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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 " |; s0 R8 X* A" c9 p
" ], n2 v/ L& L# k% H* o  y, x
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。- X- Z2 Z6 I6 H, L
$ p- B0 l3 t) C$ t+ R3 |: T; 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。4 G, L: K# ?# w7 Q8 O
! D. n" m! v( y, r7 K& q. K
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。* Q$ j5 F3 _7 w/ X

* L2 R' t5 S! E0 z( x- H+ y; y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 g. E; U. @* y; `. z
3 n9 R/ S) g4 n, 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。% A4 N1 w( N0 v' Y2 q' U
( ?& y. I7 s/ t8 ?: X: ~0 {7 x
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。9 s, g  U0 T5 s( Z
) P3 L, ~( @' T
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。
: ]+ k- k5 t: e9 x6 s
7 W% |/ Q. I. Z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。0 g! I- ]. l- Q

) u* X! z/ h1 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。+ k( X) v. `# g2 C! Y

! M& i5 S; A5 }8 T. o规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
' }; R. [8 C' v" s( @' I- C  J' d
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
) \: ?: U7 \2 ?# F: G* P0 n- }5 o- @( Q. V
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。# Z: o" [* C9 [4 C# v

. u) A( l. p5 S; Q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( V8 U' ?# ^2 g2 b
' q% z; T7 E3 t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
    前天 17:22

    • 签到天数: 3013 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。
    ; B: O% I# M) q7 L# A+ P  o2 c# ]" U. K. Z) ]
    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 n5 ~$ R4 A2 B# N
    " p9 _2 K! d( |) Z9 m! I" y# u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

    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
    1 小时前

    • 签到天数: 1542 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 ' c$ M" G. O- C+ i* Q
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    5 h' P4 n; N& h2 q: u这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    7 f1 n& m8 t8 a6 S2 h. L
    ) _( [8 {7 F' C' ^; 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 ...
    7 W1 W3 `- I& p2 X; X
      }+ f( H' {. G8 N+ x
    厉害。
    ( k/ s5 M9 B3 D4 @' S! k! Q% Y- \* F' L, J2 y8 ^0 W0 M
    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
    # C2 L; ?! L1 r0 b& Z这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    # l6 V4 X! w9 U4 ]. h! }7 U( W+ N( |5 d# ?- T
    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 s% Y: `4 i0 a* L9 a) z6 `9 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。
    # t3 M( ]  y) _. t# K) n$ }/ U1 o5 F- g0 O( Z
    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. M$ k7 M# }5 Q, l
    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。
    1 c! B" {+ L/ X5 d' c& c
    8 X3 g4 o# M, M) Z) X& T3 O2 q. Q海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    4 {0 \! k5 X7 o6 }% G" 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。
    3 E6 F" n- K1 ]* Y) @* P* g; F- w1 m& u, K
    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' n# U% J* ]8 A8 I+ t& q  K" p, Q& 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
    & s& t9 q1 O0 u/ k4 g- {# 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。
    + t3 X; X/ ~2 O( C" [! v0 G8 {/ Y( b+ E9 d& z
    你 ...
    / X- P" D& M; ^+ e1 p
    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
    0 D. v5 k! `0 I  l  T- O/ Y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。 ...
    % L6 g; m" x) A* o
    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
    " w# i: [) p$ Y2 Z" q没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    . a- `6 Y; f4 k2 A0 L, @. Z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。
    % P( J* a. U' N" X; U- ?5 w; z, ]4 N+ r; j: D6 t
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    ! [* S! d* r; J这团队还有B站账号，经常发视频。0 j7 U. {& @  O2 U$ e. L  D
    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
    ( E# r3 h3 z5 `2 i- J  z$ a1 p& @7 ?0 s这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    & k5 Y- W: ?+ ]# `( n% M/ E
    5 L8 E6 a9 O9 }6 ]- P4 D" Q, 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 ...
    # U4 V' K* U! O' Z! ~; S3 v
    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
    ) {$ D* u% i$ k8 n) V" A* L, c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。
    9 A1 M4 y" G+ q
    " ]' A. @) {& H% A' Nht ...
    6 d4 U! f! o- k! M
    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+ @) y' _) D# S4 u# g
    淡化水上用不了吧？
    - k. I. N( o9 n, X  i: 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* W: x/ h1 e! P! Q8 ?  H
    为什么？船上也需要淡水啊？
    ! P  T% z' d8 j7 `
    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 02:222 J3 p+ _  \: u: z( C! Y$ ]
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    ' d# x% u. Z  Z6 i  f6 d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
    " Q( o9 s5 J. l/ D4 b6 V) M4 S* q水蒸气里哪有盐离子啊？

    # k( V8 p5 k" I3 s' c+ ^  o. I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! }9 C' J$ I! ?1 ^% C
    为什么？船上也需要淡水啊？
    ) B" u- O' i6 w' s* n: g
    % y8 c$ q2 q6 B& F# l
    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。, r. x9 N* @* x4 ~2 G$ S

    9 W+ Q* I4 ~( O) B9 T6 Z7 J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* f. C, t' Z0 P. _
    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 ...
    % C; p" j1 b. R4 W; U- 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。
    & g5 `: Z+ T7 q6 ?5 _0 ]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
    4 天前

    • 签到天数: 1985 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
    9 w6 _; Q  c. V" V, G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。
    # E- B# m& P/ `0 S0 U6 f, X3 J( V* k0 ^; Y
    ht ...
    + L8 ?0 }; v) m- D( P
    此处应该@testjhy  老师
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