤，不能举证证明受伤前12个月平均工资。因此，仲裁委以该公司缴纳工伤保险的基数4931元，作为杨某工资计算工伤赔偿数额，符合相关规定，应予认可。

　　法院最终判决该公司向老杨支付工伤待遇费用共计107498元。记者了解到，目前该判决已生效，公司已向老杨赔付全部金额。

　　“在工作时间工作场所内因工作原因受到的事故伤害，理应被认定为工伤，并依法享受工伤待遇。”办案法官表示。

　　类似案例和判决并不鲜见

　　记者调查发现，在面对类似老杨这样的劳动者的不幸遭遇时，法院往往会在贯彻公平、公正原则前提下，对劳动者依法予以倾斜保护。

　　同样事发湖南，同样是上班第一天受伤。在长沙天心区从事外墙灯具安装工作的刘某，工作时不慎从高处跌落受伤，鉴定为九级伤残。

　　公司认为刘某刚上班第一天，双方还未签订劳动合同，也无法购买工伤保险，其与刘某之间不存在劳动关系。但法院审理后认为，公司作为用人单位，为员工缴纳工伤保险是法定义务。刘某虽仅工作一天，但不影响对双方劳动关系的认定。最终判决公司赔偿刘某18万多元。

　　即使上班第一天路上出了意外，也属工伤。2017年，小陈成功应聘昆山某电子厂。去厂里报到的路上发生交通事故。

　　电子厂认为，出事当天小陈并未到厂里办理入职手续，也未签订劳动合同，双方尚未建立劳动关系，自然就没工伤一说；公司并非不给小陈缴纳工伤保险，而是因为他没来报到，双方还未建立劳动关系，厂里没有义务帮他缴。

　　但法院最终认定，因电子厂未为小陈缴纳社保，小陈发生工伤，相应的工伤保险待遇应当由电子厂承担给付责任。最终判该厂赔偿小陈11万多元。

　　如果入职第一天就离职，且回家途中死亡，算不算工伤？答案是：也算。同样是2017年的事：王某与悦某公司签订劳动合同后，被派遣至另一家公司工作。入职第一天，王某提出辞职，并办理了离职手续。不料当天下午，王某骑电动自行车被货车撞倒，经抢救无效于当日死亡。

　　王某被人社部门认定为工伤。两家公司不服提起上诉。法院审理认为，劳动者离职当日完成的交接工作等也是其工作组成部分，其离开公司回家的行为应视为下班。且员工向用工单位申请辞职不等于与用人单位解除劳动关系。

　　及时为员工缴纳社保是关键

　　“这些案例有两个常见的争议点：一是双方劳动关系的确立，二是各项工伤赔偿标准的确认。”湖南天地人律师事务所律师吕帅分析。

　　吕帅告诉记者，无论劳动者是“上班第一天”或是“未转正”，只要符合劳动关系建立的特征，那么自劳动者为用人单位提供劳动开始，二者之间的劳动关系即已建立。

　　实践中，为了相互了解、选择，有的企业会为新员工设置“培训期”“试工期”“试岗期”等期限。但也有不合规企业借此推卸劳动用工的法律责任，不缴纳社会保险。一旦员工在此期间发生工伤，企业便以“未建立劳动关系”“未转正”为由，试图逃避工伤赔偿责任。“其实试用期对劳动者的影响仅表现在解除劳动合同和工资待遇方面，对工伤待遇没影响。”

　　此外，很多企业会选择在员工转正后缴纳社会保险，或当月入职、下月办理社保登记。吕帅认为这种做法不但不能为企业省多少钱，还可能带来无法预期的后果。

　　“社会保险法规定，用人单位应当自用工之日起30日内为其职工向社会保险经办机构申请办理社会保险登记。转正后缴纳社保的操作显然违法；当月入职、下月办社保的操作看似不违反法定时限要求，但殊不知，30天之限是法律给予用人单位的最长宽限期，并非不缴纳社保的免责期限。”吕帅举了一个现实案例：2020年10月，上海某公司因工期紧张，加急招聘了操作工李某，当晚李某办好手续后正式入职到岗，不料工作两个小时后猝死。事后，家属要求公司给予一次性补偿140万元。

　　“这就是一起典型的反映‘社保空档期’的事件。”吕帅建议，在“社保空档期”，企业可以购买雇主责任险以分散风险。他同时提醒劳动者，若用人单位未依法缴纳工伤保险，并以双方劳动关系存在争议为由拒付工伤保险待遇，劳动者应准备工伤认定书、劳动能力鉴定结果、医药费发票及证明双方存在用工事实的相关证据，向劳动仲裁委员会申请仲裁。对仲裁裁决不服可以向法院提起诉讼。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）