设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 7441|回复: 27
打印 上一主题 下一主题

[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

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
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 / b0 l, v5 a$ v! A& k

! n# J4 ~- B  b4 T1 c3 c+ U9 {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。' G- j5 x5 H8 l. Z# |2 h( n7 G! r
) g# |" X5 ^* E: V2 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。
) U. O! L8 y6 q8 z1 e+ U1 K7 n' P0 V; ~7 Q! N# s: U! y3 [, {) ]
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。% t: {! _/ X- \" \* M* e# m8 ?

, W4 O' G6 T7 Y* K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。
5 [; A* R+ A0 O; J/ G8 W  e6 n8 Y; y
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。8 J# U4 H) l& T( i9 }

* A% x% \% S  u; ~) ]& Y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。
% X+ y" A3 `- O8 G/ ^" U
! C6 _% F, x1 r3 V$ `0 S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 B& H; L0 E3 G3 H4 I, ]: q0 G3 f  A. B+ e* F0 f' w9 J0 y4 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。
; v. [, X: y1 H8 h7 j9 F, X9 o5 @/ s- @, W, F8 z9 R
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。' k" X) }9 f; I0 o! F5 ?  B6 d
3 }( r# M3 U7 P( t7 K
规模化后,在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。- k! C' X7 B' [

1 u8 s+ O$ Q, k  W9 F6 j在医用方面,这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
& F0 k! E8 P; X& ~9 S
% C& r6 V" U# G# l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。* j& @) J% O2 K* x- p
, ~/ p; B. ^! N+ u
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。) k3 b/ ^  s. L% e
. A$ A* a$ ]& b9 A: A; s. r
这事其实很值得吹一吹的。

评分

参与人数 18爱元 +144 学识 +2 收起 理由
李根 + 8 涨姿势
landlord + 12 涨姿势
jerf71 + 10
helloworld + 2 涨姿势
testjhy + 10

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    5 小时前
  • 签到天数: 3015 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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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。
    $ V# y7 Z2 M9 p! f6 X$ e% ]
    # {$ I2 ]# \+ J7 d: E# U5 k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。. `# P- g+ S  w% t6 k8 {
    # r4 ^5 T& s, [. j8 _
    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
    涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    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
    常挨揍 + 10 涨姿势
    老财迷 + 8
    landlord + 12 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 2 反对 0

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
  • 签到天数: 1545 天

    [LV.Master]无

    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 0 l  s. ?7 J6 x' q: Y
    水风 发表于 2022-7-28 17:02! Q8 @3 j; }6 Z( u! w# s
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。+ m$ k! T% A; K3 Y' p% K2 i
    2 t$ p3 E2 N4 t' T2 D" w& x  Y
    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 ...
    1 Q/ l. W6 c  M7 O4 h
    , c9 ]# z# w+ Z) ~' C7 G. c2 h$ c9 u
    厉害。
    ( z+ o+ d, S. ]. j: h9 @2 k. A% R3 d* R
    直接把过滤省了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    1 |/ V$ E; M1 p' b1 n" A这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% P$ p8 y1 P! m3 P  W1 O

    ; w4 j8 {4 a, A, E3 }2 e+ v* g; y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 ...

    : w) z  S& f9 _" h9 h  f6 s+ \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。
    - t3 ^2 i* S' r4 E5 m4 F$ e: ]" g, G2 v, ^6 Y7 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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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" ?1 |4 @3 V0 s4 a) v8 q' j0 p
    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 H3 U$ i) g# E: v' J# i! c
    1 v4 t9 q( t( S5 J9 E* z
    海岛上是大用处,船上也有用,军舰少带淡水, ...
    % f# N) I) F- L8 }
    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。
    ( {) n/ U1 Y( l2 V9 f6 V$ N) W, |' b
    # ], g* f6 X) c* u8 Q7 o7 W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。
    7 w7 q0 f, b- Q- _; |
    3 S) o) j1 F- {0 C1 w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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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: r/ p0 _( R4 |
    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。
    1 ]2 u* |) ?3 G* `( D( W% L9 W8 p# `0 V- ?8 j5 G
    你 ...

    ) `0 B8 F+ u  q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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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' \+ ?4 U5 D' L  ]# a/ s. ~; k
    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。 ...

    8 X1 a$ C" p! k7 k) R没有注意到。说说,这也是大事情啊!
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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 01:139 a( V3 A2 s$ N9 v
    没有注意到。说说,这也是大事情啊!

    : ^* s/ J/ v/ l0 S, g* 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。
    # M4 N8 i1 ~: p4 {1 `9 p& f  E! e' S4 q! v3 L; C
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    - y, Y2 x) A: H; q这团队还有B站账号,经常发视频。, w/ B! n% W. I
    https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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! s  a$ ]/ N$ V/ o, J
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    2 n3 K* L3 V" L- i- l) f! g2 r3 T: O' F
    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 ...

    - G; u8 f5 l" y7 }& s# j淡化水上用不了吧?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    . q$ K/ n! v+ u: |" h/ q9 w2 y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 R: T) P  H6 |  n3 _- {0 L% |5 Q/ W# A: @- P4 {3 g
    ht ...
    # M# I: w* e5 o; k: S
    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!
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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 10:326 R5 n) ?9 `- \7 w# k6 U+ H
    淡化水上用不了吧?

    - K! ?( z7 d! d8 `9 J3 C为什么?船上也需要淡水啊?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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 }2 F- E0 X+ C为什么?船上也需要淡水啊?

    % Q3 C! I8 H2 G  Z% V吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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
    0 O  x# a9 e) ~0 V, @' I吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?

    ' k/ s5 |1 r" }6 i  n: n% f5 Y, v( @水蒸气里哪有盐离子啊?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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
      K0 Y. H) ^4 ^2 k) @) }5 f. b" b水蒸气里哪有盐离子啊?
    % Y$ Q# h( ?: L( M" `
    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。。。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    4 Z" K! ^: S9 M7 S0 O3 |2 Z7 l为什么?船上也需要淡水啊?
    ) I" }% E# j9 H% j2 s& l6 d

    & W* K6 |, `; [0 J5 q$ N' s7 O; I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。& [4 T  v1 Q  K! v+ }

    " s. ~+ m5 Z) U$ p  M8 k: i9 L' {水汽里盐分本来就大大低于海水。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • 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 01:445 }% u: m! |( L1 h5 g
    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 ...

    5 Z& [( [, p1 w: k' g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。
    2 T! b: z2 I) V4 K% 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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    3 小时前
  • 签到天数: 1988 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
    ! W9 `0 z/ V2 I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。
    / L6 ^9 a7 b- ~$ ?8 y, o! f7 \" `; ?3 A2 `# _5 }$ u1 b
    ht ...

    8 f/ m) _# Q/ ^( c3 y7 t' o* d此处应该@testjhy  老师
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-6-10 18:47 , Processed in 0.071579 second(s), 21 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表