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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 . G( F" s3 C& w) z, h6 t6 \

; G1 x5 U7 h- j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。% A" C! q# ^' O* l; B7 g. d$ U, B
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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。4 T; w: {8 Q6 E5 P! M6 G

; G. N' M* j2 H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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  s1 w# E+ g6 N: B5 s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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; \/ |. z6 ?8 j+ o- ~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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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。2 `3 ~2 a7 R. s+ m- B
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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。8 }' ~: U1 q% J

- `* |& G8 C7 c8 i! P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。; V, g4 p( C: t; k4 z
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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。+ D  n" p5 f" w; P

+ F/ X5 }' R. ~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。: v# S4 ]' p, G9 Q# |- p0 k
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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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. A8 j2 B! D% v+ a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。4 I' L& T- O4 ?& E( W
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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 S# p( M8 D; [/ R7 ?

6 B$ S3 t6 W  o4 g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 / _0 I' V% L0 H7 w
水风 发表于 2022-7-28 17:02! h* P5 P' J8 s) I) l0 M
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。5 t4 h, w+ r- R, k
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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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+ J/ X5 p8 c/ B" t7 g4 v. w厉害。
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5 b4 B1 m5 t1 z  \& O# P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
% p8 D0 \! M$ V1 g* j  e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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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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( X- j! J# k4 w( k; J9 H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# l, p& X4 {7 P* {' }
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。: e7 ?4 x$ ]* B9 X" S( G

& a  F4 m, E* Y+ p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。
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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。
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+ d( p: J$ ?4 m; O8 C0 C- s) D- z4 V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 15:500 v" X' X* f! r" F+ y
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。6 P* R" ^2 w- d
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你 ...

3 \9 f. ]/ L0 N2 e( f( u/ y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
. M8 Z/ [5 Y- H7 b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。 ...

# b% E& l) ~4 E0 n5 N" t4 S' z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
' g6 x/ g# b3 C8 R/ ~# K* i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。
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
$ m3 g& w+ w8 c: |$ V5 M这团队还有B站账号,经常发视频。
2 D) [4 W7 ?7 h4 H  J$ Yhttps://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( h3 G" t9 ?" w/ D% K7 K
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。7 N3 ?7 Y7 U% K& G0 P$ I: j/ p
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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 10:180 ]7 |. v$ G. C/ O# z, z0 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 P6 ^$ ]9 I, R) T9 [2 T& o5 l8 \3 F8 L* Q7 l
ht ...

9 u" k7 N1 C3 D1 L# L6 m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! P! h( Q" L4 G7 C( e" |5 M
淡化水上用不了吧?

6 k3 V5 k! C- I8 k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
- _( R3 E( X3 g! X为什么?船上也需要淡水啊?

. D1 M5 B3 c% w! b$ V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- i4 O- T+ B  w- A
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?

0 T& {8 E; I7 D( D/ @' M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! T$ k. o. f% f
水蒸气里哪有盐离子啊?
5 Q3 B  h; S9 W
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! I, H; q9 d* f* U
为什么?船上也需要淡水啊?
" R4 Q/ w- s  L8 j( W0 a

1 b1 \. `2 {8 g* f1 [0 m4 @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。) s4 f6 L. E: L' G* a
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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
0 [4 c* [6 T: {: R4 \5 S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 ...

5 w7 G: u2 R0 @2 ^6 e$ M. ?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 b8 e5 E( w# d: l/ {: v; v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 00:189 X& z$ w! x" s7 H+ j5 K" L. ^
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。
  a' K# I( R' R/ E: @
; d: _" G0 p5 S1 z' Y7 kht ...
; o5 \, |! Z4 W0 i+ |. ]! C
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( s1 N& T& E; q' r' x) {
此处应该@testjhy  老师

1 b# M+ w, T& S0 [; 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 17:046 g( f( D3 M& B* ]) y5 o7 l/ t
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 ...
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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 N$ V( n' z" E2 G  n" l7 {1 q  X
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 01:448 e; a" I& ?' c' g9 ?8 G) U
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9 ~3 T" ^; w. I8 Q. B
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
: l. P  m' j6 @; D9 B; ?. 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。
- h9 ?6 }* W" A6 a到时候可能沙漠才是最好的资源,无他 ...

' Y" z/ Q) [5 N/ r+ `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。
' ?5 r7 h6 o& p- H0 G% p! r" e6 R) q, h0 W$ h/ A4 r
电车觉得算一个。高铁绝对是。




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