爱吱声

标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 06:43
标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑 / f1 a0 m$ T- ^& `: R
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南华早报报道，ACS Applied Materials & Interfaces（一本材料与界面科学方面的专业国际杂志）本期发表了沈阳的东北大学田野（音译）团队的成果。这与东风、风电场或者黑鱼、黑丝都没有关系，就是很朴素、很便宜的超级海绵。$ R3 t0 g! l1 @- |+ p0 i
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这东西的神奇在于：吸水能力超强。在90%的相对湿度环境里，可以从空气中吸收两倍于自身重量的水分；直接浸入水中，可以吸收4.3倍于自身重量的水分。秘密在于超级细小的空泡。一般海绵在吸收一定的水分后，表层会形成“水膜”，阻挡内部空泡继续吸收水分。这种新的超级海绵可以避免“水膜”，吸水能力极大提高。
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  Y4 H* X# w, x8 t8 v这是团队在研究氯化钙和氯化锂的性质时偶然发现的。好处是这东西成本很低，一公斤的成本大概2.8美元，十五人民币上下。
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6 t! D/ D& q2 y8 q9 n. a具体使用时，可在夜间温度较低（相对湿度提高）的时候吸收水分，然后用加热的方式以水蒸气形式释放出来，用冷凝面就可以捕获。放在阳光下的暖棚类装置就可以，炉子加热当然也可以。这是传统的吸收-解吸过程，没有多大的奥妙，最大的奥妙就在于微空泡的尺度。这事说起来简单，做起来难，做到还要低成本才是最难的。0 C# q' w  c$ B( I

  \1 x! _9 O0 A+ g超级海绵可以在20-100%相对湿度环境里使用，这差不多是夏日下塔克拉玛干大沙漠和晚上的上海黄梅天的范围了。相对湿度越高，吸水越快；相对湿度越低，吸水需要的时间越长。这没办法，超级海绵也变不出水来，得空气里有水分才能捕获。6 S/ R6 }7 u6 V* g# c
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解吸、冷凝后基本上就是蒸馏水，除非装置不干净，否则可以直饮。常年饮用蒸馏水不好，需要加盐和矿物质，但这就比较容易了。按照测算，1公斤超级海绵每天可提供约2.5公斤的饮用水，够一个人用了。
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7 D# ?& L7 a3 Q5 J4 o: F在沙漠、干旱、海岛地区，这可以基本解决饮用水问题。即使在干旱的沙漠，空气中依然有水分，只是很难化为雨水降落。老天不降雨，那就用超级海绵“抓”下来。在海岛上，空气中的水份更多，只是不易转化成饮用水、日用水，降雨收集也需要设施，看天用水。7 y9 [; q, _, u1 q
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在长途野营跋涉时，带上超级海绵“抓”水，可以减少携带的饮用水，就地补充。
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! P, Z! @# b- W军用上当然意义更大。在缺水地区作战，很少有军队被饿垮的，但常有军队被渴垮的。在水源水质不好的地方，这也比净化片管用。
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3 T& s+ @( m; {* u/ u4 T4 Q# `) B( N规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
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即使在家用方面，作为擦布、拖把、尿片等，也是大有可为。潮湿地区的去湿器更是很大的商机。
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% t1 E  ~2 \) p* |0 J这种科技不高大上，不抓眼球，但实用价值极大。一段时间以来，人们关注的中国科技都集中在军工和大国重器方面，这些当然是重要的，但超级海绵这样的实用、低成本科技至少同样重要。
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这事其实很值得吹一吹的。
作者: huma    时间: 2022-7-29 07:23
厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
作者: 料理鼠王    时间: 2022-7-29 07:46
这种基础技术研究，要等到实际应用起来，大家才能明白其价值。
作者: 水风    时间: 2022-7-29 09:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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' F# C. C8 b& ?3 @& I8 n+ a海面上水蒸气几乎是饱和的。把超级海绵放上去，利用机械力每隔一段时间直接挤压，就可以获得淡水，还是纯正蒸馏水。都不需要太阳了。这比现有的技术在成本上几乎是碾压之态。# O9 ~/ _7 @9 D( `/ m5 ^
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我觉得现在的技术难度是增加可以反复承受压力的添加剂，比如橡胶什么的。作为支撑物。
作者: 故乡在喀什    时间: 2022-7-29 09:18
本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑 - ]) k5 a1 o5 J, n% t7 R
水风 发表于 2022-7-28 17:02* L/ d' T2 L9 u* U0 d  n: K
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。6 u/ ~  N. ~# t# P5 B

3 [2 H; ]$ i* O; l* i. a海面上水蒸气几乎是饱和的。把超级海绵放上去，利用机械力每隔一 ...
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5 K* A- p( L2 c8 l+ U9 B/ U, x厉害。/ }8 L" ?2 K3 P: X% i
, A5 e( r- l* j6 O% E7 [
直接把过滤省了。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 10:35
水风 发表于 2022-7-28 19:02
+ O  y2 k7 \) Q; e! ?这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。: o! K, o- ]. X3 [' `7 o

- E/ z, I6 [! r5 F+ _海面上水蒸气几乎是饱和的。把超级海绵放上去，利用机械力每隔一 ...
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那得看超级海绵的力学性质了，不知道是否能直接机械挤压。# q6 h6 a5 g+ q- m

: @0 R; \0 t3 ?2 q: Y  U2 D) d海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水，就可以多带燃油啊。
作者: 水风    时间: 2022-7-30 05:50
晨枫 发表于 2022-7-29 10:35, u+ k4 k+ t- X/ x' j) V
那得看超级海绵的力学性质了，不知道是否能直接机械挤压。
* p1 }6 ]5 I" c; `" Q8 Z; @5 M
9 b7 ?/ x$ b1 M  d" I海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

% f- Y  H' {! K力学性质不用看就很差劲。不形成水膜说明孔径应该是非常小的，而且还非常亲水。才能够无视表面张力。
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) G; K, ^) K/ P2 C$ x9 Z你说错了，最大的用户是所有沿海的。不要说中东等地本来就缺水的，就是华北华东地区，前些年也是缺水非常严重。为什么要南水北调啊，几千个亿的大工程。海水淡化是未来用水的标配了。尤其是等气温再高个几度，没了冬季积雪和高山冰川，各地的缺水只会越来越严重。尤其是夏季。将来这个东西和其它的海水淡化项目成了，东水西调，倒真会成为可能。5 U' E% [% x4 b2 L
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以后的洪涝灾害也会越来越严重的。但没有办法，就像潮汐发电一样，所有不能全天候稳定输出的，目前都很难应用。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-30 06:02
水风 发表于 2022-7-29 15:50# n) b4 H0 z9 ^5 I/ s8 {
力学性质不用看就很差劲。不形成水膜说明孔径应该是非常小的，而且还非常亲水。才能够无视表面张力。. k8 J0 J" b" ~  W
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你 ...

* w. F( k) y1 E! X, M你说得对。沿海缺水的地方很多。我只想着江浙沿海了。加拿大西海岸每年夏天都用水限制，美国加州估计也是。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-28 23:41
厉害呀。晨枫有没有注意到易志坚搞的沙漠土壤化研究，已经在库布齐沙漠、南海岛礁沙滩种菜应用了。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-29 01:13
景景行行 发表于 2022-8-28 09:417 C4 s1 v& [2 ^# ~) V1 ?# h
厉害呀。晨枫有没有注意到易志坚搞的沙漠土壤化研究，已经在库布齐沙漠、南海岛礁沙滩种菜应用了。 ...

8 g+ u3 X9 y& m$ _% i) C, G6 O没有注意到。说说，这也是大事情啊！
作者: 景景行行    时间: 2022-8-30 00:18
晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
" \9 W4 ?- H" b# z; |2 @3 e没有注意到。说说，这也是大事情啊！
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这个确实很牛逼。简单说就是一个搞建筑土力学的人从力学角度改造沙地，让它保水保肥。近期报道很多。9 [; u1 \& \0 O* T9 E; J% ?  L
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
) g& R* |! j; w' D0 D3 }5 l  D这团队还有B站账号，经常发视频。' e# l# R$ r; ?! W
https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 00:32
水风 发表于 2022-7-28 20:02# ?3 W* _' @# j9 w. H8 k' L5 B$ a* T8 I
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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7 L5 P. m8 H( l% H! e海面上水蒸气几乎是饱和的。把超级海绵放上去，利用机械力每隔一 ...

% I. y4 G3 [+ x: c0 m淡化水上用不了吧？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:44
景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
5 |# M  z, L) P这个确实很牛逼。简单说就是一个搞建筑土力学的人从力学角度改造沙地，让它保水保肥。近期报道很多。$ K/ q0 R: j7 M+ q+ m2 q/ V# c3 U

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这个如果成本够低，没有生态副作用，那可是诺贝尔奖级别的大成就啊，真的造福全人类呢。不光沙漠，估计盐碱地也行？不需要变成两田，只要能绿化，就是大胜利！
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:45
雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
+ y% I4 u3 u$ q5 k, ^" ~% H+ p淡化水上用不了吧？
8 m, W/ u1 @0 ]) \
为什么？船上也需要淡水啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:22
晨枫 发表于 2022-8-29 12:45# S; I! r2 @) q
为什么？船上也需要淡水啊？
4 V( b3 h5 T$ `0 ^; P& T
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
作者: 长叶林    时间: 2022-8-30 02:49
雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
% B' u0 D2 m! f' y吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

8 d  \, j  g$ B8 E! I& R* [2 c水蒸气里哪有盐离子啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:58
长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
3 }7 M/ u9 l+ x/ m4 i水蒸气里哪有盐离子啊？
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常规淡化水的瓶颈是海水到水蒸气这一段，高能耗。指望着风吹日晒那点产量。。。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 02:59
晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
9 F7 i- t" A* j& y3 _为什么？船上也需要淡水啊？
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要看相对吸附性了。不同组分的吸附性是不一样的。PSA就是利用氢气和氮气的不同吸附率，在吸收、解吸中分离氢和氮的。0 {3 ]1 Q! B# S' I
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水汽里盐分本来就大大低于海水。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-31 23:39
晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
$ ^7 N) I+ d+ _' T* f+ @( Z0 K9 f这个如果成本够低，没有生态副作用，那可是诺贝尔奖级别的大成就啊，真的造福全人类呢。不光沙漠，估计盐 ...

: ~" j# ?- I, n& W3 V' v对呀。不过人家现在是弄了一堆专利，在沙漠、岛礁、矿渣进行各种实验收集数据。对具体数据和化学成分还是讳莫如深的。
& h: _9 a! ^2 A1 z今天听了下他的网络学术报告，https://www.bilibili.com/video/BV1Na411V7ex  感觉总体上人家是在收集数据，产业应用要把控着进行。
作者: 蓦然回首    时间: 2022-9-2 13:48
景景行行 发表于 2022-8-30 00:184 u" {; u4 Z* o  B) e* _
这个确实很牛逼。简单说就是一个搞建筑土力学的人从力学角度改造沙地，让它保水保肥。近期报道很多。7 w  q. x# j- I0 L" a% O. [; Q( F& u

8 b( }0 g* @" x) P; yht ...
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此处应该@testjhy  老师
作者: testjhy    时间: 2022-9-2 17:04
蓦然回首 发表于 2022-9-2 13:48
& j. q* X" s& {# m" i) D此处应该@testjhy  老师

0 e: E- P7 N6 k0 `4 E2 C$ B谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋友认为条件好的沙漠(我上次转发的图片沙漠降水量还可以了)目前的技术已经可以自然种植了。当然如果加上低成本固沙技术可能是锦上添花。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-9-2 18:02
testjhy 发表于 2022-9-2 17:04
* r$ t2 x- y% \! E& ^) o8 z谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋 ...

0 e, j$ N: \3 L等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。9 w) F4 U9 E; m" J2 S4 ^: N
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他，维护成本低是最主要原因。
作者: 常挨揍    时间: 2022-9-2 18:54
晨枫 发表于 2022-8-30 01:44! }2 Y$ w3 B' L3 l! z, P+ _
这个如果成本够低，没有生态副作用，那可是诺贝尔奖级别的大成就啊，真的造福全人类呢。不光沙漠，估计盐 ...
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强烈抗议
! p: O) K5 _, U2 q盐碱地得留着喂羊，宁夏那儿最好的羊肉就是盐碱地上养出来的。
作者: testjhy    时间: 2022-9-3 00:17
料理鼠王 发表于 2022-9-2 18:02
3 c2 ?  b3 H9 Q* W$ Y* S- v等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。
: ]6 }- Y8 |- o- z$ L4 E到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
2 d5 k0 L1 c' g2 @0 C8 w! B
是的，所以目前大量规划西北到全国的特高压。
作者: 豪哥豪哥    时间: 2022-9-5 20:45
这些突破好是好，但是没法和软件，芯片技术和转基因技术这种等级的革命相比。
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* D. c& j& L% [; y9 l美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
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电车觉得算一个。高铁绝对是。



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