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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
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; X& @; [; i- u$ R; O; q1 X- ^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。* C! |1 {6 W# u5 D& I
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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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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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3 F" t* ]9 X& _/ b7 K! O1 s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。- B9 a1 u* V6 m7 e' w# `1 C

( t/ o8 I8 u- l3 S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。, w* ~* O3 k* Z* R& i$ g2 H# Q
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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。; d: @" Z3 y% k+ Z2 A; w$ w  y: W

" G! G* H( {9 f$ a( l* |! 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。
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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。# @/ c1 n. R# @2 r( H1 _* h1 u- W
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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。6 S) c& D. l4 v$ I) ?  {( L! V5 u
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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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. A/ D4 S+ M/ j6 P/ l+ S6 e+ w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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# ~0 j" W3 S  U4 P$ p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。% G: H. O: D" X! y' x

2 s! o7 {8 y& q; _, U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。- @6 o% l5 p9 H0 J( \& V! C

* q4 y& v0 y6 l7 I4 l( v6 }' w6 f2 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。' \' R+ L' f- L- g% r

: w+ t9 h% L, h6 h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 ; B- h; G5 s; |6 k; V, J- Q( b/ a
水风 发表于 2022-7-28 17:02# R$ _! C  O2 W
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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厉害。* f  W  {! O8 Y# m1 M# S

2 z. B2 J0 O6 y2 F5 ]. L8 v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! J3 M5 r9 a& F$ z/ j0 k
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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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。
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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 D( v* ?/ a6 q: R  q
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。
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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。6 P/ j: ?8 q6 a2 K

0 k( x2 j: w3 v) Z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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: x# @( o8 T* L8 k. ]5 ], k% l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
0 s1 `; e' G3 t) g2 G8 E0 F: 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。
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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 09:41
3 D( D( R7 ~3 B( [6 H/ b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。 ...
' }) n3 {& X0 r% H6 W  R
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 01:138 [9 x1 l' I4 b! F& r( _( x$ x' s; H
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

  G1 G3 D8 B* A( v( V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。- C7 |* I7 L# ~: d

8 ?0 R; Q3 \, J+ h( Y8 b8 ihttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
# B$ [0 C) O" s这团队还有B站账号，经常发视频。
: C9 U3 J0 i* W% o  ^1 W7 m, mhttps://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
) J4 z, s. B8 ~" b这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。4 L2 d2 D& \$ [, S4 E

/ Z, ?; G. A0 A9 F- g) @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 C" g) e& Y# \2 Q: F2 W0 |) H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) O5 ~% H$ Z* c, s3 j0 s
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 ...

1 f+ y3 o! [' n" Q/ ?4 {; 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/ L2 [' s# v$ M( @
淡化水上用不了吧？
1 j( n8 H) ^1 y- S. z7 U6 V
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
: \0 b' X2 J2 o  V: C2 y& f' i9 w为什么？船上也需要淡水啊？

) f0 h4 K$ P  d, t7 {; 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 02:22
( Y' V% S2 ?; L  w7 E0 r; t4 r& i吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

2 ?# G5 \; {% y. n  _; U  C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
. O, `( ?6 J% e' c$ V水蒸气里哪有盐离子啊？
) J/ G# z" R$ X' n! h
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
7 r  G+ f/ k! g- B! q- H- u+ K4 |' S为什么？船上也需要淡水啊？

. ~0 S/ k$ g$ p5 C- j' q/ _$ X: Z6 M9 S: P3 _
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。
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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 01:440 O; e. C! y7 Q$ Q) a' s) t
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 ...

2 O9 r; ?1 h5 ?2 w7 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 a7 O/ C9 _0 R- p* _4 Y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! u( o* b1 n$ R+ e/ [6 x2 u, q0 Q/ 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。
- h, a- `3 m' d" g: B: ]; o
0 R' q) u; m" k/ P1 Z- Kht ...

2 ?5 \3 G) Q. n+ B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 13:487 @5 P' Z) t, X, `9 x& e
此处应该@testjhy  老师
5 d- g. }# E3 S: C! E" X" L% Q0 ?
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
# Q+ \/ G2 X3 W! ~- G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 ...
# F9 Y0 R' A" X; M' o9 l8 P3 Y! ~4 r
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 S. |2 g1 V9 ^. b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/ o) b5 Z5 h! o* a% 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 ...

5 x! b5 i' ]' C- e! Z: T强烈抗议1 ?: D1 `. J5 Z0 u9 S% P+ 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
  Y5 T- c- ?+ y# ?/ ]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。
: q% s; L3 `/ L7 h! |  X到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
; R9 c/ @) X% A. m. P0 J
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。
& A' y* i% G, o4 N5 f* H+ l0 k. I: G
美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。! h% [% x. z5 k. D# w
! ]* c0 e9 `* Y: P. Y! j
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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