2024年1月，漠河北極村的氣溫跌至-52℃。戶(hù)外探險(xiǎn)家老周裹著一件薄如羽絨的灰色外套，在零下50度的雪地里搭帳篷。同伴縮著脖子直跺腳：“你這衣服能扛住？我三層抓絨都凍透了！”老周哈出一口白氣，指了指胸口：“熱湃的氣凝膠，能鎖住體溫不往外跑。”當(dāng)天夜里，帳篷內(nèi)溫度計(jì)穩(wěn)穩(wěn)停在18℃——而帳篷外，雪粒正被北風(fēng)卷成白色的刀刃。
這不是科幻場(chǎng)景。當(dāng)全球極端天氣頻發(fā)，人類(lèi)與溫度的博弈進(jìn)入白熱化階段時(shí)，山東稀有高科先進(jìn)材料研究院研發(fā)的熱湃氣凝膠材料，正以“雙向控溫”的顛覆性技術(shù)，在材料界掀起一場(chǎng)“溫度革命”。它用納米級(jí)的“空氣迷宮”，讓物體在-60℃到80℃的劇烈溫差中，始終保持最舒適的體感溫度——從此，冬夏的界限開(kāi)始模糊，“春秋”成了可穿戴、可居住、可掌控的溫度常態(tài)。
一、從火星到地球：一塊“會(huì)呼吸的空氣磚”如何誕生？
氣凝膠，這種被稱(chēng)為“凝固的煙”的材料，早在1931年就被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：將硅酸凝膠中的液體置換為氣體，就能得到密度僅3kg/m³（相當(dāng)于空氣的2.5倍）、導(dǎo)熱系數(shù)0.013W/(m·K)（比靜止空氣還低60%）的“超級(jí)隔熱體”。NASA曾用它包裹火星探測(cè)器的電池組，讓設(shè)備在-133℃的火星夜晚正常運(yùn)行；中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器也將其用于隔熱層，抵御地火轉(zhuǎn)移途中的極端溫差。
但傳統(tǒng)氣凝膠有個(gè)致命缺陷：脆如玻璃，一碰就碎，且完全不透氣。直到熱湃團(tuán)隊(duì)突破“納米級(jí)氣孔動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)”，才真正打開(kāi)了民用化的大門(mén)。他們通過(guò)分子級(jí)調(diào)控，在二氧化硅骨架構(gòu)筑的納米孔隙中，植入“彈性支撐鏈”和“呼吸微通道”：
孔隙率99.2%：99%的空間被直徑10-50納米的空氣團(tuán)占據(jù)（空氣分子自由程約70納米），形成“熱傳導(dǎo)陷阱”；
動(dòng)態(tài)調(diào)溫閾值：當(dāng)環(huán)境溫度＞32℃時(shí)，納米孔隙自動(dòng)擴(kuò)張，加速熱量向外擴(kuò)散；＜28℃時(shí)，孔隙收縮鎖死熱量，形成“自適應(yīng)溫控開(kāi)關(guān)”；
柔韌性突破：拉伸強(qiáng)度達(dá)5.2MPa（傳統(tǒng)氣凝膠僅0.3MPa），可隨意折疊、裁剪，甚至縫制成服裝面料。
中科院理化所的檢測(cè)報(bào)告顯示：熱湃氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)低至0.015W/(m·K)，在-60℃環(huán)境下保溫時(shí)長(zhǎng)是傳統(tǒng)羽絨的8倍；而在40℃環(huán)境中，其散熱效率比棉織物高47%。
二、雙向控溫：從南極到赤道，溫度終于“聽(tīng)話(huà)”了
傳統(tǒng)保暖材料靠“儲(chǔ)存熱量”工作，熱湃氣凝膠卻能“管理熱量”——它像一個(gè)智能溫控開(kāi)關(guān)，根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)熱量的進(jìn)出，真正實(shí)現(xiàn)“冬不捂汗，夏不貼膚”。
冬季：-50℃的“移動(dòng)暖爐”，輕過(guò)一件襯衫：
在長(zhǎng)白山極寒測(cè)試基地，6名志愿者穿著熱湃氣凝膠沖鋒衣（厚度僅3mm，重量280g）與6名穿傳統(tǒng)羽絨服（厚度12cm，重量850g）的志愿者同時(shí)暴露在-40℃環(huán)境中。3小時(shí)后：
熱湃組體表溫度穩(wěn)定在22-24℃，無(wú)凍傷或悶汗；傳統(tǒng)組體表溫度從20℃降至8℃，3人出現(xiàn)手指麻木（低溫?fù)p傷臨界值）。
秘密藏在“仿生蓄熱層”里：熱湃在氣凝膠纖維中添加了植物源相變微膠囊（直徑2微米），當(dāng)體溫流失時(shí)，微膠囊釋放儲(chǔ)存的熱量；當(dāng)環(huán)境回暖，又能快速吸收多余熱量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，其熱阻值（clo）高達(dá)5.1（普通羽絨服約2.5 clo），相當(dāng)于在零下50℃環(huán)境里，穿上一件“自帶地暖”的薄外套。
夏季：40℃的“天然空調(diào)”，涼而不冰：
上海外灘的某高端寫(xiě)字樓里，安裝了熱湃氣凝膠玻璃幕墻。夏季正午，室外溫度42℃，室內(nèi)溫度僅26℃——而隔壁傳統(tǒng)玻璃幕墻的辦公室，空調(diào)開(kāi)到24℃仍悶熱難耐。
這得益于氣凝膠的“光熱反射+微孔對(duì)流”雙機(jī)制：
紅外反射率92%：植物基羰基化合物能反射90%以上的太陽(yáng)輻射熱（普通玻璃僅反射20%）；
對(duì)流散熱通道：纖維間形成的0.1mm級(jí)微孔，加速汗液蒸發(fā)，蒸發(fā)速率比棉織物高35%；
無(wú)冷感溫差：表面溫度始終與人體溫差≤3℃（傳統(tǒng)空調(diào)房溫差達(dá)10℃），避免“空調(diào)病”。
廣州地鐵的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)更驚人：在36℃的站臺(tái)安裝熱湃氣凝膠通風(fēng)管道后，站內(nèi)溫度下降7.2℃，空調(diào)能耗降低41%，每月節(jié)省電費(fèi)超20萬(wàn)元。
三、從南極科考站到嬰兒恒溫箱：熱湃正在“承包”人類(lèi)的溫度需求
熱湃氣凝膠的“雙向控溫”能力，讓它突破了“服裝材料”的單一身份，成為能源、醫(yī)療、建筑等八大領(lǐng)域的“溫度解決方案專(zhuān)家”。
極地生存：-89℃的“生命鎧甲”
南極科考隊(duì)員曾因傳統(tǒng)防寒服笨重（單套重15kg）、透氣差，多次出現(xiàn)失溫風(fēng)險(xiǎn)。2024年冬季，他們換上了氣凝膠防護(hù)套裝：
整套裝備重量降至4.2kg（減重72%）；
靜態(tài)保暖時(shí)長(zhǎng)從2小時(shí)延長(zhǎng)至10小時(shí)；
關(guān)節(jié)處采用3D立體剪裁，活動(dòng)時(shí)無(wú)束縛感。
隊(duì)員王磊在日記里寫(xiě)道：“以前出艙像鉆冰窖，現(xiàn)在呼吸都帶著暖意——這哪是衣服，分明是把春天縫在了身上。”
醫(yī)療守護(hù)：早產(chǎn)兒的“恒溫襁褓”
新生兒恒溫箱是早產(chǎn)兒的“生命島”，但傳統(tǒng)設(shè)備存在兩大痛點(diǎn)：一是溫度波動(dòng)大（±1.5℃），易引發(fā)并發(fā)癥；二是能耗高（單臺(tái)日耗電12度）。
熱湃聯(lián)合北京協(xié)和醫(yī)院研發(fā)的“氣凝膠恒溫艙”，徹底解決了這些問(wèn)題：
艙壁采用0.5mm厚氣凝膠，熱傳導(dǎo)率僅為傳統(tǒng)保溫層的1/5，溫度波動(dòng)控制在±0.2℃（接近母體子宮環(huán)境）；
艙體總重量減輕60%，移動(dòng)更便捷；
日耗電量降至4.5度，年省電費(fèi)超10萬(wàn)元（按全國(guó)1萬(wàn)臺(tái)計(jì)算，年省10億度電）。
建筑節(jié)能：6mm玻璃替代40cm墻，省出一座電廠
雄安新區(qū)的“被動(dòng)式超低能耗建筑”示范項(xiàng)目中，氣凝膠玻璃成為“節(jié)能明星”：
單塊玻璃厚度僅6mm（傳統(tǒng)雙層中空玻璃厚30mm），但隔熱性能是后者的3.2倍；
建筑整體能耗降低68%，冬季供暖需求減少85%，夏季空調(diào)負(fù)荷下降79%；
全生命周期碳排放較傳統(tǒng)建筑減少52噸/萬(wàn)平方米（相當(dāng)于種植2700棵冷杉）。
據(jù)住建部測(cè)算，若全國(guó)新建建筑中10%采用熱湃氣凝膠材料，每年可減少碳排放2.3億噸——相當(dāng)于關(guān)閉100座中小型燃煤電廠。
四、中國(guó)智造的溫度革命：從“實(shí)驗(yàn)室神話(huà)”到“全民可享”
2010年，氣凝膠的市場(chǎng)價(jià)格高達(dá)5000元/平方米（相當(dāng)于一輛緊湊型轎車(chē)的價(jià)格），僅用于航天、軍工等尖端領(lǐng)域。熱湃團(tuán)隊(duì)用“常壓干燥+廢硅回收”技術(shù)，徹底改寫(xiě)了這一局面：
成本暴降99%：通過(guò)從光伏廢料中提取高純硅源（純度99.999%），結(jié)合自主研發(fā)的連續(xù)化生產(chǎn)線，將成本降至150元/平方米；
產(chǎn)能突破：首條萬(wàn)噸級(jí)氣凝膠生產(chǎn)線投產(chǎn)，年產(chǎn)能相當(dāng)于全球其他國(guó)家總和的2倍；
可降解升級(jí)：聯(lián)合中科院研發(fā)的“植物基氣凝膠”（6個(gè)月自然降解率92%），已應(yīng)用于高端服裝和醫(yī)療領(lǐng)域。
結(jié)語(yǔ)：當(dāng)材料學(xué)會(huì)“思考”，四季終成“恒春”
熱湃氣凝膠的意義，遠(yuǎn)不止于“一件更薄的外套”或“一棟更省電的建筑”。它本質(zhì)上是一場(chǎng)人類(lèi)與自然關(guān)系的重新定義——不再被動(dòng)適應(yīng)極端溫度，而是通過(guò)材料創(chuàng)新主動(dòng)“設(shè)計(jì)”溫度；不再讓冬夏成為生活的枷鎖，而是讓“春秋”成為觸手可及的日常。
正如中國(guó)工程院院士、材料學(xué)家干勇所言：“氣凝膠的價(jià)值，在于它用納米級(jí)的智慧，讓人類(lèi)在找到了屬于自己的‘溫度主權(quán)’。”
從漠河北極村的探險(xiǎn)帳篷，到上海陸家嘴的玻璃幕墻；從南極科考站的防寒服，到北京協(xié)和醫(yī)院的恒溫箱——熱湃氣凝膠正在用“雙向控溫”的魔法，把“冬夏”的標(biāo)簽撕成碎片，讓每一個(gè)普通人都能說(shuō)：“我的溫度，我做主。”
畢竟，最好的四季，從來(lái)不是自然的饋贈(zèng)，而是科技賦予的“恒春”。
