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爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 ...
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[工程技术] 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

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晨枫

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 楼主| 发表于 2022-7-29 06:43:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑
6 g! h" [8 F+ D- B* L6 \' N! f- v: |* S' N* Q6 g; ]
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。' W$ C0 |! Q7 O
7 |5 Z5 V- @8 ?* G, g' W8 Z; r
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。
' h. W; V% W6 n) {; p& p& m
; h. w# G8 V1 B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。
; C* y3 h5 O. g) `, f$ \$ h
. f* _1 c. M* I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。8 \+ Z7 ]/ R8 o+ t7 G& F' g! v

# z* P$ l# o+ T) j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。
6 ]! S% L8 _, a8 t) B$ K9 `
/ r7 R' m6 c5 @$ d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。
9 e9 O+ A# u* g, F/ k: U: t. o9 A/ a' w6 T
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。0 Y: q! D/ G+ \7 o4 x% j' ~
* V$ }, i! O4 i$ e3 Z  s* {5 |6 O% h
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。! g8 Y) Z1 J  q

6 \9 D% `1 o6 ^4 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。9 A+ ]# p, I5 J  D& V# ]! u2 Z
1 Q, B: n, m  S( Q
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。) x! S( p' {8 f% `) M

$ H, V0 j: K+ B$ I% ?; L- ~在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。6 l9 b6 }' ?4 o* G
$ m( `4 B4 c1 U! Y
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。( c9 u! ?( z7 {+ V
. t9 f) n7 @6 _
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。1 e( k  ?/ \, {* M0 c: h# A
0 s; e! |) V( ^% d' e: E* \
这事其实很值得吹一吹的。

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李根 + 8 涨姿势
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huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    3 天前

    • 签到天数: 2153 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-7-29 07:23:28 | 只看该作者
    厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    21 小时前

    • 签到天数: 2739 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2022-7-29 07:46:56 | 只看该作者
    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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    地板
    发表于 2022-7-29 09:02:47 | 只看该作者
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。5 C. }2 @7 m) E. j4 Z' }

    # t% T4 e: [* v; F0 y/ w3 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。# A  t- _% o+ w2 X) ?8 X; k8 J

      G7 b0 J2 h2 r5 E, i2 S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。

    点评

    给力: 5.0 +1: 5.0
    涨姿势: 5.0
    四处乱晃
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    太阁狗
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    colin1992
    给力: 5 +1: 5
      发表于 2022-7-29 09:44

    评分

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    故乡在喀什
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前

    • 签到天数: 922 天

    [LV.10]大乘
    5#
    发表于 2022-7-29 09:18:25 | 只看该作者
    本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑 & X) m' \: `; t, L
    水风 发表于 2022-7-28 17:024 b, B9 Z! W  }1 [
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    7 ~' ~/ t" x) Q) T2 s. S; O4 D
    / l/ C7 _7 s3 a1 V- Y& |7 E; l% 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 ...
    + V7 J9 R8 B# M2 A2 {: O

    + Q! J8 i! Q* G厉害。
    / Y) a1 L& V! j) t) D) b+ n' F9 y
    直接把过滤省了。
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    晨枫

    该用户从未签到
    6#
     楼主| 发表于 2022-7-29 10:35:26 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 19:020 r1 h: E: u/ I: e7 P7 l2 x
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    * A6 @1 a. o( z; j2 f1 e6 R' Z$ T8 v0 Z
    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 i2 z9 l$ W8 b0 G! F1 c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。
    ) w5 P* {) L$ @0 n5 ~  F- i& s* ~* u% J: Z+ W# i: B; J7 w+ D& 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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    7#
    发表于 2022-7-30 05:50:29 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-7-29 10:358 Q# L5 I% m# [- 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。
    2 P" X7 T7 p& k/ u$ g7 o6 o8 N! R9 E0 H
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    7 D$ \+ S( C( T" E1 m1 t7 J4 y6 Q; K
    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' S& e, f+ |7 M$ @: R. U' g3 a& U( L6 F- j9 x
    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。
    + Z4 A, {: ?! K: g# Z" L% k8 g7 V, k/ N
    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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    8#
     楼主| 发表于 2022-7-30 06:02:31 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-29 15:50
    8 E& m- E  ~" G0 S" f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。
    % R% R7 h( ~. B* ?
    . H( B! g: o& G$ {+ F( t; }  M你 ...
    : ^8 Z) ~' a; ?" L) Z/ 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。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    9#
    发表于 2022-8-28 23:41:40 | 只看该作者
    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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    晨枫

    该用户从未签到
    10#
     楼主| 发表于 2022-8-29 01:13:24 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-28 09:41) B& O* l+ V* a. ^
    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。 ...

      _, \2 h2 f3 s# Y没有注意到。说说，这也是大事情啊！
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    11#
    发表于 2022-8-30 00:18:38 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
    6 H' @0 |; h/ r; L( K# u没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    0 S5 J7 t3 N% d/ H, q
    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 r/ {8 q2 l, a$ u
    2 C( l7 X7 I0 P- Z0 {" E2 Ohttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    ; P1 @% m- I4 a2 n4 T这团队还有B站账号，经常发视频。2 V" \  \4 Z) e  y. ]4 P
    https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    12#
    发表于 2022-8-30 00:32:59 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 20:025 F6 J! e5 j/ P' |: R0 W
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    : o" Y4 i( c6 z, i; R7 c1 D- i8 {2 J4 a2 K, T2 h6 |
    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 ...

    * B1 G8 s+ J' O$ [* o. r1 n淡化水上用不了吧？
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    晨枫

    该用户从未签到
    13#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:44:41 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
    ' b8 Q) c* w: p5 U' x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。, O! Y; x' s( H: W: T5 e

    + `1 P" M; Z# E2 x+ ^& B' t: U+ @ht ...
    ( S7 d" D- @' D5 W( r
    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！
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    晨枫

    该用户从未签到
    14#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:45:04 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-29 10:323 J+ G& H! ], S+ t
    淡化水上用不了吧？
    ) ?: D9 z4 q8 e7 k" V* n# N: Q
    为什么？船上也需要淡水啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    15#
    发表于 2022-8-30 02:22:00 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
    9 `+ l% X: q7 [& T1 P: h为什么？船上也需要淡水啊？
    3 x3 B2 q$ I1 U
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
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    长叶林
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 09:57

    • 签到天数: 631 天

    [LV.9]渡劫
    16#
    发表于 2022-8-30 02:49:10 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
    ( g" n5 l' Z" `1 a( C$ U吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    ) e" m7 q6 V2 q* X水蒸气里哪有盐离子啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    17#
    发表于 2022-8-30 02:58:19 | 只看该作者
    长叶林 发表于 2022-8-29 13:49  t8 T1 e, z) E  W: W% X/ R
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    / |4 a/ m! L8 L2 e6 b+ {/ B2 Q2 ^
    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。。。
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    晨枫

    该用户从未签到
    18#
     楼主| 发表于 2022-8-30 02:59:35 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
    2 H" G: W+ d( U# f  A$ j- X! x. f为什么？船上也需要淡水啊？

      g$ ]5 }1 I2 L; R9 A" g  f9 @. X% I3 d- i+ e
    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。" @) C! Y1 P: f4 ?; O. Z
    2 w9 l- ]6 N* V1 i. I  O
    水汽里盐分本来就大大低于海水。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    19#
    发表于 2022-8-31 23:39:48 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
    . C0 u: D/ O4 X+ h6 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 ...

    0 x0 g0 M+ |" q4 A( Z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。
    ! H8 r) [8 d0 S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。
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    蓦然回首
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前

    • 签到天数: 1820 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2022-9-2 13:48:33 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
    ( ~) _% r2 l" t0 @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。
    " l; P3 k+ |. Q7 B/ \$ C& B; l+ r; l' J* ~8 V
    ht ...

    $ S" D; u" ^& H+ {$ j0 l$ @此处应该@testjhy  老师
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