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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 . j2 N" I' K0 C9 w1 R
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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。) ?4 j0 u) q7 S

1 m+ d+ l  g. D* C) [6 r' d" I$ v5 K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。: x0 B' |' V# j* L
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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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1 R, D( W: e+ y  n6 n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。: p' M- |; G( @( X# M  r

; B; l4 B% ?( 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。  G  i, i/ v  ~0 {

; v' p0 P3 V5 |0 w8 Y: l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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" X4 \1 N$ f5 v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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- X5 D7 q, i5 b3 S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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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。* u: _6 u7 ^5 H3 r2 T0 Z
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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。1 q" `( n* z1 k

/ \. |% t; e7 v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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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。# Y% S- R/ e6 |6 L2 g4 }( I" s

: _$ T# j( O; o9 K. \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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4 Y  \# o: b/ [! `0 R6 M6 ^; N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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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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/ h/ s4 A  M, V7 C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
7 B/ ~$ q3 y8 ]/ A这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。) w2 _/ [. u4 c4 E$ Q% A

* P) X3 I+ A0 q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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厉害。3 r+ D. [4 K1 R1 p# N
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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
( n# n6 M" x3 E( q/ x& t$ o这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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) H. }$ h, h' L9 ~+ O+ g! I- |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。# V; G+ @& H, x" E, x8 M4 ~1 [2 ^! E
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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
1 w2 o3 G% A. k( 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。# x4 s/ \+ b% n. y4 A4 L
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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。
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6 z( T  w; R, \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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- ]" K$ S3 a2 S+ m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- O3 _% {5 f, a/ y
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。$ z4 l8 W# n/ P% I/ B5 z: Z

( g" z" c: w& F6 i0 d& K你 ...

6 o' M; ~0 _: B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
9 e" M# s  H+ K* ]" j4 c0 F/ t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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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
+ q4 l& b/ ^6 L3 H( K' g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。. [- n( R* f# v9 D, X

4 {; p: [! o! b; @; a1 Zhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
, _% k, x( r5 V6 s! A这团队还有B站账号，经常发视频。) U4 C5 e, c) o- |& @5 x6 t2 r% @
https://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
. x# ?8 s  M/ E% p* P这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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5 l9 g1 T# s( H. O6 W5 e# X- c' 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 ...

0 o% `/ E9 y7 }, L8 Y5 A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
4 G8 [' }: ]2 C; P1 Q* T, ?' A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。" t3 T4 e5 `( t2 K" t6 A2 _( }9 _$ f
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ht ...

' `- K5 @# M9 Z& h6 u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
* p" X4 x, f6 c. R2 o淡化水上用不了吧？

7 G! O  I( u' b8 z- m4 h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
) E% L/ b; a$ B  |! v为什么？船上也需要淡水啊？
& |, e( `" H. ?" k% h% [( g
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 02:220 f8 b3 c$ ]* T  ^
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
' y( z" b& A$ }$ E+ {, b
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) K6 a0 |7 t* e- E
水蒸气里哪有盐离子啊？
1 b( q! g6 i+ g% V
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$ i2 _  I6 Y! g/ E5 R" L* O
为什么？船上也需要淡水啊？

! }+ F' \; P/ q; v& @! x0 U& t4 G  y) E' q' {, k/ J2 u5 S
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 d/ V& H1 S& t% z; F8 }/ T

7 ]( F3 Z. P  z  i" L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" F* j+ i& f7 c' L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。
1 A+ {5 ^  T' G$ x5 Q- O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. J( E7 `* B- k9 ^; M% 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。
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ht ...

/ N' F6 H+ W. S- j  S2 ?0 z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
3 k+ z8 F' q% x3 n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
) B6 u! u7 Q! V9 a) s" W" u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 ...

. U. }: K/ ^7 Z8 ^! y- ~: s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 e0 h0 t* E4 }* M" 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/ g: x9 S6 r8 p" j8 a
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 `: q6 K) H( S1 F- i: |强烈抗议
5 }5 a$ z! _6 |5 ~, ~5 P: T* Y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& m0 E% l2 L8 U) ]" M3 o0 b
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 G; o- P' r1 U4 v( c* y* L, c% `到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

- q8 \- w+ J# o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。  c! f3 u9 B% c0 u4 N7 P
7 y8 `7 j2 Y$ U6 R) i7 N5 h
美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
7 D5 J& Z( c8 v1 Y/ L) Q' m( E9 [1 p1 S6 q, R; s. }
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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