别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

晨枫

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。

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。

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。
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0 O7 G  P5 T3 a# y' T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。

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。
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/ s" {' t- B. E  J5 @* 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。
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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。
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. O3 w! C* I5 z3 a2 H0 E# u5 w6 Z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 C9 c+ v! q5 m* M( t& V( 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。
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. L6 G- E. y4 t2 o规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。

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。
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  E; z( ^: b5 z9 l+ Q* ~2 g9 q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。

这事其实很值得吹一吹的。

huma

厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了

料理鼠王

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。

水风

这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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0 h8 U  k# }# y" |, ~' 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。

8 y) g) |& r5 b& i5 S2 W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。

故乡在喀什

水风 发表于 2022-7-28 17:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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7 Q) L, O' N9 \2 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 ...

9 U3 J2 j2 B( I4 B
厉害。
5 B/ `$ V$ q, O4 c1 R
直接把过滤省了。

晨枫

水风 发表于 2022-7-28 19:02
) X+ U; j0 R/ v这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
9 l- `5 ^0 R$ A# s5 X6 E% x, B
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 ...

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。
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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。

水风

晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
) Z- P/ m+ P/ 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。
0 q$ A. E1 n, u
海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

; l4 z0 S! D( m. v6 c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。

- E, ?  Q. G8 e! q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。

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。

晨枫

水风 发表于 2022-7-29 15:50
# J2 x! w# ]- c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。
. F+ C# r' G/ x- Z% f- Z$ X* o
你 ...

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。

景景行行

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。

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-28 09:41
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。 ...

# |# o, r- P' u8 A; U没有注意到。说说，这也是大事情啊！

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

7 J0 K0 @1 g2 _' u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。

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
这团队还有B站账号，经常发视频。
https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak

雨楼

水风 发表于 2022-7-28 20:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
. Y; w, I. r" D# s  ]: R7 g* y/ t
6 I" H7 ]) |# q5 O! x: ?/ g& }- e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 ...

淡化水上用不了吧？

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
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。
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ht ...

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！

晨枫

雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
淡化水上用不了吧？

7 r0 n* T% R# c4 k" Q$ T( M为什么？船上也需要淡水啊？

雨楼

晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
为什么？船上也需要淡水啊？

. U7 {# O/ h& x" t吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

长叶林

雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

水蒸气里哪有盐离子啊？

雨楼

长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
水蒸气里哪有盐离子啊？

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。。。

晨枫

晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
1 J3 _) w! z1 ~$ l. P为什么？船上也需要淡水啊？

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。

水汽里盐分本来就大大低于海水。

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
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 T6 E* ^; `5 e; V9 o' m# h# E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。
! R7 a; T4 t. v. ?. ?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。

蓦然回首

景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
7 F( R' I4 s& J" J# W! h2 M0 _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 y# w) h& {0 F9 Cht ...

  \2 t- Y4 ]8 D; W! ~- i此处应该@testjhy  老师