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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| 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
: f. p& I, y. G2 |( H# b" Y. M6 X* [8 q+ {% r
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。
* w% }/ x$ C! o) Y  ?4 {* w  N; D5 ^
! t/ C" N2 _  b7 Z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。- |& |  r) A& D6 L4 j. A; N% N

- q9 I& q# D; R% A$ C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。
' C$ q, r6 V! C, \4 E
* P/ `' X" m% s$ Z' f# 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。
( s$ d5 i& d/ k) k8 n- F/ E' Z) Y8 }$ M& U1 k
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。! u, X$ ^0 K3 f* r7 d8 I
( _7 w+ p! `9 T* 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。
* z8 R0 @( z2 S
, [; q/ O. B% Z: |: I; T$ x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。
/ o# [* X* H% N7 y, `6 [9 j' t5 I6 \# O. T" D0 p/ n
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。
6 d3 f8 g( R" I, ?! N9 D  g. J3 H$ T# F, b6 `2 W
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。! n' R) O  a: n3 t4 t% }6 |

1 Y! W# {. k; h; U1 D* o规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
; X0 h7 G* z, }+ g& ]
# |. f3 `/ l) w7 T' A* _3 P9 k+ z8 ]在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
7 n2 z4 l1 `0 t6 o9 n5 _( E5 g5 L; m. N' |8 t
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。
, Q. f5 K7 @; i4 f: U# X; W4 V& g! U' z
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。8 n6 f2 ]: I3 Z- v4 u: x1 R! }$ E
% j/ w3 _6 t+ l2 y# |
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
    昨天 14:28

    • 签到天数: 3093 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。' W% B# Q0 M- _' Q; g( p

    2 Q- ?1 w; H! Z- I- A7 u7 ^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。! S% Y5 l3 S2 {0 h5 q$ V
    8 |5 g3 |; v" G1 Z# _
    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 11:03

    • 签到天数: 1626 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 3 G% Q. ^7 m' b; F, V+ q
    水风 发表于 2022-7-28 17:024 D: x# G+ e' z& V
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。/ g* s7 ~. T' N. |9 _

    . K' @  \7 m" k  ?! x5 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 ...
    9 _3 a1 h* E& t# w

    $ }- @+ ?4 I$ `( R% j" v6 N- Z厉害。
    2 W0 a- ]  Q% I5 W0 V/ y. [+ W
    8 F; d  }9 N; {( W6 O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. `7 F  O% H) m8 x1 Q4 J5 c0 u
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. h* ]4 t. g4 A  W- D+ x+ C

    & {0 \& |# Q+ 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 ...
    4 z: E6 c4 z# ^! \. M
    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。* _" y( E& j6 T

    9 B. m5 v9 }, h6 D% t$ E! ^% b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
    $ m- {: q$ `: |( w8 N2 J7 J! k" l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。8 ^# |/ V+ _2 b9 }, T; p8 O
    2 k( U$ h8 V+ U! [$ d1 N
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    3 w% K3 c/ Q, O. j% d
    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。
    % M. e( v0 F' W0 g# \% q( T" J; n* m7 e: k; H1 W+ H0 F. P1 J
    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。
    0 P0 C6 T9 g& F! Z- m* L! T# W2 t5 Z/ r" h8 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。
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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 15:506 Z; \1 g7 W" N: b5 F8 ~# U- 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。& c! I  Q; u( z- @" k) z
    6 o/ ]( o( ^- p
    你 ...
    ) j: X  A1 H/ y
    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  ?0 M( [& N& r; F+ V4 ]/ R, {! V
    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。 ...

    ! y" J/ k1 ~* v1 ~- R2 V$ m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
    7 Q4 T1 A0 K6 S, e6 Q没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    ; O5 z* p4 \0 a8 X/ y1 g& Y3 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。
    + z- |) y8 A1 S3 v8 \* K- q6 X0 s" T6 g3 h$ D" K2 \% Q
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    . Y) z6 }% {' E) r% H这团队还有B站账号，经常发视频。, g& m3 o4 U8 p4 d) U
    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
    1 t5 f8 C& `- o/ u5 L! Y- C% a3 M1 {这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    1 ?5 ?% u1 s$ `' w( \! \; g) H3 b0 e/ P# v
    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 ...
    / m7 i4 u+ m( r' b/ U8 y* |
    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# ~) M4 `+ y! s5 b7 w: y! ?5 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。9 Z) T8 R( P& V
    4 Y8 ^+ v4 D4 _5 C" A& w
    ht ...

    5 x- a& ]+ Y, ]" l, m) |: X" w* Y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 10:321 b4 k* z' b6 |6 W/ q" [
    淡化水上用不了吧？
    1 G- _" e! J. L: P
    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
    1 }5 M3 g3 ?( a为什么？船上也需要淡水啊？
    # M3 i: d$ h( ~! A+ M* W
    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
    % }& ]2 P! O9 d: ^) o/ @+ _吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    ( J2 P' I% W, U7 y
    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  D0 z* l/ o& U+ V& f8 P4 a% G
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    3 T+ \# I6 s8 R; O- O; I
    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
    , I% C1 \: T8 x为什么？船上也需要淡水啊？

    & K. t4 n0 x3 i$ O- S" T/ q" t4 d$ B2 ]0 Z
    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。
    ( |% i* e! A) d  @5 {9 @3 m8 H) n9 [, R5 g0 u6 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

    • 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 01:448 x# @/ t, v3 B
    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 ...
    ! U4 V! Z, U9 e3 b) J" X+ @, Z
    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 y3 ^- U9 I* X) Q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
    2026-8-30 17:38

    • 签到天数: 2008 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
    " ?% w- r  I' c2 U0 J! r% B, P2 ]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。0 {, j2 p4 b! g9 g3 o1 F
    ( k( v4 p/ B# [9 G6 [* U" l) p
    ht ...
    4 q+ \4 Y+ a: T3 g9 S
    此处应该@testjhy  老师
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