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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
" W$ z: g9 X3 C, L" L
3 d4 f* U! k* ^' J4 T7 e* P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。
) ^0 Y! O! C+ U% E/ T2 Q" m3 [1 k) V1 c1 j& X; J& G
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。% G3 i; d: B4 H. k7 E3 X; K

" o- m3 `' p+ x* u3 ~+ n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。1 d1 B, n4 O3 D7 k. E
8 F- k# X# D) Q, 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。
% n1 b: l8 x6 ^! U$ k
9 M8 z5 P' s) c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。" }* a9 o) Q8 o1 ^( K

& v1 s7 F. c4 ?, y% a3 T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。
$ ~+ V) R+ |; C# S4 `4 k1 n9 K* r" H2 d* v' d: 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。
1 g4 u6 b+ U6 N! p0 l
" R2 l( D/ e' e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。( p3 H$ f8 ^0 F  }( B; i
9 n" c4 j6 g& a" O: S/ V
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。
+ P  U! Q3 a" L
" ]9 J# `! M, s规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。8 h, l, A( f2 o" O  Z, g! G
% J7 u0 C; v4 b. X9 m
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。2 g% x2 }1 s# e, D$ s
5 L  [# G' y$ s4 r: N
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。
* @  G  f# J2 t8 ~7 d4 O& c
( f& c2 r5 y5 C/ n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。
( u! e; m0 ?$ ~
4 |! E5 |8 u. K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
    2025-10-17 10:12

    • 签到天数: 2968 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 U1 h$ _; i4 n. L' e  I
    ( q2 B/ N3 A3 g3 z% _; a
    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。, {( `- g' k5 r4 A& `2 b' l+ q
    2 I4 K/ p! Q4 F* @( F- C, [* U
    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

    参与人数 3爱元 +30 收起 理由
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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: 1412 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
    ' \9 l, T  Y$ w" p: O3 {
    水风 发表于 2022-7-28 17:027 N0 S5 k& h" w* a9 V5 t
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。- o/ a2 E& H8 x8 b' h! Z
    + V2 r+ t: N+ l2 s$ U5 r
    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 ...
    0 S. X1 b$ c' X, s: h& |

    9 b$ u+ Q) n' j) `6 e9 Y( l厉害。
    % h! w- `  C# O' A9 Q6 {" I' c7 U2 S6 Q0 D
    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
    % u+ q: ^; T% a0 _这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。) {, p9 r; |3 Y$ j5 E

    ! O5 z( g% `9 Y5 U4 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 ...

    : S, e& C8 m% g4 O: e3 d5 d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。$ a" i  x: L+ O- S$ K

    2 F* _3 Y9 e* l2 o% l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
    ) R/ a1 }5 w/ ~% _% T! 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 V8 H8 ~9 Q; e0 \
    7 O4 b7 r% y; r( T海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    ! G( x9 V' |5 {3 i2 B! V
    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。: Z& q, k% i* @
    : n: D& q4 ]5 q4 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。9 [- P0 [6 U" ^4 j+ a; q: v! E8 p
    : h8 R! _2 V3 m; E
    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
    / z- T1 m$ }  }( ]# |- [9 l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。
    3 \% z/ u5 S. P' h
    % r: j: E3 @' W. P1 H3 ?你 ...

    4 N2 @' X# W7 U1 R5 r7 ~$ N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 m( l5 \, h( b1 A6 f6 t  N4 o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。 ...

    ( L' e9 Q% R. E( r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
    0 D5 K; P  `/ g% w* J! X没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    6 X. h  W0 p6 ?  \' H! I" E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 d, n( X( w: \/ K2 U1 `" Z$ r) d/ E* u+ b* N
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm/ l2 w4 f/ O0 m+ J
    这团队还有B站账号，经常发视频。8 [5 |$ r5 m7 X, W4 U: _2 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: t% l$ E% _9 t8 ]& `
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。9 U2 R3 B9 L+ T' p# c, d- {

    ) d7 n% V& E% O9 e$ Q# A) v1 {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 ...
    ; n4 _; |: U( f4 z, ~' H
    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
    # m. J; K5 I8 f: [& 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。; ?# Y2 e" w" z3 {5 ^
    & ~6 @2 G- N5 x- o+ }' G+ i2 q
    ht ...
      z/ j, C4 d1 w: ], n8 i, p
    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' M4 y$ q' \' h" o
    淡化水上用不了吧？
    4 G; I9 k' o/ W# t, j0 ~1 B9 j- h
    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
    " p3 Z9 O& y) n& L7 _为什么？船上也需要淡水啊？

    - ?* P: M+ o3 v" D' I4 d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
    2025-12-16 22:24

    • 签到天数: 813 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
    , P- S$ v- P4 Y/ ]$ k- J吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    % z% [% p) _0 G8 i* a
    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# v2 S! S  f/ j( \" k+ \- ~. [- Y6 s
    水蒸气里哪有盐离子啊？

    ; J6 o7 E% Z. @$ l/ U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
    - N+ ^& g: U9 J8 y  D1 x5 O5 A为什么？船上也需要淡水啊？

    4 i8 T4 i3 Y- b* b  ]
    . q% D0 E  l4 x/ g( d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。
    , Y' B2 R8 u! h+ l
    " K# G& L3 ]1 Q. L7 y) K! F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

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    [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
    # U# W) ]; `' q0 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 ...

    6 Z3 d5 [3 C) b1 [. S, _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。, ]( _6 r: X9 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。
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    蓦然回首
  • TA的每日心情
    开心
    前天 19:17

    • 签到天数: 1922 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
    4 t8 l) T  u% y3 E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。, j- E+ m" ~- e: o6 ^' D
    0 j6 W5 g7 @, ^
    ht ...

    / o  m& ^& _: B) p! f1 {4 F$ ]3 G此处应该@testjhy  老师
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