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标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 06:43
标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑 + H2 ~- Y6 k7 l# {$ v

: K# m/ K9 z- z, [, S) Y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。
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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。
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/ a, T1 ~5 O; i6 J4 p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。& W. F8 [! G, _/ q2 b5 n' @

; V7 H5 b3 B3 o7 V* e" C9 d4 X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。( W2 Q+ `) q% \" A8 o

4 d6 {( k+ C% S5 l+ {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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9 _9 @5 L0 q1 E. Z! o: ~9 _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。( b( o' n' |* k

' j6 `4 Q" J5 c6 [  A  H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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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。( ?7 m: i* e# G4 X" K& |
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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。7 f' p* T7 H$ i
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规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。, q. O. Y: j( f, M2 q5 M4 t" _' o2 Z
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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。
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+ Z. c+ W( B( a$ ]* z; x7 B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。/ o- I/ ~# f4 }0 I  H$ H; J7 d

/ \) k5 Z' X3 M+ c# Y' |7 X8 g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。
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这事其实很值得吹一吹的。
作者: huma    时间: 2022-7-29 07:23
厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
作者: 料理鼠王    时间: 2022-7-29 07:46
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。
作者: 水风    时间: 2022-7-29 09:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。  n1 c, B' {+ ~
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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。
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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。
作者: 故乡在喀什    时间: 2022-7-29 09:18
本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑
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水风 发表于 2022-7-28 17:02* q8 a3 o! l' R+ F) X$ s
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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# u2 J7 c" @& N7 m% q3 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 ...
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' ^1 ]% E' g$ K! B7 B0 I厉害。: a% D- |5 i/ f5 V
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直接把过滤省了。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 10:35
水风 发表于 2022-7-28 19:02
; r5 T! i2 }$ q这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
+ `3 `) s' n! P+ o3 B$ d9 ]
; L! K9 ^4 a) p: H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 ...
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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。; g+ O1 d0 C) N. x/ l

5 G, @" x7 d9 \+ J! M, m6 K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。
作者: 水风    时间: 2022-7-30 05:50
晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
+ N4 B( l% G: ]/ U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。( d( y- n" U8 @& I; @  S

) {) `. k, Y: }1 Z6 |海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
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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。5 F* E/ Q* R  J( S1 S9 [

7 c- e4 O% m8 V3 u# t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。. l) X$ m5 ~0 W: n) Z1 p
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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。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-30 06:02
水风 发表于 2022-7-29 15:50
( c$ J+ R$ }( ]9 F( A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$ w( a5 t; n0 f
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你 ...
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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。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-28 23:41
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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-29 01:13
景景行行 发表于 2022-8-28 09:410 t) g- i. t% H2 U
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。 ...

" p3 h$ C& O" O4 R. U1 M# e* Y没有注意到。说说，这也是大事情啊！
作者: 景景行行    时间: 2022-8-30 00:18
晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
. Z. m7 N# z6 a4 e) u1 _没有注意到。说说，这也是大事情啊！
- w( O# W0 v6 V, \4 F4 O; c; p
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。' F4 l6 ^$ R+ y+ Z( }1 @
* q$ a6 c! f, D1 b% T
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
0 h7 r( L1 X) f. q这团队还有B站账号，经常发视频。
) ^* [7 ]7 [( R3 G: L6 khttps://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 00:32
水风 发表于 2022-7-28 20:026 N  a9 k+ a. Z% m; Z
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。( B7 O$ `* G9 L

- ]1 P2 L  n: 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 ...

2 V) j' V# @1 S  L. Q6 J淡化水上用不了吧？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:44
景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
8 T$ _  O2 T' \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。  l: b1 u) K/ ^( Z) F
  F% ~; ?% x+ h0 `; o, R% L. {# w* w
ht ...
; o6 q. }. g3 ?" T. R- x% H) Y( a' v
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！
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:45
雨楼 发表于 2022-8-29 10:32( v8 Z, c7 x) _# Z' c# Q
淡化水上用不了吧？

3 b& D% R3 y& q+ z) a0 ]为什么？船上也需要淡水啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:22
晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
. _2 c7 J/ ^) O; B+ t% W( j为什么？船上也需要淡水啊？
7 y+ V7 d1 h' K3 H6 F9 E( g7 Y
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
作者: 长叶林    时间: 2022-8-30 02:49
雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
) d( N+ j& _4 d! N  ]吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
. }) Z$ ^/ F$ g" r
水蒸气里哪有盐离子啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:58
长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
; t4 t* A6 h% m$ ]0 j4 j水蒸气里哪有盐离子啊？

1 V' i' B6 Q4 K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。。。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 02:59
晨枫 发表于 2022-8-29 11:45  Y+ a5 M: F: ?; K! A
为什么？船上也需要淡水啊？
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- k2 p& `) K/ w# o% E( G. N8 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。
7 A4 N- m! M/ i  G) g0 u5 T2 Q* `1 U2 k2 z0 ^2 n# v6 w
水汽里盐分本来就大大低于海水。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-31 23:39
晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
& v' }& z" Y5 p$ 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 ...

* @4 m3 a1 c1 a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。
8 K9 ?3 T& Z+ {% H* X. `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。
作者: 蓦然回首    时间: 2022-9-2 13:48
景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
+ |% V$ d+ 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。
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$ \) F! ]* N: ?  I" cht ...
1 B! \" t, P* B5 p* X9 t  u
此处应该@testjhy  老师
作者: testjhy    时间: 2022-9-2 17:04
蓦然回首 发表于 2022-9-2 13:48
8 ?& ^- i  s- L" }& e此处应该@testjhy  老师
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谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋友认为条件好的沙漠(我上次转发的图片沙漠降水量还可以了)目前的技术已经可以自然种植了。当然如果加上低成本固沙技术可能是锦上添花。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-9-2 18:02
testjhy 发表于 2022-9-2 17:04. A$ P+ W6 @; M* X5 t# }+ @& ~
谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋 ...
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等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。8 z5 s1 {% C: G
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他，维护成本低是最主要原因。
作者: 常挨揍    时间: 2022-9-2 18:54
晨枫 发表于 2022-8-30 01:443 |  @& P5 Q2 \4 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 ...

3 ]* f. y1 P- @! O1 P; k% f强烈抗议1 k" H1 r5 @+ k: G+ U! x& C6 c
盐碱地得留着喂羊，宁夏那儿最好的羊肉就是盐碱地上养出来的。
作者: testjhy    时间: 2022-9-3 00:17
料理鼠王 发表于 2022-9-2 18:02# j. W+ h9 M% A5 F
等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。5 K) v! ^) p( T5 \3 D. T( Z* ~# D
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
/ M) c/ t9 f/ ]( k
是的，所以目前大量规划西北到全国的特高压。
作者: 豪哥豪哥    时间: 2022-9-5 20:45
这些突破好是好，但是没法和软件，芯片技术和转基因技术这种等级的革命相比。
* y0 X# [6 C- r' m" o! P% L2 L$ n2 _! g2 k- J1 B: ?" O: R$ z
美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。0 ~0 E+ v9 `! g2 c9 R9 M

& z1 |6 s3 C% {+ M电车觉得算一个。高铁绝对是。



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