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 1 x1 ]/ r  ^2 |. X0 K
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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。% {( b( D$ A& A1 ]8 ^' D' I! l

' a; a; O! E% A1 [" F2 N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。* [. |* \, I( e% k
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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。9 B; I. d" _& s% A, ]
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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。: J) D9 m5 @; a1 g+ n9 [* T

7 m2 G) j7 ~, T* p3 q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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, R( {6 V6 |9 }% A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。4 r2 Z+ |- u7 U  N) H) t; z: n
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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。5 d$ X5 @$ n7 Y: f5 ?

) k7 V( O5 Z4 h/ V/ I& p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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! m1 M, ]1 ?6 U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。7 x5 ?; x) I4 ]6 b
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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。; d4 q0 E5 j& a

! v) G8 Q8 ~# c; L6 \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。3 D! y' G/ I2 m5 ]* B3 q2 f: o# i2 k

" s! X  I  \5 f  D# ~5 O9 @& J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。  T/ c4 j/ i- F) R2 w

% p. E0 b# b/ a6 N5 f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。0 D' R4 q. m7 C3 g" X

0 o4 W3 _( Q4 ~1 c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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0 j) A# q. i! P' ?1 n) z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 % j  g8 G1 m& A  g9 C5 b
水风 发表于 2022-7-28 17:022 X- I: e" m( z( f
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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9 t2 @: \$ X" V5 ?  Z, \( k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。
6 e8 j1 R5 ]& l* U4 ?5 H& J  Y, q+ A+ U- d5 c
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
. S0 ]! R2 n3 I, x# r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 ...

' Y- `, r$ Q* j- {( ~7 Q' m# 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。3 H; w. i: y8 `8 Q1 }2 T4 f

0 \) s( M* }- V! q2 q9 B5 G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
% d3 w3 o7 g$ `& j0 i$ A3 x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。% c+ u+ J. |3 n) z9 j" d
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海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

; ~6 i$ p0 l2 v. w) E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 v" ~5 ^: [0 c( E4 m* c8 p# D

0 J, Y* u. t% s* I* r$ S& P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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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
( F; z6 C4 z4 E: j; _$ 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。2 a( ?; q  U+ a' x
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你 ...

, X' i/ }9 I5 }1 f. ~- `; _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! s) M; Y% X; ]" i# 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。 ...
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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* J3 A( L  h3 ^+ E( V
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。9 m& ?5 \2 O& ], S; c
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
3 G' S& v& Q, j0 U; j7 l这团队还有B站账号，经常发视频。
/ q0 X* ?( o3 Ghttps://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
" W  s4 }+ M6 W+ T0 y这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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! v. _/ m: Y8 Q! W9 M* ~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 ...

+ a9 o- c4 `, r7 i+ f- |8 h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 10:187 S' S" D$ B+ j' j/ Z' ?
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! v2 M+ s9 M8 Y. C7 a
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ht ...

# g1 z( |. 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
6 j/ g5 H8 ?, V/ r2 s0 r5 `淡化水上用不了吧？

: a* v' _. p, I" T3 g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
. i( S+ L7 T/ s为什么？船上也需要淡水啊？
, D3 X' r( }5 b5 S1 P! z0 g4 a- 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* I2 R3 T; X, \/ M% ?/ k) w
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

( r( w9 m4 h2 |) A. p( g8 `! f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- \0 A. S* f/ s# e
水蒸气里哪有盐离子啊？

4 I% R" x: Z5 a( e1 k/ v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
  L- G9 `- \7 F3 D6 c为什么？船上也需要淡水啊？

  r/ ]8 A0 q8 I# r+ }6 t6 u- l! ]; t/ h4 o) t' Q. |: e" 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。% n: n7 V6 w$ u' Z1 g% i
' B1 i  b# H3 }- F2 t# k
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; [* R: o* z& t8 q: v0 @' L% n' @
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 ...

" q3 Y; Q% V% R9 x+ R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。
5 {9 {8 g3 v3 d( 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
  V* v' v  a8 ~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。
/ T$ M9 v% W3 H1 i. ^, J4 k& J8 p/ P
ht ...
, q3 i' O( I+ w/ S# w; _, D" d
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
, r/ q2 R8 Z( N: |此处应该@testjhy  老师
/ y( G0 i- E, I) w1 _0 `
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# \) q! i% C, I
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 ...

2 y2 k+ q+ J7 H- d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。3 w- U3 _3 C, K, j0 N
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
1 s6 Q# S6 r; G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 ...

+ v0 h, @/ g3 ?/ Q& X& K: f强烈抗议
% D6 V: d2 m4 h) j0 J! 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
; j! C5 Y( U  k# Z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。! Y# i/ L' x/ l" P8 l5 {
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

# ^  D4 D  C# j& I# N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。1 Q# I9 ~& O' T" _. i

* u- U1 b6 S5 W6 ^8 ]+ ]) M, D( E美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
3 B% {  Y* n0 T( p' |% a, g* b# h3 i$ o) J9 Z) j
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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