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爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 ...
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[工程技术] 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

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晨枫

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 楼主| 发表于 2022-7-29 06:43:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑 0 y& h! D: U6 x) O$ v- ~

5 v) Q7 D- |8 _: B! W; t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。
* T/ I1 s8 Z+ o& t0 x4 n9 H0 U. s
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。1 x/ ?' G8 V7 I$ Z/ M8 ]; _5 _
: K8 ]5 y% v1 n) N
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。" \% N) l; X- G( d5 G; ~
" B' D5 y1 W. e% I
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。, U; r* l, ]6 u, F

7 ]4 A9 K( S: R& p1 R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。& h: G% E! K$ m8 S3 q: O
5 p4 _0 t: J/ K: ]2 o
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。
1 h1 `1 S8 @- S, H  I3 P9 y1 h7 [4 H9 C( v! c8 \
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。, ~; F  a+ x6 |5 ?

, \4 B7 {3 [; j4 C1 a! d) f) G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。, {; }& G. d- d" w8 B* A' S

9 s: o- P# K& [# |8 z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。# A$ W5 z) s3 e9 h' n
- D& s3 y# N- T4 D
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
! W! h* m, Y" t% H9 D5 r, U% u: W9 Y2 M: Y6 ^( S9 H; R
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
. n1 h& k& E9 g. I3 v0 f) C: z5 G/ ?: \* g) @
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。8 X8 \4 Y2 s4 i6 J2 U1 G1 H8 S0 {+ U! ~
  X( z2 t+ H3 `! b4 m
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。% p! n* C  J5 I9 p; i) w/ e0 n

# n3 _/ p. W+ \: m: R这事其实很值得吹一吹的。

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李根 + 8 涨姿势
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huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44

    • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-7-29 07:23:28 | 只看该作者
    厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-6-30 08:53

    • 签到天数: 2967 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2022-7-29 07:46:56 | 只看该作者
    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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    地板
    发表于 2022-7-29 09:02:47 | 只看该作者
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ! U  D  v# \- ^4 C7 O" m" j* {5 C
    & k/ B  ?1 `& S  E" L+ ^8 f* A+ p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。( W3 {8 C$ q; L( r4 Q5 U7 x) e' r& M

    " }& q5 K7 s9 c- _5 d! G' S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。

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    给力: 5.0 +1: 5.0
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    四处乱晃
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    太阁狗
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    colin1992
    给力: 5 +1: 5
      发表于 2022-7-29 09:44

    评分

    参与人数 3爱元 +30 收起 理由
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    故乡在喀什
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前

    • 签到天数: 1334 天

    [LV.10]大乘
    5#
    发表于 2022-7-29 09:18:25 | 只看该作者
    本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑 , e/ j. Z% g$ E0 J& t8 y$ O
    水风 发表于 2022-7-28 17:02; i: D( \: U7 S5 Y4 x( ~
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。5 L' C# F4 K; j1 c" s+ c

    0 b5 n, O# V/ D5 u7 s$ K% t3 T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 ...
    $ O7 d# U5 W5 |- |
    4 ?+ `1 Q8 D5 g  @/ Z2 w' ]
    厉害。. v1 V2 O8 `# o0 }& x9 ^0 W

    # x0 I; F$ N4 ~8 v3 m0 B- j& m直接把过滤省了。
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    晨枫

    该用户从未签到
    6#
     楼主| 发表于 2022-7-29 10:35:26 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 19:02# n" M+ G. A: W2 P
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
      J2 N9 s7 s$ c6 S  W+ s
    # Q) Q( e+ ~' V9 S; w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 m( F( x  H; w$ j1 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。6 E: a$ m3 M, T/ H7 L

    - Q0 z; j! O7 k' d1 n/ u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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    7#
    发表于 2022-7-30 05:50:29 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
    / j% J9 C9 V' x$ l6 \" l$ S) \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 ^6 c; B) F' N% t- n/ ?
    $ C- |2 {7 U  S
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    0 N2 p' E  J+ Q% j# K4 [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。
    ) v/ U  a' _& N0 Z: r$ V
    5 v# f  c+ I* A1 `6 f! j- u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。
    3 b! _; `' Z/ J& g
    % V1 K4 a  S# }, _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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    8#
     楼主| 发表于 2022-7-30 06:02:31 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-29 15:50
    # Z9 Y5 L! ]" O8 G, `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。2 J9 e# L' P7 x3 e3 r
    * f' ?3 a4 d8 u  w7 ], Q
    你 ...
    4 f1 C, k4 O$ E# I% @& C
    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。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    9#
    发表于 2022-8-28 23:41:40 | 只看该作者
    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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    晨枫

    该用户从未签到
    10#
     楼主| 发表于 2022-8-29 01:13:24 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-28 09:415 Z- E, _  @5 x; u
    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。 ...
    # m$ G' j4 s' q* {
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    11#
    发表于 2022-8-30 00:18:38 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 01:13, \1 a, g' B' a$ G5 |
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
      Z$ A: d1 d* z
    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 v4 J9 Q! b1 j) O
    1 E! d( Z0 \/ T0 R0 Z
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm7 H+ A! r( z+ n3 I, J$ u
    这团队还有B站账号，经常发视频。. [6 Z/ b# o* k/ b  o) z* }& h
    https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    12#
    发表于 2022-8-30 00:32:59 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 20:02# r7 g- J; c4 p5 _3 B' w9 P
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    & |" m( i8 c; U0 t' B' d, Y- ^$ r+ a: S4 ]& q' p* P0 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 ...

    8 x0 t3 a- p+ j7 F( O1 \8 q7 w淡化水上用不了吧？
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    晨枫

    该用户从未签到
    13#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:44:41 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
    6 C6 M$ p3 i+ v) ^% w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。; b; e9 y. R) x" h! m& X
    # U! s$ ?/ e( d: C6 X4 p. D
    ht ...

    3 F$ T( {( M8 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，估计盐碱地也行？不需要变成两田，只要能绿化，就是大胜利！
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    晨枫

    该用户从未签到
    14#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:45:04 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
    + g1 E; e# f# e' G淡化水上用不了吧？
    # d4 `& o$ z9 Z9 j
    为什么？船上也需要淡水啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    15#
    发表于 2022-8-30 02:22:00 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
    ) A! ~' ~- H  s' y! p* I- m# k为什么？船上也需要淡水啊？
    / I: t7 Q: }" Z
    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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    长叶林
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前

    • 签到天数: 803 天

    [LV.10]大乘
    16#
    发表于 2022-8-30 02:49:10 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-30 02:22& K* |& u3 o& }7 n- n" {
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    % ?: V+ N2 a, Y2 }水蒸气里哪有盐离子啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    17#
    发表于 2022-8-30 02:58:19 | 只看该作者
    长叶林 发表于 2022-8-29 13:497 k3 L% _7 S$ D9 Q, R: w/ x2 N2 K4 t
    水蒸气里哪有盐离子啊？

    . Q4 \3 q* v  M$ H( X  l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。。。
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    晨枫

    该用户从未签到
    18#
     楼主| 发表于 2022-8-30 02:59:35 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
    * ?) O! {6 C2 }, o/ O为什么？船上也需要淡水啊？
    * V- h) }/ Z* o0 T7 {$ ~, E. d
    7 y" K  @, ]4 p4 F
    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。
    " X3 d0 j1 N5 P# K  D! @
    . n4 Q* ]$ a% i( F2 O! ^3 w; |* n% T水汽里盐分本来就大大低于海水。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    19#
    发表于 2022-8-31 23:39:48 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
    9 t* O" I9 C- f# m! v! W, C3 ]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 ...
    , J" g8 y! E" B
    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 ~. J+ ^& T4 L) ^4 E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。
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    蓦然回首
  • TA的每日心情
    开心
    6 天前

    • 签到天数: 1902 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2022-9-2 13:48:33 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-30 00:185 l% H& U7 ~0 Y$ P8 m/ g. N
    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。( g5 q- R# R- E' x
    8 j- w% U/ ~7 `- ?
    ht ...

      W- G7 |, V2 j7 D此处应该@testjhy  老师
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