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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
 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
, d* L0 P8 e; t; N. ^- L7 B9 D$ Q
, T( d: ]2 ?4 d7 N( R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。
+ o6 l8 n) X( e6 X" m$ f' x, W  B! R! k, F2 f" `* o8 }
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。
# S) n, w# Q7 Z( i2 T8 Q' A) |5 ?) |  `& n' K$ j/ [* t
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。7 E) T& X& o$ e5 t
1 j! T. F2 Q6 \9 M
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。
% ?5 [; {' V6 f  |7 W6 Y0 {9 p& `! F# A
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。
( a2 F; ^( D# D6 d- V
1 b7 I8 R2 M# s. w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。* |+ q4 ~3 Y; S- A$ F1 d' d
  X* F4 ~4 `# [. l+ m
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。
$ h6 j& X2 ^" G$ E" c
- I. o6 c) g& R( T: d  m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。) w3 ^7 M- Q! [/ c; e/ Q2 y) k6 r
, u7 ?! X5 u% ^0 i& I  }7 ]2 Y
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。
4 V; N0 ^/ u; G" w0 I; ?3 p0 R  @6 w: e
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。+ v3 \4 q6 S' f5 U' @) Y
+ m: {( \2 |! a  z# y* b
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
5 K- Y9 z3 e6 e3 h+ Y' @1 L, f9 g# |# e& I  m  I
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。
7 N% g! F: N& Q! T* v5 v6 E, U% ]' j' F6 ~5 c1 Y, \
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。" W# g# h( J) }0 P' ]8 z+ e/ ]
% n0 r$ W' ~( A4 g( L$ Z
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
    回复 支持 反对

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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-12-29 14:41

    • 签到天数: 2969 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。
    + k& Q7 A1 k1 u) B; F! l& w* A/ W: q" Y  A8 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。
    & b, l% r+ m7 u, c, b& T# D& ?9 {/ Q$ d( s. F4 M* g; x! F
    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。

    点评

    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

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    故乡在喀什
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 12:26

    • 签到天数: 1427 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 ( C+ o1 n; ]6 }0 O
    水风 发表于 2022-7-28 17:02# E: [: J+ V6 a/ d& j
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% f. d( l! l. @1 z! I# b
    ! z+ W) X, b$ G4 a
    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 C2 I8 J! Z6 K  [( ]5 N

    $ \! J# m: S, c1 G6 x  U: M厉害。
    6 {( ]; V5 X! d" |7 E: @1 J, a8 R- Z; ~) z; e* [5 h
    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
    6 V; g! L% |$ w; }  u2 h这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。' l! |- F" A& N7 |. v
    0 @4 W: M; |, V1 H( b9 x0 R
    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 ...

    7 c( d4 U  U  r  U5 r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。+ O# C/ L$ U- C0 m& e* D
    ) O) w/ b" r! Z1 ~3 @2 O1 K/ ?
    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
    1 b, v; E1 o$ E4 Y4 W( A1 e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。
    2 L( M. p6 ?1 X
    7 t5 a) G. l$ q0 }* i* o/ _% S海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    / Y% A- n1 \5 u& h
    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。
    8 B" @3 F7 d# M  `! {: e( v2 @8 d3 M! {. c1 Q% `
    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。, g+ c" ~$ _" g: Q, O6 c5 V

    ; \1 a  n1 k$ @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
    9 n; {+ }1 T- S7 i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 d# O& ]- L) s5 @7 x
    + U; T( J# _7 x你 ...

    % {! g  z, g5 ^& Z  ~( d1 w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 09:41
    : V* K& F( B- t; H! 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。 ...

    4 ^) V" d9 x3 D% z+ M3 @( m& j. T1 O0 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
    : R2 [+ k4 \9 L) Q1 w6 T没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    ) W! G% C, c( e1 a5 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。
    $ {# e9 [0 E  @' p. M$ p( d, X
    ' f. Y0 H3 ^: ?6 uhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm+ S0 K( q$ u/ F1 @6 ^' F
    这团队还有B站账号，经常发视频。
    , r, D: i8 m# O; X! \: {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/ ~6 X' {( ^* B% P
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. d# A$ l5 D( s! c$ d

    1 v  c4 I+ e% r" E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 ...

    ' L) T, f0 F! B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 10:181 T3 G7 F% m" y1 j
    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。
    . R. d# }) w) z" e3 m4 p7 N6 L
    4 h# f, q( j6 ?; |1 [9 B0 g6 c6 `ht ...
    $ n6 C$ F  U! O& P! q
    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
    ( x; ]- c. T1 V: D0 {: }; s# F+ g淡化水上用不了吧？
    & {5 @& Z- `; _% E, r8 G0 \% Y2 Y, K
    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
    ' e. ^2 a, y( F6 \为什么？船上也需要淡水啊？
    . ]" q1 i* Q8 \3 A% y
    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
    2025-12-16 22:24

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    [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
    7 B- {4 n% X/ c" d" t吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    - c; h( X' j) M5 P) b
    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

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    [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 13:49
    ) r. r* O, q0 R5 I5 n" [+ F水蒸气里哪有盐离子啊？
    + f, I) r1 x4 t3 Z/ b6 i/ I1 o
    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; K3 g3 P3 e. h! K. D
    为什么？船上也需要淡水啊？
    4 w8 U  ]. n$ `5 x! Z; ^% ]/ p
    # x# @3 K. e( @3 t' v: ~
    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。
    / E0 T: N  U( G' C
    3 A2 F0 v6 ?5 B) T: O. |1 M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

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    [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
    4 S) Y/ a# V- 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 ...
    ) y( p4 o6 t# g
    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。+ L: G7 Z( M3 E% f
    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
    昨天 16:12

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    [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 00:18. f# `& a% X3 [) c" [2 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。
    + \1 B* F, s8 i6 L1 ?' Q- }- X( M$ ~% g3 h7 Q0 R
    ht ...
    % T9 L% d, G! G- }
    此处应该@testjhy  老师
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