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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 + [' ?; c4 n9 F9 r$ p% c1 G# L7 U% E* `
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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。
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6 g5 m( C; S+ y( u/ p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。! y' s- D1 o) r# Y% v4 c8 {  `% d

5 W/ r' s  X. ?7 y! ~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。
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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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8 |5 K6 z+ J$ s- K! N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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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。1 e* R* v- n6 a7 |1 m* i

8 o; S, F" x+ G3 X' U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 G' q' m7 h- r! X

* m9 Y6 L0 \; A$ U# e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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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。1 ^& e  T* T# I% X0 k

/ K  `; b/ L) _1 E$ f/ u% P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。1 z) F6 Y9 O& g, H8 w6 E; V

0 x1 G6 b0 F1 H8 S! F! `' K6 q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。$ q% |$ s6 l! g. A- D: M
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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
2 q& P/ u0 ^8 |0 i+ ^# w这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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/ Q( \. ?$ P: U  U  I3 |( m1 g9 m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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$ g# m2 e7 W1 _. t) d8 [厉害。6 `. u; Z4 @* l4 c; M# I% g5 I+ f& n

9 T9 E' n/ i0 \* H+ `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
' Q3 [  r. z2 w/ Q这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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: T& e. ]0 y/ W5 D$ b1 D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 k! I; `1 V- @1 a  b( t
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。
3 t- k. A' W( T2 r. g1 c' O; p; i, s( w' y# P( i, x
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; m9 @8 c2 ?  U2 k' d/ I
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。
) \! i  o0 Q- E" E! Z, K7 d1 O, @( a: e& y& R( N0 ?
海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

3 Z1 p* q7 t$ g4 s$ r0 l% Q5 }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。
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! H9 D0 _! B: {% W- _6 g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。& T# L' w4 ?# T5 H2 l* S

) F, w: _7 z5 s$ z! b' [" m  h8 u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
. B: y) ~5 @5 F# g9 u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。
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你 ...

% E# o  `' X6 m( k7 K9 i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 09:417 F4 r" o9 x8 w+ a* E9 a$ w
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。 ...
  U5 F, [" d2 K, u
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
5 ^! M1 I, o2 i# X0 G+ l没有注意到。说说，这也是大事情啊！

5 X; v7 E, J" ~( 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。
) S6 m. Y" K% g; G$ G7 S6 i7 U- ?5 g
1 a) \& N8 z; v" ?0 }- M) |https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
9 ?$ P% `$ R0 i$ `: T, R' Y+ s) f( p+ ~这团队还有B站账号，经常发视频。
. V% O! J7 N; P& g6 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 20:02, b' [0 f; A( X/ B' p" [
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。: r! B+ ^& }6 o+ g
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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 ...

3 D4 k* z' Y2 T2 Q1 N3 U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
* T- L! ?- B# F7 w/ x$ Q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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ht ...

. V9 ?' W+ `) {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 10:322 c6 ?7 X6 D2 H& L4 e1 V+ r0 N0 e
淡化水上用不了吧？
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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
: G4 U* Y/ l  s& m; F- n& Q% K+ |为什么？船上也需要淡水啊？
: \# H& x5 E) A: i5 x! d
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
  C! B* c1 ]5 R& Z1 ^7 e+ m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
4 i2 P  ?5 |5 v1 D0 ?2 }水蒸气里哪有盐离子啊？
0 v5 v# ]9 |6 P
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% J( [8 x0 A+ I8 `
为什么？船上也需要淡水啊？
1 }8 S' c9 c! W" j/ I
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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。5 G6 \4 V! y( d6 x) ~2 @
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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
( K. |7 Q6 }# X& h6 j+ O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 ...
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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。/ }  O5 R9 ]0 y: M% k
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 00:180 T# O8 i% E# E+ X  Y8 F( j+ ], L
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。' C* t! f0 F, \& F( a2 R

9 c9 a& |! C% u5 Z' j% P. Wht ...
9 u5 C$ e. J9 z$ Y: s% ]
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 U! L( G- ?/ l6 C此处应该@testjhy  老师

, z; U3 K  V/ N5 p. h1 n8 \5 e$ O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: z( ~5 d4 T, F; y
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。9 B( ^+ c4 f# f1 T, A3 C* J
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
7 _' P' E& P3 `- z7 k- O. _0 E0 C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 ...

  c% \1 q& G5 t+ w+ T$ `# z强烈抗议2 Z7 M0 K& O4 {! ~0 Q7 D1 L
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
. O" z7 g( G; k9 X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。6 D* Z% r9 g1 g& z! d8 J* L
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
' ]" Z8 b9 d1 K4 H" p
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。
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! y' U/ Q0 ]8 O+ k美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。) ]9 O; w% V' `
' b. L7 R# \! Q% E
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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