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 - B+ a! E' v+ s% x1 R. G, C* p

( B" }' r! P  M  o2 ^/ l; ?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。! H" N6 Y% K. `5 _4 ~2 |% q1 a
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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。9 H5 }. }/ ~% }: w9 A+ V
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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。5 j7 V8 I" w" n+ }  A* l1 l6 K3 Q
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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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- c7 \/ w  ]1 B4 t  m* _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。9 Y# u! S9 q1 D7 ~6 I9 U

, U6 N. {, u. a# I# b, \/ ~( c, 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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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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& c4 H* L) p. ]: L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。5 [/ ]2 r1 W6 ]- @" K

. S' Q( F9 u: G. z. @* O( @" j( t在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。0 F5 ]& P; t% A3 e% N9 t, n* u
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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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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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8 Q) Y3 \8 `! ^5 a% J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 X8 m; u) N* g; [. v2 B" D6 Y& ^* i# F! f
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 " Q, z: ^9 p4 ?3 L- `3 W
水风 发表于 2022-7-28 17:02
( R7 A, G9 {+ U+ y# R) V6 u这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。$ V' Z; C7 u  h$ `
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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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厉害。
8 u  E  w* Q" O' O( n
; q/ Z. ]7 u" E) ^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$ }/ E  @: o" s2 {- W* [3 R
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。, I4 ]) V, @; i8 M* R# T

; z, r9 |7 g! ]& S. E) s6 f& n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。
. B' a. }! P0 E  t
. ]& L" x( K/ ~/ @9 ~9 ~! }* s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
% ^4 }; P" s# w* Z  P3 A, f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。
4 ~  k# L& [, C- e- }4 D. h2 c% }. P; C8 M+ B. L
海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

6 j) j' e5 t* w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。) x, V# G9 m; ?) P: Q9 h, K6 [

) T) p+ @6 N  U; ?6 K. D2 e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。( Y: [# R" T& D; p

' K- w/ b( O- U6 ?% Y8 d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# W" G; q. d! s
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。0 u; T# P, m; _& k/ d# m

8 i5 M6 \) B, |: Z+ B3 `( @你 ...

; q4 H! ]6 N+ J2 U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
+ B/ n6 W/ N' r) 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。 ...
' V0 c) Q9 h7 A7 }; S' L
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# s- z( ^) B, B, D& V" a
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

2 a$ t- T6 _" ~( j& 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。
5 T* ~3 B& d, x; p
) V1 d  i" f6 L" |* \https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
% m* r6 l. E. `: Z这团队还有B站账号，经常发视频。5 C. e1 J7 e; X
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 20:021 S) ]$ n, G* c$ h8 O
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
4 f) D  v- I( K& o( F; |6 g" ?
4 K. E6 ~4 B5 i) N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 ...
8 Z2 }# L  F' m  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
: N% `9 Y0 Z8 f7 u4 [2 {2 K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。
/ N$ o# P+ T& M
+ b; K" }" U5 A& T9 M7 x& Vht ...

4 P- }( A: v1 L. R7 A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% H& E" J; i3 h' M# k2 M# O
淡化水上用不了吧？

: A8 v* u5 N. L/ j/ h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
$ J4 R6 p& ]% \) W2 {# Y% |为什么？船上也需要淡水啊？

: [0 |( K$ F' l9 E) q" |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
4 E; [( X; P" o) f2 k吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
, X$ T/ G) a# t5 B, j
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- Y8 c) ], z6 x4 I; R
水蒸气里哪有盐离子啊？
; x* i3 h) Z* A* ]/ B! a; X
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
- Z# T" m* m/ ^) v4 G9 j: }7 U1 T4 p- \2 N为什么？船上也需要淡水啊？

; T. ^9 X8 u# S: n3 c7 f4 U5 o  _" O' v" t% D8 I
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。% S# b& S9 }% L  n: W4 t- Z. A7 r
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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. G+ g8 [( Y2 b& o1 T
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 ...

- R, r* u" N! P0 m3 X4 F  j. A( L& C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。
' d' e9 D- K% ]! B' O% |3 k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 q" o" i0 A- d- ^4 B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。% E; l2 u. R- X6 n+ l) `

! t  B6 f+ n- D9 q0 V. _$ ght ...
+ \; {5 s- B: a# ^- w
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
  X& B4 T  O0 _4 L9 c  T+ N此处应该@testjhy  老师

5 u: k3 ~7 T, [: x5 ]% ^1 t) o3 k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 17:048 @$ H9 J# K5 P0 z4 `
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 ...

# Y) _! D9 a; A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。  O8 W5 U9 J  _! y
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
. @7 [: T' h# U/ Z% I$ f# r5 l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4 @! w7 F4 [8 Y1 Z
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
9 q& _. Z  s9 ?- A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 E" a+ N2 t- K  d* [0 G- b4 [* u& |5 }
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

$ f6 r, h( m1 p! _! M8 A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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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。: i6 ~, B' x4 W. ]( f5 x
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电车觉得算一个。高铁绝对是。



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