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2025年03月15日
星期六
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毫無疑問，上海世博會讓更多新型材料和科技有了“用武之地”。新材料和新技術不僅體現在場館建設中，還和人們的日常生活消費息息相關。業內人士預計，和人們的衣、食、住、行等相關的新材料技術有望更廣泛地應用并更好地造福人類。
衣：蘊含特殊功能的服裝面料
本屆世博會上各場館工作人員的服裝讓參觀者大飽眼福，還蘊含有先進科技和特殊功能，讓人看到了高科技服裝面料的“親民性”，同時，舊衣服還能得到環保低碳的“歸宿”。
由于世博會舉辦期間跨越多個季節，天氣變化多端，所以志愿者的服裝也特意做了針對性的設計：袖可以隨意更改長短，褲長也可“伸縮”自如。此外，在服裝的防雨抗風御寒等功能方面也進行了強化，志愿者服裝的面料還具有瞬時降溫的效果，當面料接觸皮膚后可以產生降低溫度1-2℃的瞬間冰涼感，如果是在長時間的日光照射下，產生的涼感溫差可達3-5℃。這套服裝采用白色和綠色的色彩搭配，體現了和諧、潔凈與創新的主題。
特步為世博會園區志愿者提供了8萬套專用服裝，在面料選材上，使用天然、環保的棉質材料；制作工藝上，運用具有高科技含量的編織技術，達到了服裝美觀度與舒適度的雙優要求。
世博瑞典館工作人員制服的面料是有機棉、有機亞麻和可回收聚酯材料，非常環保。
德國館工作人員的制服全部采用一種可回收的特種滌綸纖維制成，可以降解。在世博會結束后可以埋入地下分解用作肥料，就連染料和紐扣也不會在降解過程中產生污染。
在日本產業館，服務人員所穿的和服均采用可回收的新型面料，這種面料由耐熱生物塑料纖維和京都傳統真絲織物“丹后縐綢”交織而成。世博會結束后，這些制服都將隨日本產業館其他設施一起被運回日本，經循環回收再利用系統進行加工再生產。
食：綠色環保新奇的餐飲
新材料在上海世博會的應用，不僅直接為游客的生活帶來便利、還能讓人很直觀地感受新材料和科技的魅力——比如直飲水、生物質餐具、能當點心吃的筷子、能解決糧食問題的超級水稻、能培育超大果蔬的太空種子等等。
上海世博會期間，游客不能攜帶飲料和水入園，而是由世博會組織者為游客免費提供直飲水。免費飲水點的設置一方面滿足了游客的飲水需求，另一方面也能讓游客體驗更為環保的飲水方式。這種直飲水設備是由同濟大學等單位研制的膜生物反應器，其核心部件PVC膜是一根根酷似面條的淡黃色空心塑料管。據介紹，每一根“面條”的過濾孔徑只有0.01微米，相當于頭發絲的萬分之一，水分子可以通過，其他大分子污染物則被截留，從而達到凈化水質的效果。
世博園區供水管道的源水由浦東臨江水廠及浦西南市水廠供應，兩水廠均采用臭氧活性炭深度處理工藝，以保證出廠水水質良好。而世博園區內的直飲水設備則通過超濾膜起到終端凈化的作用，徹底濾除自來水在管道輸送過程中的二次污染。
世博會期間的一次性餐具，如杯子、托盤，包裝盒等包裝材料，不是使用傳統塑料，而是用生物質材料——“玉米塑料”制成，就連世博會上使用的路牌、胸卡、磁卡等也是由源于玉米的聚乳酸材料制成，彰顯了綠色理念。據了解，這種全新的生物質材料是將玉米等農作物通過生物發酵技術制備得到的一種聚乳酸材料，走的是一條從農作物到乳酸、聚乳酸、聚乳酸制品、再到自然降解的循環鏈。采用聚乳酸制備工藝，性價比高，既安全又能保證產量，用完的廢棄杯子或包裝盒將一并填埋進行自然降解，可循環利用，對環境無污染。
在最佳實踐區倫敦零碳館附設的零碳餐廳，顧客在品嘗佳肴的同時，還能體驗零碳理念。比如，零碳餐廳里的椅子用自來水水管拗成，桌子用舊輪胎拼接起來，飲料瓶則被做成吊頂、地燈、蠟燭臺等小裝飾。筷子其實是長條的巧克力餅干，飯后可以當甜點吃掉，省下了洗筷子所花費掉的水，也節省了一次性筷子要消耗的木材。餐廳所提供的食品，不少是有機食品。餐廚垃圾則被收集起來，進行廚余垃圾的生物發電。據說，到了夏天，零碳餐廳還將供應用“冰杯”盛放的雞尾酒，喝完酒，杯子也可以吃掉。
在上海世博會中國館“希望大地”展區，一片青青的稻田被安置在密閉的玻璃箱柜里，高及膝蓋的水稻種在白色的橢圓形花盆中，全天都有白熾燈光呵護，盆里有人工放置的營養土，從表面來看，其養殖條件與盆栽鮮花似乎沒什么兩樣。這一超級水稻是袁隆平教授從其雜交水稻工程技術研究中心培育到一定時期后，直接空運到上海世博會的，畝產將達800公斤左右，而現在通常的雜交水稻平均畝產不過450公斤。在中國館內成功實驗的家庭培育超級水稻的新技術，未來也能成功量產，屆時農民可以不靠天吃飯，旱澇保收，因為在家就能種植水稻了。
位于浦西園區D片區的太空家園館里，有一個“太空育種”展區。地球上的種子被帶到太空后再返回，經歷了強輻射、高升空和微重力，會產生變異，再通過幾代的培育，其性能會非常優良，培育出來的蔬果個頭大、外形美、抗病毒，營養成分也要高許多。一米多長的西葫蘆、像足球般的茄子、碗口大的番茄……由于航天育種技術和人類直接相關，未來太空種子培育出來的太空食品將有望進入尋常百姓家。
住：大顯身手的建筑材料
縱觀歷史上的世博場館，實現形式都離不開建筑材料。世博館中使用的材料要達到3個標準，即3R原則，降低資源消耗（Reduce）、材料是可重復使用的（Reuse）、循環使用（Recycles）。
穿行在世博園區，新材料的應用無所不在。在場館建設中，中國自主研發的新材料紛紛亮相：智能溫控玻璃鍍膜，用在建筑物的玻璃上能實現冷熱智能調節，保證建筑物隔熱效果；自保溫節能墻體材料，將淤泥燒結成磚，在保護環境的同時，可使建筑外墻隨室外環境變化而變化；隔熱保溫板，具有耐久性能和高熱阻值，能減少溫室氣體和其他污染氣體的排放……
中國國家館的外立面是由多種紅色組合而成的“中國紅”板，使用的是無放射、無污染的國產高性能氟碳涂料，其作用是能夠在白晝陽光折射、夜間燈光投射及不同視覺高度等條件下，形成統一的具有沉穩和經典視覺效果的紅色，而且，其顏色生命期長達15～20年。同時，外墻采用保溫隔熱的聚氨酯硬質泡沫材料和保溫隔熱涂料，讓中國館的建筑能耗比傳統模式至少降低了25%。
被稱為“陽光谷”的世博軸頂棚是長約800米、寬約90米的白色巨型大跨索膜結構，總展開面積達7萬平方米，每片膜單片面積1800平方米，在世界上獨樹一幟。通過科技攻關，科研人員解決了膜材料安全系數的取值、風荷載取值和計算方法等難題，實現了世界上規模最大的張拉式索膜結構的設計施工。據悉，“陽光谷”的設計施工創出世界第一，頂棚膜結構為世界最大，在國內首次采用了具有自潔功能的加強型PTFE（聚四氟乙烯）碳素纖維材料，膜材料厚度雖然僅為1毫米，但強度高，設計張力達到5噸/平方米，具有難燃、防紫外線、抗風化、高反射等特點，使用壽命可超過100年。膜結構的碳素纖維材料大多來自進口，也有部分國產。為避免玻璃掉落造成人員傷害，其環狀玻璃幕墻的兩層玻璃之間夾入了聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片，即使玻璃破碎其碎片也會與PVB膠片粘在一起。此外，透明玻璃與金屬架連接處采用了高性能硅橡膠和化學黏合劑。
建筑保溫中少不了聚氨酯隔熱保溫材料。由中石化、中石油和中海油聯合建設的石油館，其建筑外表皮由聚碳酸酯（PC）板材加工成管道單元，經縱橫交錯“編織”而成，面積達3600平方米，是國內首創采用如此大面積的異形PC板材作為建筑外表皮。據了解，PC板材具有很高的透光率及質量輕、抗沖擊、隔熱、防結露、節能等特點，與相同厚度的傳統板材相比，可節省25%的能源。由于與建筑同壽命的PC“外衣”和建筑物外墻之間留有空隙，形成了保溫隔熱的空氣夾層，是極佳的遮陽板，既美觀又實用。另外，由于石油館設立了4D影院，設計方在減振降噪方面，采用水性多功能阻尼涂料。這種涂料以水為溶劑，不污染環境，阻尼性能好，可以在較寬溫度/頻率范圍內發揮減振、降噪、消聲和隔聲作用。
上海企業聯合館的外圍立面材料也采用聚碳酸酯透明塑料管，將各種技術設備管線容納其中，共同構成建筑虛幻隱約的外立面……
中國航空館建筑蘊含著綠色和環保的理念，造型通過空間不規則的網殼和覆蓋的膜來實現，需要非常精準的鋼結構加工和膜的剪裁。其表面的聚氯乙烯（PVC）膜厚度僅為0.7毫米，卻足以承受一個正常成人的體重。這種PVC膜表面還有一層二氧化鈦光觸媒的涂層，這種涂層在氧化反應中會產生超親水現象，使表面不易附著臟物，從而提高了抗污性。二氧化鈦光觸媒能夠吸收紫外光，可延長膜的使用壽命。另外，光觸媒還能釋放負氧離子，對一氧化碳、碳氫化合物等有強大的氧化作用，使之變成二氧化碳和水，從而凈化了空氣。
世博會山西館外形設計以體現節能環保理念材料——粉煤灰加氣砌塊為主材，提供該材料的是近年來在循環經濟方面走在全國鋼鐵企業前面的太鋼集團。粉煤灰加氣混凝土砌塊取材于工業廢料，屬微孔結構，具有重量輕、保溫隔熱性能好的優點，是國家大力倡導的低碳節能型建筑材料，也是太鋼走循環經濟之路變廢為寶的項目之一。
行：神奇“外衣”鋪就的道路
上海世博園區的道路會呼吸、會透水，行車不會打滑，也沒有水霧和濺水。這得益于世博園區道路有一層神奇“外衣”。
據了解，這種神奇“外衣”就是新型的透水瀝青混凝土，也叫排水性混凝土。它比普通的瀝青混凝土孔隙率提高了15%，能使雨水通過該層內部的連通空隙沿路面橫坡排出路外，而不至于在道路表面形成水膜和徑流，排水能力比普通瀝青路面提高4-5倍。同時，比普通路面降低噪音3-5分貝，抗變形能力提高1.5-4倍，比普通的高速公路路面更經久耐用。
由上海城建第一市政負責施工的世博園浦東園區的11條道路，總長約10公里，總面積達18.8萬平方米，共需攤鋪瀝青混合料達7萬噸。這種新材料綜合成本比一般瀝青鋪裝高10%左右，如果大規模應用成本會有所降低。透水瀝青混凝土將成為城市市政道路“升級版”選材。
上海世博園區的道路建設不僅應用了這一項新材料。根據上海市市政工程管理處、上海市市政規劃研究院共同編制完成的《世博園區道路新技術應用指導意見》，在世博園區道路新技術推廣應用過程中，選擇安全舒適、經濟適用、生態環保、美觀大方的道路系統技術方案。
該方案提供了17類新材料和技術，具體包括：SBS改性瀝青、纖維材料、SMA路面、舊路路面（水泥、瀝青）再生利用、水泥穩定碎石基層、柔性基層瀝青路面、碾壓灰渣混凝土基層材料、綠色混凝土、排水降噪路面、生態環保透水路面、彩色路面、生活垃圾焚燒爐渣集料路面磚、廢舊輪胎橡膠瀝青應用技術、彈性鋪面、一體化的側平石、新穎復合材料井蓋和再生材料制成的道路護欄等。
