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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
7 z1 E+ t+ b# U
; @. N4 |4 B7 Y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。; P; n3 B# O" a( w4 d8 K7 }

$ o0 D# \2 r% d- j4 p  F; y. B' A5 k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。
. t  x9 j* ]5 `) s
/ I& e% K0 n$ {) |8 p. 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。. r6 }# A, m/ [! K4 `

1 J: u( q- _/ q+ R. 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。
8 o( m4 L- v! ]5 G% d# v
% X. j) O8 ~' f7 l; Y8 c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。
! j" {# W, E/ @6 @
) ^  G, d- ?* [  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。5 x3 \1 C# o6 x7 e5 u: @
) m+ }% `% F4 f4 x7 @
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。5 h: |5 e7 r$ x, T
/ J( L3 k, T0 R/ f  Z# q
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。
* E  W2 z. _: H% c$ I- _6 E  Y- _/ P: c# G5 J( X7 f! 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。+ Z0 ?$ ^8 @! a7 T" r; _) b

4 P: M: y& D- G' R规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。' b% S4 T7 H# b; J/ {( ^1 i& ^
* [, ]6 o4 D7 t- A6 T0 |3 \
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。! F* }) g: g+ i- A& @
/ |  c) }: h- D) ~3 Z, y
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。5 L" k, J, e3 i, u

9 k; j6 X5 D/ {7 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。
3 ~3 J8 O! O( j! q! y/ C3 L, y5 x) ~5 t: l" D/ E/ J2 u$ z+ P
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
    5 天前

    • 签到天数: 2971 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。
    - j; F$ j/ @4 h( F4 R' \; ]) M" J6 ]. l# `( S' l6 u. u; J  L3 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。7 z0 s+ q$ a; p' Q9 P' I
    0 J& L) C, L6 E
    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 11:18

    • 签到天数: 1480 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 9 j! W5 z; X9 C0 P" r: c& t
    水风 发表于 2022-7-28 17:02( S; q5 m1 G: d" U2 V, }2 z* a$ O
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。5 U) `% |6 B3 S" `3 t: i
    % V% f0 W5 V- G
    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 ...
    ; A/ q; i  e; {9 o) t0 l

    1 b' ?2 d1 M. ?2 M/ i9 y$ O( I! _0 E) m5 e厉害。1 |- @9 ?. D6 j: E1 G& G- H( ]

    1 u7 o  @4 S1 o- 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
    + m6 S7 |2 w3 A5 d- l! s这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。( R; y9 l+ ^) ~

    / ]$ I3 A. e% ]: O5 d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 ...
    + I: k5 i' ~% ]8 t
    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。
    & u: A1 z! h% Y* a2 w2 U
    . D3 q5 f, w- E8 n) @. B/ I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
    % S/ K& b% I* ~' E" p2 J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。. u0 ]: Z3 d, b, Y# \

    0 ?& O& e4 V  t. X1 ]% H海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    1 `6 O9 j- `9 ?7 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。- J. d$ M3 w8 g1 t$ A
    ; a& ^7 N/ V2 V
    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。
    7 f9 B+ A  k: J8 p4 ^
    ! y# I/ X, v9 t( L# F2 n* h1 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
    + ?4 ]% W" F+ ~8 t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。7 g3 U$ `$ G4 |" {2 N$ F
    * J( n3 ~9 b/ S, W! l; Y
    你 ...
    % E' i! w2 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 09:418 t9 J3 K. c/ Y$ L0 d; E6 }% C
    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。 ...

    * F+ }$ k0 w; u  c) e$ 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 01:13# _% F- l8 s0 {1 D
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    0 V9 n: x9 M9 |# {
    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。
    0 E6 z  i5 H7 l) E) d( \, H. C9 ?  P3 d3 [+ S
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm* i: R& \8 x2 u$ ^6 o8 u4 X
    这团队还有B站账号，经常发视频。
    + X( ?% n3 i/ ^* y! w4 R: ~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 20:024 _& S' S. d2 g* F* v1 W* J# N
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。3 R' X2 Y. T0 `
      |5 I( o8 k$ F# E2 O# M! \
    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 ...
    9 F5 C2 u' M) @' R
    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
    / f' v) {, G6 p% Y7 Y: 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。& J+ l" j7 M% O$ j

    5 f1 `& v* }: d; K4 bht ...
    6 m0 u! A# v2 n. Q* ~+ U/ e! Q1 S" p7 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 10:32
    : i" V. H' K/ V5 I- X2 j1 a淡化水上用不了吧？
    2 u3 v2 V7 F" X4 @% {' V
    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& d# C0 X- o' |) Y! }: P. X. a
    为什么？船上也需要淡水啊？
    + x" \9 X# h3 C- s3 r0 u9 ?& D. ?* F
    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

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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 02:228 S" {1 t' T6 |) r9 d' S9 |
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    - W# i8 n% v; M9 s! V3 u4 W; ~
    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
    6 j6 i/ T) e/ a4 K! g9 R水蒸气里哪有盐离子啊？

    4 h3 Q$ n% Y+ M; M1 r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
    # a' L! Y% r8 o- P* e! t3 C为什么？船上也需要淡水啊？
    ; z( h0 W& C- p8 G
    ! I# j0 a! V4 L4 |+ y* }* 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。! h& B" u# d% x* }: k+ j  D. x; L
    8 r9 l( _& l- a- `( }* q
    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
    % w7 n) s) \) Z; S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 ...

      k# ~; q: Z/ u5 Z. @0 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。9 U) D" a+ {6 C; t2 }7 c; k& W( o) P4 K
    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 21:20

    • 签到天数: 1969 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# M* B. m3 D* {' n% L
    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  u) |5 O5 K8 R* z; o1 v0 q

    : Z' x' W: y7 w. U8 xht ...

    8 H" S+ `+ Y- e. n% B! g4 R3 i此处应该@testjhy  老师
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