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 - Q1 w2 t  e$ I6 F/ d" R" B" [

& I/ z. M" a. y4 B7 m, U! Y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 ^) ]: ?+ T, m  p6 j5 Q- ^

" \) [0 a) j" B+ G. 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。
7 R7 n' c; U# G) H8 y) C5 [
% p6 ?9 K4 m) ~2 D3 Z( x4 y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。
2 o8 v4 S" }# Z& C- s( E1 s- b. h: i1 Z6 _! a
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 R4 x# g% V1 x/ O/ p* P1 j/ w7 G- Y' Y7 t: v+ e
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。
4 c7 Y) j3 M: |" v% M9 Z4 Y" K/ X6 j7 l. j9 R6 W7 {1 A2 u
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。5 H, L- p- M( l4 }0 h& o/ ]

* X( e6 F. \% _& L& w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。
4 m; Y+ P2 i" d+ W* d3 C8 I! N" c/ a; |, k, L2 n( 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。7 R) G8 c$ v. {5 e( A( Z

3 f& W0 ]- q$ Z/ S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。
4 |6 w$ m  s4 ^8 P+ @& T: u: `) g0 G  E7 Y# x5 @3 d, h
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。4 |3 Q) S# N0 {6 j! V

/ A2 p' [: d3 {2 c2 G在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
8 \; S/ w% b9 z5 p
$ \% @1 o; _" e3 ~+ U' h5 X3 K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。; ~" l2 w2 n0 {' t( e
- b/ H( V- K) `1 B: X
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。
) a- k. O  n4 e* Y5 `' l/ M+ A0 U' A. E# P
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。
, s4 o$ Y8 W* Y7 f7 k
, V6 I' N$ B) C: n9 E3 v2 Q% Y2 v5 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。
4 M+ [! F2 s: p" }
; K6 U3 R: G1 L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% o' _' {. [" H
水风 发表于 2022-7-28 17:02# i& N7 G% E, S' D( c, q- j" b8 ~
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。9 _( m8 E( P6 l$ s( q, C

& V3 Q" \, A$ I0 E' \9 X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 ...

8 x" ~4 T+ d  H# g" `! k! k# M* D6 T9 }. f" ?4 h
厉害。7 n% p; [+ T" C
- @( {$ Z* ]3 p! T3 I
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
3 {9 e7 O  _4 f, S. L7 U) k这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。) ^$ W) |  K$ k
$ b1 W; r, L8 d; M% V& S  m' Y0 v
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 ...

3 o( M3 Z, s0 o$ r+ 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。
1 L: z7 P; ^* C, K* f% c! {8 `$ L  q; u) B" `# ~" @/ ^
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% `' z3 u8 s3 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。/ u! y) O1 E. L% v- C$ o9 x/ A: k( v: q
7 h: ^* e( L; W$ I" B; O( ~
海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

9 w( h$ f" t* X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 ?7 E6 U4 l5 P/ a+ D/ {5 c

9 z, C& ^: v% H  }; N( L! I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。
1 w+ J9 a2 r( j, B) k0 p% C. w" J9 b8 d. N, v
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! V! H" C+ h& C+ g* 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。
! d7 l: C+ e2 M. t9 a( B; x$ W9 d; ]; k: {2 |: V" y( G/ A' Q
你 ...

7 h/ F+ \- _) W5 e" V# Q+ T% L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
/ u4 D( m/ _# f. q; k' A) o+ 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。 ...
) Y7 V1 E7 \+ m( J. f
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 01:131 C1 _' B/ |) i) u$ }7 w1 g3 i9 N
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

) _4 T$ J7 c& A$ 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。
$ n+ s3 D; B% w7 q
' ^/ X( B$ D8 @1 g  K3 Z4 J: N1 rhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm7 h" M- S- U) X' U! f5 {- d
这团队还有B站账号，经常发视频。
' {5 b1 r: B3 L8 r5 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 20:025 |; H& ~* R- z( f2 p( G
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
6 |2 H0 f3 U* ]) `3 u
# m. j- R, Q* b+ B* 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 ...
: \6 y9 l! I: S% ~9 S+ p5 [& l5 d
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+ R' v7 g& w' h6 {% V1 I- A; d
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。3 O$ E+ b9 m/ {* [5 q& s

& j8 R! x9 b4 q! _! G9 G' f$ Q3 ~ht ...
: {; `% m% g2 S& A& U# F
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
0 f# o( c5 _/ }6 S1 r; ]; }' T淡化水上用不了吧？

! D3 T) G' O' N1 I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 Z: S0 O/ b7 k, J2 C为什么？船上也需要淡水啊？

. ]2 I5 i/ x. |! \% P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 02:220 v# M$ ?0 s" G1 _5 t3 c) ^
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

' \8 D9 K* H7 x( O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
/ t; I8 i* D2 A5 |- V9 J水蒸气里哪有盐离子啊？

. G4 j- J6 O$ ~: H4 s4 L7 Y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
" V6 I6 y1 U' n+ ?4 f8 \  `为什么？船上也需要淡水啊？

4 x) v% P: M" U% C% r$ T, G: e$ r2 g6 n7 h5 w& t" E' Q$ d6 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。
( i; m9 J1 y( ^! i
9 v2 J% b9 `3 e$ E" ~4 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 01:445 P) X* ?: o5 m3 {+ h/ l
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 ...

8 d: u7 v$ ]1 \+ n4 A7 \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。
& F( y9 N8 k7 o# U+ R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/ h% B/ e1 h7 R
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。7 C5 y$ @' h5 \/ V" {
% j, S6 S1 |+ I, ^  `
ht ...

, X" e8 C8 |) {  ~& l; x" ]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 13:480 M. ^  W  t4 j8 @+ I  s
此处应该@testjhy  老师

$ \! D) U  [3 o2 d# L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* r6 |8 ]+ W: _9 {8 ]' X
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 ...

' S' ~1 o0 m% T& _% L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。! y4 F5 P8 B' L8 i) |9 P2 H8 u
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
6 x* z% u, t  ?% W, \" `& ]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 ...
6 v+ u8 `# p" v( T2 U$ Z
强烈抗议( F3 k. {; ], I) K& 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) I8 l( ^4 ~  P+ b3 T
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。
' G3 F2 |/ @/ I5 A* p, o到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
; F% ^8 f. Q5 m5 W7 N! v
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。9 @1 Q3 C7 s6 N" M8 N. r* i; d

1 l1 P, L, @: r8 t( A! `9 M# K美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
) ?: L/ L9 z3 F  G
7 r7 Y3 ?/ e; M" o, t电车觉得算一个。高铁绝对是。



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2