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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 6 C" h) b1 J" X/ ^; ?' [
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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。1 |+ ]1 V, x" r# l, l( @0 w( s

/ S& A  \+ h" k4 V2 |3 C9 H/ b3 X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。# W' ^! d( j* F" u

4 J- j# @% [/ d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。( h3 s& d9 H* n; a' v# i4 k

+ i5 [" e7 {+ r1 u6 \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。
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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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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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2 z. Y2 f: l! T0 a; N6 a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。
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: _# }& R! R8 ]( m7 X5 C' `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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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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; `: I. T1 ~+ c/ m5 {. @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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7 t. ^. k% T, Z; {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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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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* O4 v2 m( R4 ^$ k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。
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' o" h  J2 ?; x2 L1 \+ 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。+ j6 i) s# \$ G) o
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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 9 g% U" l5 `4 F+ `; l& ^
水风 发表于 2022-7-28 17:02
1 a, Q$ y/ K- H/ a0 z4 y这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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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 ...
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6 E& L( q( }1 j+ U7 Q+ y4 z; A2 g厉害。
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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" [3 q' {4 g' p! g: t3 \; o
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。9 u" j$ ~! ?; l

( e/ ^9 [+ x' P4 e8 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 ...

, g' ]  v  `5 l3 p- N$ u6 _9 X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 a) g/ d/ j" j& b' a5 s
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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。
作者: 水风    时间: 2022-7-30 05:50
晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
, d. {$ m8 K- l& |1 x; [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。$ q; K, B" k) X, ^/ p( ^' `
0 ^& x" o) ?% @' p& J
海岛上是大用处,船上也有用,军舰少带淡水, ...

/ Y/ p' Q4 B% C% X# N# w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。" q9 S" ~) h6 ]( w1 ?& v) w4 C) g
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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。
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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% J* E. b- r' j3 K
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。7 k; A4 o5 `+ l: }0 }
) b0 p  ~8 ?% a. v5 E
你 ...

" p% S5 F5 p/ Q4 Z6 ?/ o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 09:41
+ {3 j: i& K2 ]& s5 u- M) O% }" l8 p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。 ...

: t( b" K4 l' c# C! s2 X: j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! A5 u  N, c/ z4 Y: B# Q8 h
没有注意到。说说,这也是大事情啊!
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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。2 U: E: M+ c2 @# l+ q& `# c

/ [8 v( U* j4 {3 ?https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
. \* y  U6 V0 i: y2 f" c+ A0 C这团队还有B站账号,经常发视频。
  w; I. H  I% Chttps://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 00:32
水风 发表于 2022-7-28 20:02
0 Z* Q9 {! a( F这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。) T. H" R. t  L! R: R$ ]% m

2 l9 b1 P% ]* L, _' `" b' l- x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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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
. p# u0 }& q  K) r; ?3 k8 ~5 g% 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。  w+ m$ \  @! h/ C) I* C1 `

! X4 ]0 H6 Y; e: i0 [  F3 |/ tht ...
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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 10:328 g! t! }# k0 ]  w; K; @; N
淡化水上用不了吧?

" y4 A/ I2 C- D( H$ U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
! D. @: X4 H7 |, S% P3 r+ O& q. Q& f为什么?船上也需要淡水啊?
  R/ G  F, m' Q  N' o
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" O# V; m$ |: v+ f
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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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# y- @' M- C! s$ a0 z
水蒸气里哪有盐离子啊?

- l( C5 p* `6 t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 11:452 e5 k9 ]& P6 E* W% _
为什么?船上也需要淡水啊?
; |' T- x7 k# h

7 O6 @* u& b3 q, r( ^: }& O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。/ o+ K; L! ^3 G9 M! Q
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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  x+ p* z; M2 Q. v$ I
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 ...
7 I3 ^/ ~) Z0 Z) h
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。4 Z" r) A6 @1 K' X0 ]
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 00:185 @, q: B0 ]/ u" 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。2 E4 K+ B0 r8 s
: D+ V  W( w  X- F3 x! ^7 z% Q- V
ht ...
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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/ h; g" N8 |: v9 J
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" V7 u& g, y- Z) q$ R# h$ ~8 M
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。  R- F/ ^8 s) j+ S! }# p
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 01:44& f' A6 B: e8 H/ U0 p- Y8 Y- t: `* n
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 T+ E/ v5 R* S# F3 `  H& |( f$ W强烈抗议
5 |0 z: K" }( _7 R* W5 ]; p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
+ q' i6 W6 \$ ^8 l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。- K8 a; ^8 |2 S- D6 i
到时候可能沙漠才是最好的资源,无他 ...
* F/ n: V4 E. L- O5 c+ E$ \. a; c
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。  f" m% q2 \. o2 l, N0 E# Y9 G' W
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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。( v0 _+ n* y* }

1 x( @5 a* W& o8 |6 {电车觉得算一个。高铁绝对是。




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