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）

BAPE潮鞋重启经典，“抄袭”惹恼耐克？******

　　在“Bape Sta”出现于球鞋市场长达22年后，还是在2023年收到了来自耐克的诉讼。

　　据媒体报道，知名运动品牌耐克于今年初向美国纽约南区联邦地区法院提交文件，以“抄袭专利设计”为由，向负责运营潮流品牌BAPE(下称猿人头)在美国业务的公司USAPE LLC提出诉讼。

　　报道称，在耐克多达28页的起诉书中，横向对比了耐克部分经典款式以及猿人头当下在售热门款式，以证明对方多个鞋款都能在耐克产品线上找到对应产品。

　　“Bape Sta确实很火。不仅深受明星和潮人喜爱，更被球鞋玩家所追捧。但不可否认的是，它确实和耐克的AF1很像。”一位鞋迷对新京报贝壳财经记者如是说。

引燃导火索，爆款球鞋“复制”？

　　“猿人头目前鞋款围绕着耐克的标志性设计复制。这种复制行为在过去和现在都是不可接受的。猿人头的侵权行为已对耐克造成重大威胁，耐克现在必须采取行动维权。”耐克在诉讼中表示。

　　新京报贝壳财经记者注意到，耐克诉讼焦点在于猿人头旗下包括“Bape Sta”“Bape Sta Mid”“Court Sta High”在内的5款球鞋系列和耐克“Air Force1”、“Air Jordan 1”等经典设计过于相似。

　　“不可否认的是，两款球鞋除了Logo和部分细节不同外，外观确实很像。”球鞋爱好者赵岑向记者分析称，“对球鞋不熟悉的人从鞋面很难分清，只能从鞋侧的Logo才知道究竟是哪个品牌。”

　　据耐克方提交的材料显示，猿人头第一款疑似侵权鞋在2005年进入市场。之后十几年里，对方又陆续推出多款疑似抄袭的鞋款。

　　耐克表示，之所以此前一直未诉诸法律，因为对方在2021年以前业务规模较小，且缺乏连贯性。

　　记者了解到，耐克曾在2009年主动联系对方，双方就抄袭设计相关事宜进行讨论，这次会议导致猿人头关闭了其大部分美国店铺，并大大减少了在美国的活动。随后几年，猿人头重新对球鞋进行设计，以减少和耐克球鞋的相似度。

　　2021年开始，该品牌重新开始推出最初设计，这也引起了耐克的注意，并决定提起诉讼。

　　耐克要求法院下令禁止猿人头继续出售相关侵权鞋款，并向其索要相应赔偿金。

　　“或许此前耐克并不在意，但随着近两年来‘Bape Sta’在玩家中的地位和影响力逐渐提升，也推动其销量得以爆发。这必然会对自家球鞋的销量和在圈内地位造成冲击。耐克自然坐不住了。”一位球鞋玩家表示。

　　诞生街头，明星上身火爆全网

　　猿人头在潮流圈的地位，曾经一度足以用“如日中天”形容。

　　1993年11月，猿人头由日本知名街头潮流设计师长尾智明创作成立，Logo设计创意正是来自于科幻电影《人猿星球》中的大猩猩造型。

　　事实上，当时身兼数职的长尾智明对销量并不看重。据公开资料，该品牌只设计生产T恤，且每款通常生产30件，其中大多数更是分发给员工和朋友，少量产品通过其在里原宿所开的店铺进行销售。

　　不过，这些设计独特的T恤上市后，迅速引发年轻玩家关注，而限量销售的模式更是使得玩家竞相抢购。

　　1997年，日本娱乐圈天王木村拓哉在日剧《恋爱世纪》中穿着猿人头格纹衬衫的造型，吸引更多年轻受众对这一品牌的关注。一年后，其又在广告中穿上该品牌外套，又一次刺激了猿人头的销量以及影响力。

　　真正将其推上“潮流神坛”，还要追溯至2004年。一款被称为“开启一个潮流时代”的鲨鱼帽衫一经推出，迅速在全球潮流圈内走红。据资料显示，其最初售价仅约为2000元人民币，短短一年后价格飞涨，即使二手也需要上万元。

　　“当时身边很多朋友都渴望第一时间入手鲨鱼帽衫，但几乎没人抢到。”潮流爱好者张雪告诉记者，自己最终通过代购溢价入手了一件，直到现在都珍藏在家里。

　　成为当时炙手可热的潮牌之后，猿人头开始扩大涉及领域，并打造出多个子品牌，覆盖男装、女装以及鞋帽等各个领域。

　　不过，由于经营不善，猿人头在很长时间里接连亏损。最终在2011年，长尾智明将包括猿人头在内的整个Nowhere集团以300万美元卖给香港I.T集团。两年后，长尾智明正式宣布退出团队。

　　十年后，猿人头推出多款“Bape Sta”新鞋，也再度出现排长队抢购景象。

　　剑指竞争对手，诉讼同类商品频现

　　事实上，这并非耐克第一次就商品设计进行诉讼。

　　早在2016年1月，耐克将同属于运动用品公司的斯凯奇告上法庭，称斯凯奇数款运动鞋存在多项侵犯耐克专利设计的元素。这场漫长的诉讼经过五年时间争执，最终在2021年达成和解协议。

　　而在此期间的2019年，耐克对斯凯奇再次提起诉讼，直指后者生产了“斯凯奇版本的耐克鞋”，称对方涉嫌从竞争对手产品中汲取灵感。

　　2021年，耐克对知名球鞋客制师John Geiger提起诉讼，称其同名品牌所推出的“GF-01”鞋款侵犯了“Air Force 1”的外观专利，并企图在市场上制造混乱。

　　John Geiger的律师则提起反诉，认为耐克在商业外观保护的范畴/界定上过于模糊。此次诉讼，同样是以两家公司达成和解告终。

　　无独有偶，同样在2023年1月，耐克的老对手阿迪达斯也对美国男装设计师品牌汤姆·布朗提出诉讼，认为其在鞋履和运动服上所使用的“四道杠”条纹设计图案侵犯了阿迪达斯经典“三道杠”的设计。

　　诉讼中，阿迪达斯表示公司每年投入数百万美元的广告宣传费用，而汤姆·布朗则从中获得了影响力。汤姆·布朗则认为条纹是时尚圈内非常常见的设计元素，并不构成侵权，且阿迪达斯是运动品牌，汤姆·布朗是高端时装，双方并不是直接竞争对手。最终，阿迪达斯在这场开年官司中败诉。

　　“球鞋设计应该是知识产权专利层面的‘外观设计’。”河南泽槿律师事务所主任付建向记者分析称，耐克的经典款球鞋最早在上世纪80年代上市，当时只是对鞋底申请了外观设计和发明专利，并没有对整个鞋面申请专利。即使申请了，目前来说已经过了专利保护期。只要没有模仿耐克的商标，竞争对手可以合理使用这些技术或者外观进行复刻。即使耐克起诉品牌方抄袭，也很难得到法院的支持。

　　“但值得注意的是，如果鞋子的外观专利没有超过保护期，未经授权的模仿和复刻属于侵犯著作权，同时还可能涉嫌不正当竞争。”付建说。

　　此次耐克起诉猿人头，已引发球鞋圈关注。记者搜索发现，二级市场并没有出现玩家抢购，多个交易平台相关球鞋的销量和价格未有较大波动。

　　“耐克此次诉讼应该是针对美国当地，即使赢了也只是无法在当地发售相应鞋款，对其他区域影响不会太大，自然也不会出现玩家抢购球鞋的情况发生。”上述玩家预测。