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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
3 p5 f) h4 P. b, Q
  k# \! h/ p* q  W' S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。, l4 [5 x5 j8 R" U0 k% g

( x2 U9 F6 ]5 Z0 c! {- Z% r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。
# v1 j. K' g0 n& D# U7 H) z8 ~0 [# x
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。
: w& s. d) I- U( M/ ^# J  {: m- A$ {
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。1 E( N. L8 @9 r* R' ?
, p8 i, Y  n  `. j
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。  R2 E" S0 g5 ^! n2 |2 s
; v7 `* P, f' b0 L
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。, t. y) u$ S8 a1 ]4 H3 T
# }6 ~( p3 \& ~
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。
3 r' W( a; z) D/ {# b
& b% ?9 Z/ e: d6 G& c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。
8 ~  h0 s1 G- R) T* d6 |0 b* a3 y- w4 ?7 w' j. _' d
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。
( z: V. E/ \- S, F, E
8 X- j5 v1 p% N- M8 \% p规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。/ K  D# \0 G' x( j: R
9 _$ W8 S% r' v# q
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。! Q  [+ S. ]. f0 c" c( ~
) }  H8 Q3 {! }0 s* A2 w- f
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。& k% @- g+ y% e
; Q( R9 T- c+ q1 P0 I/ T  `. _
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。
& q$ v) h4 n7 N# ]0 z4 P/ }) e( ^4 ~4 a+ C( h( y
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
    2025-6-30 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。
    0 e1 g5 E+ y* P' p" n
    % @) t+ n$ }8 m: r! z  L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。
    . A4 U: A. l1 S& y- T# x9 y0 [# G: {& y8 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

    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
    3 天前

    • 签到天数: 1289 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 / K! K% u7 ]' Z, K
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    * \: o/ z3 z* i这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    4 l% k2 Q, V# J: O  o7 |  L7 V% Y. n  u9 \, |8 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 ...

    5 e# {* Y4 {3 v, b  X
    # O; x) B  l- ~/ Q* q  ]8 R& k4 g厉害。3 \. K6 @1 j, B5 ?# Y
    7 M6 v. P9 V) x' B6 e
    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
    3 p! K/ z# H) c  x+ O$ D这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。* B" W: G2 t+ ]3 o# B

    ; B/ v* N: [% N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 ...
    $ c5 l% P& y, G1 \
    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。
      _9 o: p  V- f0 U2 b( `
    9 \* n) ~! L7 ]2 ?* @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  M+ y: w- \- o) H7 e5 f8 A! i1 P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。. c: B1 u6 \- t) y% [, q( `% U

    3 a. ?% N) @( I% W) m4 {# a9 f海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    6 P- }+ K9 B. L$ k, _% t* P
    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。% G. X, J# w  ?: O1 n$ N

    7 p8 S5 D" S& 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。
    ( q+ q$ s3 a: H' G
    ; J& _; R  |6 @: G9 ]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 15:506 H8 H+ T  }  @/ S3 z
    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。
    4 C/ v( m9 Y- f! {
    1 z  c1 X. [, e你 ...

    5 y+ D% b7 P) O3 H; K; [* E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
    - Z1 d6 d) B- ?9 j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。 ...
    0 g) q  z2 O# W# V  Z) W% m* S
    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 01:130 Z7 J% y: B2 J3 A3 v
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    % z4 ~9 g0 I5 h  s% W" @& R+ c; W& A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+ X" z# U) n) R/ h# N

    1 g$ }* v; O. b3 K+ V5 c) lhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    0 [4 b$ C+ t: T' g/ a5 G0 H! K! m这团队还有B站账号，经常发视频。4 W. k, E0 P0 K, @  q
    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
    / ~4 L; p8 q5 }这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% b# k6 U* [6 L8 Z/ L0 s/ S

    : P# b. w, F6 k, e7 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 ...
    ' E. C' z, ^5 D0 o8 s8 Y
    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 10:185 a. r8 }! v# j; q8 I  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。
    ! l+ u6 f0 u7 Y& U
    ; P8 H% `2 k8 }1 U% z9 q2 dht ...

    * A! M, Z' A: q+ f3 T4 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
    / K' O( H/ `5 S% G淡化水上用不了吧？

    8 T- M, j6 m) D" H6 B8 d7 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' J4 ~% b2 Y6 C9 ?: |4 m
    为什么？船上也需要淡水啊？
    ' a, Q" `& c) E1 m" ]
    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
    2025-7-25 03:50

    • 签到天数: 794 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' d/ E! B/ q) ~
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    ; j" o  J3 n9 Z) p
    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
    : M0 |% N. }; @4 S3 V水蒸气里哪有盐离子啊？
      Q" V' t: @7 s& |
    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) b# a8 `& K' p" f
    为什么？船上也需要淡水啊？
    - ]6 l1 s+ R6 }" x

    8 P& c* D0 J) 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。' b: S6 ]7 f/ I$ n3 m" d

    3 X0 f( U2 q* A0 |- y" N( S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
    & C" B1 D0 d& q" K/ Q& |% I2 e# 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 ...
    ' @$ W2 |/ P2 D% n- h
    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。, I. Y' q8 e8 E* j3 y+ l5 h
    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
    2025-7-15 14:48

    • 签到天数: 1894 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 00:187 w. C9 D! Z" ?2 E
    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。
    ; N* P9 S9 q& `% B8 U* R: U
    4 E* v) V/ j: j; u# vht ...
    5 n% l: [$ g) _/ S
    此处应该@testjhy  老师
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