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 # k- i' ?7 `% N( @- s' |

3 ^" H2 I+ v/ W/ @# b% [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。
! y; g+ c4 W7 K- H. ?/ @, x& f3 B" d5 a* w: L' i
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。- E) j* r7 t+ k- r) P

; r: ]. S$ \6 W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。
. A, M: X, [& @1 W2 S8 j7 _9 h  D$ e
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。. ^! H. w8 P* b0 a  D

; P  E: \, 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。2 X, l* S3 x, u
0 E0 d# ~" x7 T6 ?
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。
# }: M3 E; K: g! E& B) M( i8 ^3 ?6 v) @. M) y* B/ o2 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。5 x' E8 Y1 o( c$ u

5 v* E8 R* i3 d2 o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。; d" B" w+ A( P3 d6 X) M
3 T4 b, ?( v. M5 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。( A" F* U7 y2 x! U2 v
5 t7 Z7 j$ D8 }9 J& s. o
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
( N2 D# |$ z/ O
; [" w0 P$ |) P7 q7 W在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。6 Y! R7 h) u; ~/ z9 d7 v9 \

) N4 P! T( e$ @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。
7 f$ S. k8 X* A' R) Y
; m% \! R( O( P& i9 X; w9 w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。
' l5 k  W) I% l# Q5 ]4 A' y( `$ W; X8 {! k* u, n0 h
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。& Q7 R7 q( l  v3 E
9 G3 H9 s" k. E. ~) d6 {, }6 V/ b
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。9 O) D: y% _5 M8 f# B: y
8 q! ?+ e# y$ R& t" Q4 Y
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 ) Z0 k" D! ~' W
水风 发表于 2022-7-28 17:02* _, ]: s! N3 r+ r4 ?
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
; s+ x0 t/ l: ~" E- U7 l9 \  l
: I" A' B. Z$ `& S2 D: ]% \& 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 ...
1 Y4 \5 ~6 M5 M! A. B' O/ }6 ?
) E- |. a. c, Y3 ~! x2 Y" y; `' N
厉害。
% |6 J  C6 t( c* I- Z! h) N; d1 f3 i8 z0 E& }2 }
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
5 I0 C# B; P7 u这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。  c7 }) Q9 y3 h! b- r+ b1 L

* ?3 |3 F2 X: w; j' J* O$ x% Q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 ...
" v7 |  p6 h, P' h  e' 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。
; l6 }+ |  y2 d2 W
2 ]) Y7 Q% K9 v! 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! f3 L7 q* w% W) L2 N; I7 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。
3 v$ M: k+ D0 W7 \& U- C
0 v( O! L0 {7 D海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
7 j0 J# R* E" q) q: @
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。
; c- ?- N8 T% Q- |* c+ F
/ {' o7 J/ @' s  l" o; `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。' L) L! r& z. B$ }

( C8 I. j: ~. M6 N. i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' I7 u) i0 k) r: 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。
2 n. W" O3 \. J  U' {9 e* R& d
, o/ T% {: ~9 q2 Z9 w, Y1 R你 ...
) ~3 f0 G" j0 l4 x1 h* h; A
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 09:416 z3 @. ~" m3 L8 ~! a2 f: 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。 ...
7 m+ H: E/ y: }$ M+ s! 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' j) W4 s3 Y$ M* W4 z3 C6 S+ g
没有注意到。说说，这也是大事情啊！
) g$ ]' {1 X3 B0 S6 T
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。
& p3 n3 i9 ?$ q$ ^+ t: x& z8 o: I/ W
6 F4 i: X. K$ o' H% }https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
; f; k0 C/ R' C8 w0 T& l这团队还有B站账号，经常发视频。! I% t4 `" C2 r# a$ E
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 20:026 T. D( C3 V- j1 w4 @3 X
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
1 [9 l, F/ D% ?4 y( I& U3 z. Z# ~& \: x
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 ...

) v3 g* A$ F" S; K- F1 Y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
" T4 a7 U( j3 l- L+ b/ p7 ]& `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。
1 m9 p' A5 ~) O2 P- z
6 ^! c+ [6 n* O# ?, i) Sht ...

7 z( r3 ], P- ]$ m8 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' \; K: P3 C8 n) K( x
淡化水上用不了吧？
  ^$ p/ D8 m( W* `% [, r8 _4 r2 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
1 _* E& |5 ?+ D% `. G为什么？船上也需要淡水啊？
$ \9 U! b( C! M/ \& ]2 v/ A8 J
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: N- n6 q& A% n
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

1 {) O  O7 m3 G, _- _+ g- g% Z4 G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 13:491 j0 z# f$ ~* L, B8 ~# A
水蒸气里哪有盐离子啊？

" l4 V. I* R; _# M8 h8 l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 11:457 x( o9 C+ M0 B+ v' e
为什么？船上也需要淡水啊？
; `* ]+ T3 J9 x* |

6 ?9 F5 c: s% y% |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。* k- n1 A+ `* x4 S5 M* ~+ |  v
; W5 C$ w2 ?) ~0 v# R4 {( \6 P- k# I
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
- v/ E2 i, K$ q: \& K$ c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 R& G" L( m6 \9 Q, e0 f! ?8 y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。
9 F  ?2 N' L% ?9 n5 c( C' l, F4 V3 J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
, e! |" |$ T5 E. i. O) w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 ?/ F- w6 |' a# ~

1 w% r8 ?" `* c  ]4 \5 Wht ...

- K9 J1 V; u. |' [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! [0 n2 `" B* _# o
此处应该@testjhy  老师
  t; D1 G0 P9 ?: C5 q% m$ J0 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 17:044 u1 b5 `9 j$ A
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 T5 Y3 o8 E! H. \4 k+ t: I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。
0 R, b, ?! q& C2 s3 |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; [  D+ I& @6 `" `
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 ...
1 I- Y+ a+ f8 I  V/ E% v! A4 v
强烈抗议
+ c/ B+ H/ ]. F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$ f# ^; \- B0 h$ [
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 N& y$ q0 p  A) d: K0 y; Z; I1 l到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

/ \: a, I6 y+ [9 Z; T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。. q) P. t4 {# Y5 a% @6 ?: J% H
1 ^; o% M2 m. a5 ~
美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
, j* `7 {! O/ Z7 V/ \2 r. U: e$ B8 w6 w1 ?
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