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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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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。6 v! w; f; k2 s: m
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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。# ^+ W6 U8 k3 A3 ~
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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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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。0 `7 L4 m$ \! q& \3 E  A

4 N* U( l+ h) H+ v$ h) S; `. e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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. M6 r& u2 x8 ~9 m' X* U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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$ p! h+ ]7 ~4 n; C! Y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。
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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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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。; ^# o' g+ ]) T7 m. R1 _7 `
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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。
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9 N2 h* [3 S- U; ]8 e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。! [) q7 X" w% B+ l, V& @

* \1 r7 w# K) v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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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
, P3 U8 t$ v) M这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% O* Y6 N: M8 b' e
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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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' J* E# R4 ^" u) ]1 Q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! c2 [4 n. i+ @/ \; W
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。0 T2 v3 {" t& ]2 ^$ O

! S7 ~! O- j( ^- b8 k, U" B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 P, L  D$ @, E% W/ f  e4 Z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
9 i( r; {- S) ?! u' R  ~8 o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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* X- G; M; W" W/ K3 D) g海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

* v5 z: X1 w- j- \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。( j( \6 M- |, z; [- ~( j4 W
* v4 F4 l: r/ o' n% ?; \- p" _
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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9 N1 t; d( ]" W& {$ z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" I# X3 W+ l$ I) c' ^0 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。1 B; w# h) P5 E5 _

. N9 P# p  h2 k1 @7 ~1 [你 ...
' w6 D* l5 h# Y* H. }+ M
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
& T$ |' r* N7 I: E$ W1 Q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。 ...

/ o& O. i' w' d0 |" M6 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
. q5 t+ `! _% l% X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。$ z0 Y2 n+ H5 o  Y6 I  l5 ~
  Y" {; H; m# Z/ Y8 w. E
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
+ o/ r. ^+ e7 n这团队还有B站账号，经常发视频。
. s( X9 ~$ V! H7 O. j- Fhttps://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
% n  Z* @! B' W* N4 l0 Z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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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
5 s0 `; `; q& ~) ~7 h/ i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。: O. F3 ]& n; F& f

: @1 J( p" I4 }7 B7 z3 Fht ...

0 Q% j6 Y' p0 y2 f# q  y* f) }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 10:329 Z/ j7 @1 {: e: Z, J
淡化水上用不了吧？

% N4 m/ Q0 I2 f, G: q. e9 K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
  C0 _  @6 a4 O; j% Z, B0 T为什么？船上也需要淡水啊？

2 W2 b4 q4 L! @. w0 E! ~5 q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 02:228 e2 A3 P" S  _( W
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
. ~( I$ ?5 r5 `
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 13:497 ]% ~+ ^( H3 U
水蒸气里哪有盐离子啊？
' t6 L5 K: ~$ [1 V$ I1 a
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; Q, r# m5 I: {4 J# f- G
为什么？船上也需要淡水啊？

3 z4 \+ M% F1 V. v# O# i0 J# ^1 G! g
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。' h4 P, }2 C8 M4 k

) |1 B/ r  {8 Q" s# g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( x2 y& i2 E$ V$ G
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。' k7 D. F. v9 i7 `
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
; c2 O3 N" E) ^4 V; I) P( 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。( \" V  x5 U0 T, U

- v, I& \1 I, e8 Y* Yht ...
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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" R  ~6 J$ v4 K4 u  S1 m
此处应该@testjhy  老师
' }# ^8 x' n7 ^0 N, X7 E& P$ u+ A
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( {/ U' F3 L# a
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。
6 t& v9 M. s& p5 z  P8 u. l& M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& a3 |: |7 I1 G" c3 j% 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 ...

" c1 P8 c0 l$ f( h& B" G# g, k强烈抗议* O. K9 ?7 x- o$ I$ d
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& I) r( m6 D- z3 F$ D# p( }% H2 ]! 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。
( J7 o" W" [) r( X7 O# W到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

( s$ A, N. I' _; P- x" E' S0 [& 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。& y+ u$ s4 I4 U$ U5 [

. O1 T6 j1 ^: Q& _4 E美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
8 m3 x/ G: Y# G: p+ B# W$ l; S5 {, P5 `: o# p0 f; L0 r
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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