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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 3 R  Q  p' _" H* j5 R7 j

* I8 z( i  Q9 H0 a& Y2 t0 M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。: H3 X- z2 Z! a  G
6 j/ k( U7 l, S
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。6 W2 ^& R* o4 p) O6 f6 {

9 @3 n. i& H) E0 t4 e/ ~2 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。! }0 J8 f; |7 j0 L6 o" y8 c1 a

" g' b* t6 l8 T; f! c4 g( L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。' p: B6 D  }1 N. b# V. `4 i
& U+ |6 l, N1 X) Y. t, Y2 w7 T  D
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。' o! W& I  }: e. n

$ |: @) N) e( @4 R, ^% y3 ^. l+ y8 V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。
6 a9 ?/ x3 L- k! d3 d7 h7 h% U7 o: q2 J8 F$ a& y7 s7 F. b
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。  G" P# R6 k' D9 O- \

, N8 T6 h9 N* 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。  M- l4 H% v( n

6 p! l6 o& o0 ~. O6 b$ ]% S% G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 z( Y. [6 r9 F) J. R! T$ z* C7 j2 [  P! Z8 ~' d( d! H0 l
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。; H9 S7 i- ?3 k( O0 q8 K
4 l5 D5 Y! i) n  S, W/ f+ ?8 G- m
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。. D3 L* _$ ^& {8 ^) i
5 z5 m- @4 I/ p* }# ^
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。& \8 s% M- D$ W# v: s- y- b
- A' O3 L% o9 K
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。
" i9 |  f/ D$ Z. J
# ]9 y# g- R$ Q- y# T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
    16 小时前

    • 签到天数: 2919 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。
    8 Q4 Y# N% G2 Z
    ' b! Z% I8 S/ x, r2 x8 }4 ^: ]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 ?" z" D2 E+ E# @; J; h- t" S* h1 b& p, \" k5 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。

    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
    3 小时前

    • 签到天数: 1076 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 - O: {! }: x! o3 i, k% N
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    4 \+ y, R- V5 m- x7 c' i/ W9 j这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    7 J4 `) H( P1 U$ f) F) y+ L8 i& m* s$ g8 g2 O% \5 V3 w) c
    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 ...
    ) h" @& D. v: D+ Y* ~) ~

    ; B4 e3 ]& l2 H' Y, r9 c厉害。. O1 F5 v) k4 E* x1 W, k8 P
    ) l! b0 P/ M+ `9 i- _0 o# Q
    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) [2 L0 E& @$ d8 _! L$ U  ]; L
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    : F# ?1 D3 q2 f6 v3 f- I" [
    / q' u% {, T7 b, ^7 t' [* j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 ...

    ! K# W, ~7 j  l% Y1 p5 y) J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。4 T  T% E" S" E. c! _1 S2 Q
    ' X5 {. O) \+ K  C
    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
      b; v$ W+ ~( |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! C. P$ C: k1 b

    8 B1 z6 z% u' ^. \+ x海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    $ P; D7 e0 y, P& {
    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。; r9 d3 _) f- P! h; d7 r( c
    ( w7 P4 b/ L' R* b
    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。2 ^7 l2 Q+ V5 e% G9 P

    $ J0 i$ v. L$ J# @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% Z1 [, {& O3 L; Z# |& P
    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。, L+ n0 p0 w/ V  J' w) u

    % E3 h7 c6 U2 L7 Z* i你 ...

    7 _/ [) U4 k7 D  C* ]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% ?9 t  q9 \  f1 D
    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。 ...
    & [0 n1 i2 u6 j, b( Q
    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" }% f  E1 g+ t2 Z% @* {# x) S! N5 b% X
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    6 w- t/ n; d* W8 @8 O! l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。& i, K6 z8 }3 Q

    * k2 J/ d' B. j/ b$ Z' ihttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm( H  d3 r3 K: W/ k' m2 l. ]
    这团队还有B站账号，经常发视频。" c* z( \1 J3 _7 k. D7 F
    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
    - J; _: A0 B9 ]6 B/ F这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    " b4 T$ U6 H1 g, H* @
    4 d( I' X4 N9 e! m9 s6 U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/ D  o4 y" 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
    6 d& h3 i* G/ T3 M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。9 n, Z# @, D; Y5 D8 d8 u
    % S# T) W1 D  y1 a6 }
    ht ...

    ) S3 l+ c- t% `6 O. J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. }( w7 ]  C! D/ w
    淡化水上用不了吧？
    : w8 K0 y5 B/ |: V4 U& m
    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
    4 |5 k: ]$ d. O, I为什么？船上也需要淡水啊？
    * }" c8 m8 ]1 Q0 P8 Y
    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
    2024-11-1 02:25

    • 签到天数: 715 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 02:227 o) r! }% ?1 p" ~
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    , Q0 l; T5 m$ l3 J) z$ H
    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; C5 E) q" c5 y$ ?4 S. B
    水蒸气里哪有盐离子啊？

    6 ]# T$ `/ w, h( Z4 ~7 l! Z6 J+ ~; 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
    # N0 s+ z7 D% V为什么？船上也需要淡水啊？
    # x0 U# x! l8 f- X9 O6 Y, V& [
    ( |" i" |5 [: n4 {: _0 ?* t6 h
    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。
    ; i8 q$ P$ R3 A. b2 R  U) K) {9 s6 M) X8 Y
    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
      B. Y, J' w- z  ]6 q% p( X. H6 X9 N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 ...
    + J" ]: j3 c' ], ^
    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。
    ) ~1 _3 X# r) X; y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
    2024-11-15 08:53

    • 签到天数: 1849 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 ^6 p0 D* u# Q+ [! 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。( o% j7 y' m. C2 m2 @4 w; }6 I
    - L$ G* B9 @% i' ?
    ht ...
    " d8 ]6 K8 T8 e+ g; W3 G8 q
    此处应该@testjhy  老师
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