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 ( O% u7 D* c! \6 g( H

& `" |7 v0 h- q1 q8 V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。( J: d( {8 i3 v" _

5 z3 O0 ]7 v$ i8 s( v6 E. D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。
# y; O/ U/ W  N; B' Y7 U- t
1 X  W7 U# N; L$ l9 w/ U; O$ j( g( S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。
8 z+ w9 Z& g* t( ^4 H9 M! d. g# c7 U
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。
# O" @. g5 Q, U2 d# ~
; y8 K1 M# v) ]& y) b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。
* H1 |! h, i- F/ _, b4 j
# v# d$ I' q% Z. L) M7 B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。
$ [% t' C4 f+ P+ o/ ?% O' U  y8 ]5 }
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。
( P; x+ k& Z. F& [9 t) [. Z
$ m; ^1 P* {$ G7 M8 L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。
5 i  I- O& ^% g' C
# z( W) }* j4 w2 q; _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。$ }: w; O5 m2 H0 B  u: _6 q

3 s& ]7 J* ~6 ]; h6 M- k. ]0 ~规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。- C9 c7 ^7 f" y2 Y2 E
: T! w6 R1 f0 g7 F! i
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
6 G2 x5 F; R- h& x' B% \4 Q( \
9 g; Q9 b6 l: S9 Y  {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。  `8 W1 ]2 I6 {

8 W& {6 N0 F) m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。
" @; ]# P' I: I4 r" m9 k. r4 W4 F# q& Q
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。! p, c( _% e) q

! n3 x7 |2 e2 g& 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。
3 u3 M8 h: ]0 x5 y9 E7 @: m/ j+ ~9 t
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
* y0 _4 \% ^3 X- J' L! r
水风 发表于 2022-7-28 17:022 {) n  x7 X7 c3 H- O
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
$ x$ {! x  I$ _; \7 {1 r/ u: {" W7 g; C& i5 ]
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 ...

, t- d) z4 X' @' [
" v$ _$ s8 q, t% O+ m6 N厉害。
$ d8 Y& X. f3 p. K
/ z! s1 q' I( j9 Z4 B$ n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: w( q  g0 t4 m7 Y3 P
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
. a4 u% T( n: C" G6 J2 a
0 N2 C' Z, O. ?* [9 Y9 T1 g9 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 ...

7 o& x1 K' @/ c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。. d/ |/ F# |3 Q1 [2 p

( `6 V' L! s4 C1 F0 r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
+ i& D' ~3 i9 Q' }+ z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。: ]8 p" n  O& x" B

$ S, ~* y' x, h海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

6 j2 _: p, K" H3 c3 j7 j6 a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。
: u6 {, E- ~2 U! a% o0 w! U; Q6 M/ s2 K
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。
9 A, H9 N1 K6 Z3 j1 T7 b9 n& i. ?
) y! X0 A2 {) b. o5 s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
+ H7 _9 m0 |2 k2 D* y# M/ Y  H; J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。% s: t* X' P+ h% V
, f7 S% V+ ?; @( F
你 ...

9 o0 L. m0 G& B8 b$ }; s" W* T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 09:41- h! K" L5 c2 o
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。 ...
) j6 E% J, X% h/ Y1 E* X
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# W4 v& \4 C0 c- d' ?
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

. V9 I& t, ?7 i. c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。
) T3 V3 E$ ?8 j8 ^2 J& ?' a4 g' t  ~) H9 H9 b6 H# f
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm# T7 ?$ U5 \/ K3 p% O0 N
这团队还有B站账号，经常发视频。) J; }3 ^; J( F  w% }) L: W1 o
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
9 h/ p; P7 j7 T+ d这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。" A) [+ ~% J& E! F) z
# {1 x- M  n3 n- M
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 ...
4 a& @! A; `( T5 r  n% I
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  T; m0 [% I# q  {3 N% }
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。% `3 s, N5 I5 f- R" }- k* ?: X

5 k2 ?% R1 c, \" pht ...

4 N  {; _! t1 j$ ~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) i& j4 H* Y9 N2 B
淡化水上用不了吧？
+ i- N/ v* D- A  f  x, u" s
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 12:454 A, a7 Z1 ~2 ?  \' _
为什么？船上也需要淡水啊？
3 _+ F+ z9 g/ i. [) P
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
; o, N9 f$ C. @' q. d8 h  J8 q1 Y吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
9 L! l/ e5 W( P  |
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
7 T" x& a7 X- L! Z' C水蒸气里哪有盐离子啊？
7 [1 D. n4 i& j9 N% d
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
% ~( X2 ~0 \% j+ D* r7 A/ m为什么？船上也需要淡水啊？
: H: U& H. H8 V  v* `2 l
% Y+ e' E! f5 x7 J
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。
' M: a# o- H9 R4 E% P+ E1 H3 d6 t& A+ o/ Q7 u' \
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
; X/ }) b) J9 Z" i3 K3 Y# Z, V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 ...
8 R9 w, A; Y( u$ d6 }
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。& i( x9 y) J) z. ?8 p
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 00:18
: w: p8 {$ s, r7 k/ N8 x% f! G( V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。* C  C7 O! u$ N+ k7 o; J4 |. x
- `+ t+ `7 b+ n7 J
ht ...

9 O7 e% m$ S' A# N0 T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
: Z0 l2 U$ |# [此处应该@testjhy  老师

9 F. \3 T5 j% E; }  J9 v, l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
7 B* d  n$ B, G- e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 ...
5 a0 w" z2 e% s9 P- `8 b) y
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。
5 J$ ]! W3 {5 r& K  P* V4 d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
, }- P. v) K* t! m3 A7 c4 R: 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 ...

% B1 B8 {% a. v1 m3 d: ?3 ^& k强烈抗议3 k+ ~4 i7 o+ D- J
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 18:022 x7 E2 B  t) a( q  v8 m! x
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。
1 S  Q& x* j$ `. G9 x' F; u& n1 v5 s到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
6 ^. `& i8 O! O3 [/ }
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。; \1 u$ n  d8 ?2 B

+ |+ c. q" g& g9 m% J2 C- L美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。& D9 n6 H) _; `& {# b. @

0 v1 t4 b! }  @$ I# z电车觉得算一个。高铁绝对是。



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2