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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 3 \5 F- l+ l4 a# F  M* ^2 Q
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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。
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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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! a9 l  [, x5 N4 e4 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。
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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。
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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。
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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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$ b/ T: e- A# W2 b& u$ y6 X( v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。
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+ L# Z# w  @! J; R$ C! u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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* g5 b, i; n8 n+ N4 V' r  H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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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。9 k' ]7 W! z1 P: ]5 K, x; m
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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。+ k% D% N" C& D- N' W6 }# D
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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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  l  x+ T/ p) r2 O9 ?; ^; t% o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。+ E& C* s8 P5 ?: x( N* Z

: q0 G0 D$ t& }+ ?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。
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" o- Q# S8 _! W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 2 F0 Y- d) P, C$ E& x( v7 F
水风 发表于 2022-7-28 17:02
, C% w1 `3 J. z. @- }; z这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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& `6 |/ O2 L# c4 [6 m  p# K6 \7 s1 {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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( X2 E6 n9 ~) J: g厉害。! O, [/ X* \. t( W/ [% _
$ e$ H  @6 U# n! I" n- {) _1 S0 u
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
# N" d. I: O8 O这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。! f. {' Y$ V$ |9 C0 l( ]4 S" K$ ~. @
4 g' r5 c/ U. m( t8 ~3 s1 C" g" o
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 ...

% v) X0 _% W, n7 Q  Q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。7 s: A: L4 V8 T" d

, i% Q+ Q' ^7 U( o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
' A% P% c' ]1 y% K, ]' 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。
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海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
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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。  a& [6 {3 ?$ @

& t4 y" M' L& E8 T( o0 J8 N* |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。! r+ x" b6 a  a% L; X% @
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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
1 r( z0 M" r, U# 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。
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- @' K6 q" Z! D" A* L7 L- n你 ...
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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 09:414 x4 J2 i) @+ P1 u+ ~, ^2 }  i
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。 ...

/ w8 O& i; W4 P$ P5 G; F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
- M# U5 P$ b( Q4 p4 o1 d/ v. ?. _* C没有注意到。说说，这也是大事情啊！
, c" i3 ?* F6 J. k# |& u# g) _. @
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。
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm6 ?1 ?9 Z8 |5 T  `
这团队还有B站账号，经常发视频。
( B# f/ l1 T+ u$ P& A: Lhttps://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
  @% i. S2 z, k  N' o+ I2 a这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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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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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
. s) i+ s+ M; y6 q9 P* i# H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。8 u+ Q+ [- o4 {2 s5 p* M% b

* X. B7 Z0 \* W3 p. _1 Vht ...

3 L  L( Y4 A2 ^! A& I8 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 10:327 d( v: S: Q9 I8 L0 E
淡化水上用不了吧？
$ e2 F7 `9 s- v7 ?; E
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
4 W% W& k: u: Z% Y5 g为什么？船上也需要淡水啊？
# \5 N$ Q9 i1 u
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
; g2 [2 _2 o8 Y7 u  U: T吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
% ~) o7 W0 v9 s
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
* L; g1 r4 I/ n+ s% X水蒸气里哪有盐离子啊？

' }; j2 b* e- O) a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
8 b4 Q4 r  w! z- c" ^. U为什么？船上也需要淡水啊？
) z- I0 m3 l; L) E8 @' n

$ n( q7 ^3 j* {" A$ Y, Q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。
, d) g6 o. Y/ b: Y- W# s: l3 @8 m( T) n# z" C8 T
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
0 N3 e! ^9 J  v. f$ Y+ V% 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 ...
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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。
1 R$ c: j, O8 e2 h* {3 N% ~' z8 B8 \% y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
5 i; ~+ U1 @9 |) 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。
+ \  m9 B* J9 q+ |$ ~# l" \( S( s7 m4 j
ht ...
& I2 x6 d* s$ u  j, L
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( {: V  s. X  R
此处应该@testjhy  老师
" V9 j$ Z: n3 x
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* s1 `! `: Q3 @3 M& j
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 ...

- ^6 z  x2 u& p% @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。, l: ?8 {8 v$ b1 s: T
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
* C; b5 Y3 X% J. }2 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 ...
9 k/ o& ?! x+ ~6 Q6 z3 F
强烈抗议6 L0 ]3 M4 Q- G/ i) J6 A
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
, C$ W0 ~/ C' T: U  o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。% j3 S* F( K0 Z4 j( x9 G
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

6 l9 b. O+ K4 g0 p8 {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。  [* ?3 ?1 L6 X* U
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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。+ G5 E2 W) A( K- Q
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电车觉得算一个。高铁绝对是。



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