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 ( ]' e7 u+ O- {' M- T
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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。! _6 `  n' ~  s' \( y7 O# J

+ m/ d& J7 K! p& z0 k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。- @+ M3 ~* K9 B/ K

% P9 [- d7 c2 s$ ~0 s2 z3 ?4 k6 c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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/ @) n' ^* X: W8 r+ c4 @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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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。. q* E+ i7 k  T! \* t8 r

7 C6 F# f) s$ }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。6 {# a) x; y! T7 \

- A# k$ u+ w3 f6 X/ t2 Q. x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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2 B& U+ \' L* w8 _/ r- \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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: D  W) U1 t3 U0 P5 m在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。$ \& ~' g3 p$ V+ D
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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。' @- h. v- i8 \/ t

; h+ S8 D- ], U4 x: X0 r$ m3 ~0 |* h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。: g8 X5 O& t1 @8 [

& I. A; i- Q2 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。& \5 ]( T* u$ H8 V

  M( {7 v! `: F( j0 M8 o2 W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。4 W/ y/ p* T- c# Y3 ~

2 W/ y0 e: J  l/ g8 j& |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 ' R- G5 `% I5 i9 h( G& d
水风 发表于 2022-7-28 17:023 s9 W1 v, }, @
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。& q9 a( ]1 ?& B, `- L

0 Y8 }: u6 g1 V5 r9 Y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。
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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) W: w; `3 R) \6 \, n, F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 ...

. a% a7 E8 i/ Y) e# b% r) K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。1 f1 G% ^# E' j. Z. A

$ v3 a5 i% G# P7 {1 P+ 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  @8 ^3 i" Y" C8 C1 v, K2 y
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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9 n6 |" u3 U) J$ y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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% j# D8 i( k0 {" D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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: e% @+ _! J2 J$ x3 I4 m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 15:508 L9 J( g) L- B
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% d: c/ w0 }0 H! O8 _. q
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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 09:41
$ K0 O& S* P9 o) E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。 ...

$ |: d/ j0 ]* G* t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
6 _# \( m  h( L' f$ T: a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。0 T% p+ x8 `9 o
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
+ y) ]1 {, g6 o1 I; |+ p$ A) \% ^& k这团队还有B站账号，经常发视频。5 }7 R( q5 F$ U* u" z1 G
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( f2 |9 s2 U$ K. G  S8 W  [
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。; {" G3 J4 d* {6 b) h% r
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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
; z* ?- K& q/ q, o5 n8 }4 J( 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。2 f1 C' _: w  }! e/ e) o! b/ d

3 G3 X$ J- O" m8 Fht ...

" w* k9 [3 \. K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
7 I. k& L5 @0 J/ A/ z8 ~$ w淡化水上用不了吧？
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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
: X: M1 Q9 l9 N# e# o; S2 |, K: t, ]为什么？船上也需要淡水啊？
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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 02:227 z& v" E1 P! y
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

& ~) L, k1 S0 L1 @) 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
& S+ s8 {; n8 {7 `" R0 E水蒸气里哪有盐离子啊？

; \3 M* P, `* 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 11:458 O. y3 W, k  M3 a
为什么？船上也需要淡水啊？

( D' P8 ^9 ]5 K8 G
/ S) U4 D5 X' t# q2 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。
) W: V8 l7 b0 }9 w: P1 \. Z" A; C1 a& S* b! A: q/ {, a
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 01:444 y  o7 R5 n+ r- k
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 ...
0 P7 @7 w# X% O9 H$ }: 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。
/ ~* K9 R6 t- D1 W* ~! B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 00:183 ~2 A% |+ v3 q. F
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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ht ...
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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% F3 M/ F: p0 Y1 u
此处应该@testjhy  老师
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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 k8 \1 b. n1 E, d
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。
$ K( D# s9 s8 p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 a' V4 Y, S7 ^+ U- |: ~. e# 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 ...

, z# d$ [4 v8 h' X强烈抗议# X& P7 g0 H3 \$ 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
  q. x# q! |" x1 m& \' n4 ^. 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。
9 S/ Y- r8 h. R! P; M* J; S到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
/ f" \, U7 C$ C1 U" p9 J- O* E
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。2 A# b4 J/ g7 P4 }% P6 @) b
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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。1 R; A5 @5 |6 \

2 T& D- I1 N  B: N0 _电车觉得算一个。高铁绝对是。



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