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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
4 b' Y# O7 h  [" p6 e" ?/ I5 G0 _+ m9 M# H1 v2 D
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。
" z& L, o6 ~; }5 B2 j- b
$ Q# R9 |& M3 o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. Z- |' x& J0 s

" n" H' H% o7 I+ U2 [* O9 w  ~5 F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 v% P, d0 m6 v
6 F3 `0 ^9 E/ s7 d: W9 Z' u7 a  z
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。
4 s1 L3 z9 ~! v, Z; w+ \" f2 V
5 i" f+ q  ]. i1 p+ 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。* U( r0 V5 g+ O/ c1 }- ?

/ O* V9 g; q( r  T4 J2 ~. B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。
' P8 R. j% w# ^! b1 n  ?; \6 T- G! w4 Z$ k
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。( U' d4 M- a& r  ^1 b" k9 e
% b3 A# W  `' g$ I: 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。8 g1 X. p- H  r( Q1 U& n& Y
; m" D. {0 R" j2 Z( `. B6 ?
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。2 ^1 \% L- i' B$ ~% [7 [2 ^% W

  Q  J8 y! Z$ w% |" e规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。& v; v5 R4 e; i2 B

- [' M+ I, g6 g& l- F/ T在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。4 e9 N, p6 j: S7 p  k# `) s
9 t( }1 }' h& [3 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。
6 Q& w9 h5 c3 n2 N+ L* r- D( w$ N: P/ e
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。0 E* p4 D# P" a% R9 x$ k4 F; P
' f- r( X# e. J5 _
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
    2024-11-9 11:44

    • 签到天数: 2166 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
    2026-3-10 09:34

    • 签到天数: 2971 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。- E- L5 {$ y, O

    . y- U& {+ ~6 I3 i7 `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。
    * h$ l6 o1 Y, p# B
    % I( T0 A8 ]/ J/ |- E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。

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    给力: 5.0 +1: 5.0
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    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 13:12

    • 签到天数: 1483 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 + ?2 W. t$ G1 K4 O/ y
    水风 发表于 2022-7-28 17:028 u, Z5 h4 x1 L0 _
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    6 k9 h/ X4 Y5 p! O9 n6 s7 O
    : y0 d3 h8 X( m$ O) s- e  }4 T$ j2 W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 ...
    : b, ]6 ~2 `9 j/ C# v

    1 z3 O( {- P' {厉害。
    8 Q7 A2 j7 B) h5 r' u
    * G' o2 Q/ Y8 l  O8 ^8 U2 d9 L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: Y; d/ Z; i4 j' i8 r' Z" q, J% s3 I
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    2 {; h. ]8 p# T- t  E( R* c1 m) Y" c+ \2 I) W. [7 T$ p
    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: M5 z/ i9 B/ @1 z) u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。
    - E6 q% o* U% M* I/ [5 e/ ^
    ( \/ u7 ]6 ~- B7 ]8 |: U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 10:35
    5 d; U# p: ?& S4 V! W$ Z& 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。3 _2 r/ d/ C+ A9 W2 {+ i/ H

    $ J1 R% Z; s! ~+ G( W& t  h- T& r( _海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    3 v9 `' e9 O; A; W/ K0 b; s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。
    $ b5 @# O9 H1 J" Y0 |! y7 Y3 |* P$ w) o; _, B0 K5 Z9 o
    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。( \! D2 k, C" t& Z' O

    3 c( H$ ]( v  d0 [: R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
    3 X7 z  |3 ]" _! B  ]) w) O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。
    - O# r1 G; c& ^
    9 e- f% N2 |# N- G* d  B! |你 ...
    $ I2 j! n' @/ Y/ N& r, a
    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
    6 ^3 N4 ^, s1 P: B( f$ J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。 ...

    . N8 W/ J0 J' }1 Z& Z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
    ; _2 h' D8 N5 i0 u5 V9 J没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    5 \! j3 q6 k; ^
    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 n& F" W( u6 x; |1 \/ |
    , @# @0 s0 ~/ e  v; A, Dhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm, n0 U$ D$ o% N0 X$ o4 ^
    这团队还有B站账号，经常发视频。. r- S' y  M1 A  i
    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
    ( _, n2 T' n6 `% U这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。, m& @: m+ H1 N, m

    + M1 Y* B9 Y8 I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 ...

    2 B" f& K" B. d0 O# l, l/ `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
    . a, \3 S5 I: A9 U. p! X8 h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。
    6 C! _' t: o. J5 m% g6 K& g1 x# s* a1 |: A% B+ i
    ht ...
    - M5 A) ^" V3 [7 u, M+ }
    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
    7 L2 R2 H$ C/ ?) r3 S8 V  u淡化水上用不了吧？

    6 M. J! T9 ]1 C) k- k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
    2 C3 c" L' X, _, [6 r3 s' S; v为什么？船上也需要淡水啊？

    8 Z/ X% x$ ^+ ~3 ~0 _. n& I  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
    2026-2-11 01:50

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    [LV.10]大乘
    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
    + P5 p- J3 o; ?! S1 L2 }+ S& s吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    / g# ~& b: X1 c: c0 f6 |* \
    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

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    [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
    / b  m* c5 @3 g( [: T) y水蒸气里哪有盐离子啊？
    1 `& P" I+ c% g7 _$ O6 R# {2 y' T
    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 11:450 |" a8 ?/ V" Y/ K! S4 X* ]7 v
    为什么？船上也需要淡水啊？

    , `: M. {/ q* O9 Q. I8 j8 e6 m$ v& d7 \' B( w: x
    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。& U. e2 U9 P3 a. E
    . S6 ^4 N- y* V$ ?
    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 01:446 X3 b/ ], c# L/ v0 m" [# Y! b" v2 b" B
    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& k( |+ H* z% I* T- t& d3 j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。
    4 x9 @. c3 A6 y( @8 g9 ~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 10:32

    • 签到天数: 1970 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
    3 M8 j4 w! o! a- 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。0 v7 c+ {9 U0 D( |7 ?

    8 q& r0 ]5 b3 U4 B8 Oht ...

    ! [" ]3 q2 o+ N' W此处应该@testjhy  老师
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