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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
: X7 S2 W& A* a" x1 K. P9 i
  i( `7 E9 Y$ V& O. P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。
5 p; [0 v; T8 v! I
# i0 U# d" G+ X) y+ |( _. ]1 t  \) Z- P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。
0 i  w. F) _' h) f9 o1 R
8 o# O+ H5 R3 Z  M5 R: F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。6 B4 u& i% U) ]+ B$ ]3 b

+ b3 N; b% y: m/ N8 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。
( |% N) ?! o! }7 A, Y
  v: Y& J! Y/ f* C+ 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。% r, i6 K2 ]3 v$ g3 P$ f: H6 w& o; c
4 i( v$ y. q  U3 o. n0 J
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。
- [& _2 |- J8 Q# E
1 r. U8 J8 n" X7 \( s; u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。0 E' _! S8 j' Q

* Y7 [. l/ Y* q) 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。
+ a$ c$ \1 o( p3 s3 C
: l- ^- y$ @, `3 Q" x' c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。
7 G8 s' I+ |( L+ E
5 y8 V' v* l! }规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。0 ?; E4 U; K( z, V3 f% u5 I: ~
  A" \& g# h7 H  a
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。  {3 w; F& M$ m5 z

' b7 O9 j# ?5 A5 i+ S" [, }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 F* ?% G

/ m( T& j" O0 C9 U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。" n% c% S/ n! n8 r8 @
" e6 M. T3 Y$ [1 O4 I
这事其实很值得吹一吹的。

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参与人数 18爱元 +144 学识 +2 收起 理由
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
    前天 16:34

    • 签到天数: 2962 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。
    & \. ~0 X3 r- B8 G* U' t
    , E5 u" O# Z3 r6 L; ~0 b  O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。& n7 k- s9 ^4 O2 U0 m; X

      A- p. K9 K. k( G& z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
    涨姿势: 5.0
    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 06:21

    • 签到天数: 1246 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
    2 o% V) k1 V4 ]) E% L3 t
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    , b9 R1 g5 f# [$ Y这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    & }8 `0 D5 L! b9 M8 g4 L0 r+ H& Y8 R6 u- 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 ...
    4 a; a& L9 w$ g- y0 N/ h! a

    ( ?) m) a1 [$ G; I( \3 K5 z" Z" C/ s厉害。
    $ Q( J2 f- G. q3 H% b6 u9 y, g6 @. g& }! M& _, G* J1 Y
    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
    # O5 v# T$ K# V+ h. n* s) \这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% ^* `+ D/ C' n! T

    " e4 O1 e3 @5 Q+ r$ S7 k0 v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 ...
    + g3 o: m% K" \8 i* M6 o) S; m. C5 \
    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。
    + I7 H* d8 l7 h
    8 [% m# J6 s* p  \% E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
      l) W9 r) @! d7 [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。8 `' D" S- J( [* R+ `

    & a8 X# E9 J5 x6 n& F: x2 h1 B4 w海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    5 B6 y) G! O8 b* O/ D3 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。
    8 C$ W" y# H3 g- Y5 R2 l/ H3 u
    : o6 c' V, C4 l% A$ L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。/ N. V* l( z8 K
    & X8 V. T3 N' X5 N# t
    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
    + ~/ }0 U0 b9 s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。' W$ k, }  P3 l" u/ p% y

    ) j; ~4 O1 n# z: r. n6 |+ o你 ...
    - c" ]2 E9 @6 [8 v6 C& Z- u
    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( ?$ o% H# n, U1 D, }% 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。 ...

    ! Q3 Z' ~5 }: {* N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 s5 ]! {  T6 e  D& X! M3 }$ N" [, h  I没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    7 p6 q2 j( 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。' q( O' c; X8 ?/ w
    # H' F7 b" q4 }) E/ S" ]; W
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    ; i& R) a" e1 W# |; i0 N7 l# S这团队还有B站账号，经常发视频。6 R' u& P" a! M! N
    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
    $ d* |2 i0 V/ B) O这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。' g& ^+ _2 K" g7 r& u  ~
      I) G6 H4 d6 G2 K2 N1 N* a, d4 u5 N/ 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 ...
    5 Z* c$ f% Y2 n: R5 U7 X
    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# ?- h8 B. N  u5 u7 u) m3 ]  V$ X+ o
    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。
    ! k" P2 r1 L5 R% q# ?# L1 u. G& m6 V: b8 }2 L
    ht ...

    3 A; S; d4 g! f# t1 k3 O- b; k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+ a$ z0 k7 K) E% w
    淡化水上用不了吧？
    - p# O/ M, O6 I" v4 x3 E/ y$ [4 C
    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
    3 @3 h. ]" b  `" [: e为什么？船上也需要淡水啊？
    . O( z$ w: V* t2 t5 l7 O; L
    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
    3 天前

    • 签到天数: 787 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 02:221 h7 U1 f+ k6 z- T3 v
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

      O% a* j. Z. w- O1 B6 \( z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 13:49
    ! `, G+ u; m' Y5 o水蒸气里哪有盐离子啊？
    , M( C6 H6 @2 h4 B
    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# Y* V7 x5 S1 Z( U( l
    为什么？船上也需要淡水啊？
    ; h* M4 [' [( M% p) ]

    9 k7 I& I: O) V6 r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。7 O: E" ~( x% N- U# I2 k/ M

    " m9 }& ]7 U! u$ N4 l# c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
    4 ~, l8 W% Q/ y4 ^/ 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 ...

    ' i8 O3 J, d7 ]1 P* \" `* Y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。- {0 X8 R1 l' M" M
    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
    2025-5-31 17:23

    • 签到天数: 1884 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 00:18
    8 X7 J$ W# G6 {- q: T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$ \5 W# [+ ?, y$ H4 Y; A/ W0 F- g8 |, h
    ht ...

    / x$ G2 r" G2 `7 X6 i此处应该@testjhy  老师
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