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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 9 k0 @. K6 K5 C+ D) ?$ a
. q, C# P6 K% u# Q$ {
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。; ]: @4 P  S5 D8 J1 H
3 Y3 q# n4 @9 _' @+ a0 R7 F
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。  N8 \% N6 F3 z6 i3 N
" k8 r5 r- {! r5 @  b
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 u2 t8 F3 s% A3 E
/ F+ v! j$ F  E- G& f, e/ B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。  @3 e8 l7 H/ |# D" M, [

; j( _# E- n$ T, Z- d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。* E/ n- U  H8 s: _9 h/ S8 L
5 w4 ?  z$ e9 b4 F7 D
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 F5 {0 _5 f1 x! {9 A1 z; I! P1 @( s& @7 a: E* D
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。
% c, Z4 W9 O4 B9 j- s
  {% Y& T5 T9 f6 z6 T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。" o$ Y1 r, v! ~/ U

& O# Y7 u; Y0 E* G7 K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。
: c  A0 e- s  m' V+ I% Y" _9 I  t8 O  F3 L
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。8 l0 O, W& R/ B! f( b+ b
9 S% V0 P9 G7 b2 _
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。" r9 d2 b: c" D! Q- c

1 s$ g  |' x+ a+ I. l$ P' w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。- u/ F8 U/ }# {& ^' j5 l0 h% J

( a. k3 ~. ]  s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。0 C, [2 m8 i7 W6 a. n
$ D7 y# }' b- P7 P: k) R/ z2 w
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
    3 天前

    • 签到天数: 2974 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。
    3 J2 z5 _* t7 W2 O3 z8 @' G
    1 \# O- I/ |8 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。; j! R- }' ^1 [5 e% n
    # @- O) s( @$ ?/ T4 @( [
    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
    14 小时前

    • 签到天数: 1500 天

    [LV.Master]无

    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 + i1 [' Z0 `, @+ ~
    水风 发表于 2022-7-28 17:02! G) ?. v/ ?* b% e0 Q
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。8 G6 @% ?9 f/ C0 c$ _7 u  X0 u

    9 T6 N% |) v/ q1 ?, B: v" E7 ^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 X/ w: h$ r. T

    4 U4 w8 k7 A. c. X厉害。3 O& S8 U" _% w7 ^

    ( W$ p; \7 w5 H& K$ P. s$ L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
    + L: c6 B% @& [' C这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    # Y' x0 W: Z( l) z0 b* L0 m; N5 Q9 H; Q# Z7 K4 S1 Y) G/ ]+ a4 {
    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 ...

    . W% y: d- N) B8 q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。
    % }: [4 p8 _$ N7 \( b" U* b  [' T; i- Y7 A  s
    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 10:356 c* ^: }( Z/ C5 R* x# F$ _
    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。
    ' Y/ a5 t& w4 x# U  w$ V0 |2 a4 y9 b( o* |4 w  m9 e7 s, ^
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    * c5 J' p. b3 v, _- W7 c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。9 y9 F/ k) j! D( ], A1 l$ I

    9 y( J+ N" @/ i. w5 D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。- ?; H; p9 _) H& a$ @

    1 O1 O  X1 o% v( g8 e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) d( S% a& v0 n
    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。
    - o+ u% w7 v( ~1 L( @
    ; A7 n# i' m5 H/ M; ^- a6 x你 ...
    7 G+ L9 i" |; y$ ?
    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( w' {. r5 c/ I. S) b2 ^
    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。 ...

    $ ~. z8 N4 \# }: j6 u& t; ~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' `6 e5 ]/ |" o$ [" }3 S
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    & ?& i. ^, v+ F
    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。
    - f9 h$ w0 j) _7 e2 X  D2 w3 V% V/ Q; v% t5 l2 A4 }" N
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    . G7 s6 J. s" Z  |+ U+ S! c这团队还有B站账号，经常发视频。
    : H( b+ F3 U1 b# n- N  j# E" H3 ahttps://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, s9 N8 U$ \% D) ]; L
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    6 ?* j2 [7 s9 q- j
    5 _) C% [* y3 N4 ~1 w) F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 ...
    ) S( R4 Q# z1 S/ `: G/ l
    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 10:184 x, F9 {- W( n3 u; o5 _9 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。% c' m; A3 Z* X7 h, a1 M  W
    - }' Y2 ?6 i3 w. Z; W9 I  }
    ht ...

    ; A( Q2 x2 s/ }, u3 V5 q* D8 k! Z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 10:322 U9 m: G& q7 [# l2 S) n1 @
    淡化水上用不了吧？
    4 V) V2 e: M! l4 O! \
    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
    - e7 j' U& A8 X, @) ^为什么？船上也需要淡水啊？
    * G: h8 O. _% r6 \$ u% i9 n
    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
    2026-2-11 01:50

    • 签到天数: 815 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 02:228 A: C" }. d; K  F. j- L  `$ ~
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    + {* t- w4 O9 g$ A6 u. M, u; t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$ N2 O3 p2 ?9 t/ ^0 u
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    # _7 l! D6 }1 {* l  V6 G  c
    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: R3 k; n0 l: E# e5 A
    为什么？船上也需要淡水啊？

    / X0 K9 c* ]: F; S) Q2 w& y! ~2 |
    ) b3 a( w+ ^$ g; G& @& E3 t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。$ p5 s6 C+ d6 d& f" X' `

    8 d; i9 U* E! Q) 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
    2 [( j5 j2 P% }$ m  t, @+ X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 ...
    & t1 T3 b( }9 {. Z
    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。
    7 E$ t, a1 c' t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
    3 天前

    • 签到天数: 1974 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
    # B* \: n/ |9 D( z+ G1 @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 K6 F7 U0 Z# A  s2 {* \
    9 x$ F  ~" a2 E$ _: R# r) j
    ht ...

      \4 G( W3 K4 X- J% H此处应该@testjhy  老师
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