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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 2 F$ G7 I( c1 H
$ G. Q( o# A# e+ d1 W! c3 [4 q. v
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。- x+ y- X, |! o

3 Z3 h  V4 [( O7 g3 f+ A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 O) S) o1 N; y( d. ^: i- A! i
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 r/ F6 m9 Y3 `& h
# n" t: y% P3 y/ }
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。
: L; ?& f, q4 k' ~* {/ X4 Y1 }8 K; r( f. A3 z0 \
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。
5 t0 S" k" J! Q
* @! v( d+ d2 i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 J7 f& w5 i& F
& d$ Y+ V! i3 t4 _* r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。- Z$ }( M5 y0 j5 W; V2 Q  j0 P
! f9 C9 A. l3 l4 y
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。  E1 \( S* @5 `! C1 V; e

% b7 q7 C) M; q6 K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。
8 b; d# Y& W0 Z* a$ I5 B# j- d6 h( ^' s2 g# A+ ?2 E
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
" C6 x7 J" d4 u! t. a$ _3 i4 l) Y9 _" @5 w* C
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
/ m! {2 I" P) F. s3 a3 j. w+ l# C$ n3 k5 T4 J
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。7 a! {0 m7 t2 N8 l# o( f
0 Q7 z% Q% X$ d9 d! [* h
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。! p- x  v9 f) e
& p/ D2 i' b9 s) v* o
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
    2025-12-29 14:41

    • 签到天数: 2969 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。
    * S2 ]; ~% V$ z" |8 {8 f6 U% _; j' x  J/ t. z/ p- h0 O6 P) u4 a) m
    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 _- l" s( M2 A
    - m; w4 X& \4 }. O5 O6 ]- d
    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
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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 14:26

    • 签到天数: 1466 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
    6 m. g3 h, E& E- h) q9 k" H& D( r
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    : H; P0 K- \! n这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    + h6 X# S5 t! O  r; U
    ; l& p' q  n  r, j& 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 ...
    : Q+ c( r& ~0 |1 F

    0 |8 S5 g- H4 i% K# e厉害。
    0 u7 ?8 U9 o# D6 P" E" M! t' S/ ~9 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 19:021 o: V- F6 P: x+ Q1 x; o
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    1 F, k) L# q5 v4 Y, r+ {7 f  {) t# T2 c2 L- c4 S/ _
    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 ...

    - ]) q7 I9 K1 v& y' K8 ~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。
    % I& C& Y& e; p, t& c
    , P1 \; t+ T* x0 Y9 R, z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
    8 B' `) d0 _8 Z) L/ [9 m  i: R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 O% n0 L; ?! D0 _% }. L4 s  x( L" \4 |0 N7 Q& S6 c4 l
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    % x! L' k0 H3 X- i$ ?% t& H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。- V7 |7 W/ r8 ~3 W

    ; q. q0 G' ?, A2 E, _  {6 U2 c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。
    ! j: f* x% e* d: I: J; ]$ L- c8 @5 Q( W0 f! t9 |# z: q+ V  l
    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 15:505 a1 g/ `6 v& N
    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。
    $ H$ K/ @' ]* M5 B) z1 K3 v! V6 [1 J& k- v) i5 {
    你 ...
    0 e) U2 Y9 t1 U: z  H0 z. b
    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/ `  v% d& B$ r% f8 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。 ...

    9 |  M, d# \( a( d0 u7 I# {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  e: c9 o/ r: H
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    : @7 w% K" f2 p) [3 a0 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。
    + V3 ^% `+ D1 d! [
    3 u$ J3 R2 P  g; [2 g9 t0 S. ^https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    ) r. p4 c* l7 P: b" G( R4 T4 M这团队还有B站账号，经常发视频。
    0 s3 ]1 i9 v7 b, ghttps://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
    $ t7 k8 D, P- F' |) t1 u这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ; c) U8 D) f4 L7 Z6 ]
    * @+ }/ u. E6 U6 ]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 ...

    , R' j/ A$ e# n- y; D3 O( p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/ X, T  a4 {; V3 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。! C4 {; f  i0 j2 a) |
      q5 C: M, D! f/ y( g4 H
    ht ...

    & q2 ?; s. \6 h5 D* r* d0 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
    / G% W" o" k9 N" r$ S淡化水上用不了吧？

    ( h0 k( A7 {3 I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- H( ?8 y3 g4 j1 `# M3 ~
    为什么？船上也需要淡水啊？
    1 V( ^7 v: C( B. w( H: a
    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

    • 签到天数: 815 天

    [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
      @- G/ _0 U3 H3 l$ w) Z吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    % v& M$ @2 C0 e7 g9 |6 m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
    8 V8 L; V" W7 K* C4 v9 ~1 w5 ^水蒸气里哪有盐离子啊？

    8 j8 z/ Z2 B' |* o! j0 G& b1 a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  s& \; e5 O% w3 Y' a
    为什么？船上也需要淡水啊？
    - G3 y  G. ^9 p& |) Y
    4 d: m9 u1 |1 Z; J+ a( L
    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。* Y7 `! x: }3 v7 }
    ) c3 |  Z  S1 J, f: 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 01:44) G9 [4 h( ]7 Y/ d/ p4 v2 x: [
    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 ...
    3 t9 p- |0 ~5 I' X
    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 ~8 ^# M# c4 w- u
    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 20:47

    • 签到天数: 1961 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
    # ^% a, ]# Q; h5 r% s5 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。
    8 o4 S. O& Z" \' h6 h' x0 ]; M% O5 G* _3 e% L. y
    ht ...

    ! |' q. P5 J  ^$ |$ ^) H2 K# x8 S( _此处应该@testjhy  老师
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