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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
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5 c+ [& F8 O" Y3 U8 b+ [- h0 x1 c- 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。' V% `9 k& d% `8 C4 b" C  `
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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。
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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。
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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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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。1 H2 {* O. A+ {) E, K/ O) Q
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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。7 ~2 f$ l* d/ L; s! _/ e3 I6 G
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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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: Q* M4 d9 M% ^  Y. l: ]3 a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。: ]/ `$ j- a  u

5 r* U3 A9 L  d% ]  A0 j+ ^) q' \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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3 B% v9 w% ]& \  k3 Q1 k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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- `. Q( g. Q1 y' i* q+ m3 F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。2 q8 T% c( K( t/ E8 |8 A

- ?, Q' f7 O! e9 s( t& @# p2 x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
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水风 发表于 2022-7-28 17:02
2 T7 w2 p; T3 d5 X2 J0 Y, a8 G这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。8 s2 E  y1 c8 f6 {0 R4 g% e
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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。
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7 `5 E( n  d, K; _- o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 19:029 F9 X: J8 s3 V6 X( n0 J
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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8 U( U# n2 l! d6 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 ...

, Z% B+ F5 ^5 q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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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
6 o2 U/ R7 F# j5 d! Q+ Y) H% E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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0 b' Z8 h) t  o' `1 l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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5 r  h) J+ i. I' H- H- H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。# m* z; A7 o; @& a

5 T- q6 I& b! N' f' i" F3 O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$ q" l9 }) A( \
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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; d1 |0 l4 H  ]你 ...

# u5 T& h7 N; d0 {8 O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 09:410 |, s6 S  d* M) S) I( t$ d
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。 ...

, r  o& @! R$ v- G, E9 ^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
, a" J) ^0 z# i) i/ T# J% ?没有注意到。说说，这也是大事情啊！

7 t, k/ A2 p/ Y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。' p. ~+ h& }6 M$ X) F, V/ p5 K& B

* q: Y2 Z3 \8 q0 l7 ~+ @https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
, m1 [3 E: V) b0 e1 g+ T* r3 }0 E& r这团队还有B站账号，经常发视频。
0 E- N5 Q3 O( khttps://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
3 c" x/ N/ T4 p这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
+ s5 e, Z2 t) q
; t6 q, R" q2 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 ...

% X3 |! o& J/ M. S  {8 ~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
, @% G! A+ y0 b) R0 G3 a6 ?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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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: U( e+ Y5 T( l' s4 ^6 E
淡化水上用不了吧？

; ~- }; d7 o5 e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
4 e. y; P% ^+ ^4 H; M& y为什么？船上也需要淡水啊？
* i$ u0 f! u- `6 L9 d# 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
4 x& y4 F! G' p4 l5 R: x吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

' j/ H5 b. }5 z) X& y" v/ c# c5 i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% }. z8 K; Z9 g5 Z. Q4 i- y+ r
水蒸气里哪有盐离子啊？
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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( J4 ^. L为什么？船上也需要淡水啊？

0 y4 Y. Y$ ~3 Z) F
/ u* u6 l' D- \: |  E. N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  F0 G6 o# s# ^6 O, |; e/ ?, u8 N3 H! e' P8 Q5 j
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
' h6 f2 A) U1 w' J! f( a& m0 |6 H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; t% k9 }3 @# h: |& 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。' I9 K+ E' T* D, `0 e# W+ y
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: \$ U, K% I+ J. D6 `
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。( L6 Z" I+ b, }; g* Q! f( L( q6 P+ j
* U3 ]) \# n+ J7 N/ y: m/ v
ht ...

' ], I) M7 ^) G( K0 ~# {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
5 [" h" ^% _" l- x- ]此处应该@testjhy  老师

8 c" a4 S5 X- g" G2 ^/ }4 o7 S" ?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- s! S* l& c+ _$ G
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 ...

, c) e# ~8 j: D4 ?+ i& M3 `0 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。
, I9 h. G2 n' a# F1 W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$ X$ ?3 W# v2 z
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
8 L* p# W; X6 q/ a4 ]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 18:021 s" h6 X5 |8 P- S. Z0 N
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。" ]' C+ ~5 s' X! {9 H( U9 N& z1 K
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

2 j; L6 t- E- X, r: 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。" n4 \3 k9 k3 {0 N: M: M$ C  P
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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。. i4 |" h) e5 j9 \% [

8 u7 @" F. ]* }" V3 D; a电车觉得算一个。高铁绝对是。



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