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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
 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 ' Y$ ?. J7 X2 f) K' {

8 y; n0 Q9 ^+ l3 x3 e8 A/ Z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。
2 d8 `5 I! ]* S7 I
. e5 Y* F/ i( _/ D* I- B$ W6 R3 \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。
" c$ r6 V/ x' p: H5 g
# R, D; }  {6 K( `. x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。3 m' ~/ ~, ~5 w1 H

* |; Y! N' Q- w4 V9 r4 g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。
1 ~# j. N. Q% `" M# J; A- q( C" m* W& n; L- b
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。
8 t4 u$ b0 v- R7 b' y* y) |! Z2 e! {5 v% q7 m% }
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。) a7 Q. x6 q" q- J

( r" i* ~& p0 d: Z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。
7 ~0 w$ u. s: w( \& Z2 S
* T( V$ X: |* b3 \0 q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。
# j1 T8 r$ |9 D3 J% j
/ r. I: F/ e5 f  Z& |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。! u  l, I! _7 X7 y* Z
) ]1 H2 j, ?& T1 ?" l/ x4 k
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。* Z& ]  H: `4 K2 p& R: w

6 \$ Q& @2 p7 z, w+ l' ~- D: t在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
! o$ [/ @5 b/ f3 T' p. r' i
. a* e3 X+ |' K4 e& r' u& v$ y7 W+ 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。
. R4 n8 s1 B, g( b# P% |0 |5 z# v) C6 x, x9 }# Z! c
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。
2 s# d+ O6 o# m# U3 {9 r& {% g5 `1 `, N& F* z; b
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
    4 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
    回复 支持 反对

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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    1 小时前

    • 签到天数: 2740 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。
      H- x5 G# D. v& ?5 Z( p
    * S+ w# u, y+ O8 R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。
    7 |  {  K" G& z; ~7 I2 u( |+ J6 @" a" K" K% d: H/ 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。

    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
    昨天 03:06

    • 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 , i, ^; C, I. Y* X: b9 ?
    水风 发表于 2022-7-28 17:02- L  g8 F( o! F
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。, k; s- C; A) f

      W3 G0 Q# d" 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 ...
    * Y5 O1 n9 r( \# |
    1 H" Q; |8 }" {2 \& q% A6 m7 v, l
    厉害。
    ' n; D- U$ J- S, I1 g
    3 w3 P: h' T# ^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 19:02
    1 _8 X! ]  G  K) w这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。) ?1 p6 E# T* S2 ~. O! A" M$ d

      F5 _* V0 x+ i$ E+ d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 ...
    + _. c# \! V) q) i
    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。
    8 ?2 m0 s. K2 a% j! b
    8 `/ m4 f. E' }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 10:350 _/ w1 m! v* K+ u# f" ]* Y2 t
    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。, k* D8 k) v" q9 F6 T' i& {, G, y

    " ?, S/ j, i) a, X$ @: l海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    " K7 t$ K" d; t2 y* T& I
    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。
    9 E6 y/ ^0 r9 o5 d6 R- m# H/ c9 k/ N
    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。) W( i6 l/ G8 @4 D9 U; |

    # b5 {" G6 e. D8 [% l5 z( X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 15:506 v' J2 U* x' m" D8 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。
    4 ?- x9 U  I4 I6 L! ~0 q3 i1 V+ X% h) m# K" }! O
    你 ...
    1 Z. w* y. Z, o* a8 [
    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) X, _9 F/ K  g6 Z$ p
    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。 ...
    # Q  Y: {- i4 {
    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
    7 Y" v1 h2 i: X4 O没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    ' w; s. U  v3 R3 s: a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。
    & R5 M& c3 G$ m; y* b5 u- P& t6 g% h7 L1 O1 ]" t- S$ U" ?
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm9 w( B7 h+ \8 a
    这团队还有B站账号，经常发视频。7 ?3 }5 s" W! o2 x3 l) ?1 O( e! f+ u
    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 20:02: }, S$ w$ N5 x6 m* N
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    0 f8 m' ~# x2 L( S4 g" f
    & @. m9 j" z4 g2 I- k: P3 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 ...

      |+ [1 O9 |- G' P/ r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
    6 B5 c6 Q7 ?- i8 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。
    1 y, O! q+ ~1 w5 h- O  b
    $ |& d0 ^, v1 d- Fht ...

    - E3 _5 l0 o' D& ?, V' e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 10:32' G8 L. ~# W/ ^% X& S$ Q' ~2 T- ?; Y7 F
    淡化水上用不了吧？
    ( t0 h# i" O& X' n! L# k9 C6 l( O
    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 12:451 W/ \, M% `5 l, ^5 W0 X
    为什么？船上也需要淡水啊？

    ; H# e1 q; d. r5 h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
    8 小时前

    • 签到天数: 632 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& h$ z! ^, v9 \" D
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    # K- p8 k! x, v9 Q" z
    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 13:499 _; k& `7 c) F9 u0 J5 _3 _0 `: j
    水蒸气里哪有盐离子啊？

    , O+ V3 k) z$ U% a/ A( J! a5 f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
    3 g; P7 L+ c* j" t为什么？船上也需要淡水啊？

    : @/ O0 T9 @6 [' T4 s
      ^; K8 ]4 V" `6 t  o8 g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。5 f" b: g, A, x4 w" Y% ^
    - X+ Z6 c( \" r
    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

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    [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 01:444 k. [) x: I/ h1 `. y
    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 H/ n& s! ^& B7 q. n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 n4 |2 H7 A) {) K  [! `8 O
    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
    昨天 08:45

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    [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+ r3 b4 A  w# L5 W5 w5 j6 c  b0 @
    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 B/ o4 r# s& ^9 v* b6 ^
    : x2 u. y/ H( t; p  A0 U3 y( y( P
    ht ...
    $ w. I, e) I2 H
    此处应该@testjhy  老师
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