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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 , O; \# }3 M) l3 S- `/ t

# Z4 q3 q* G! P7 |; o! W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。
& \2 U' J2 k$ q1 [
7 O8 ?" W" Q8 d6 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。: C7 O7 y: o; H8 V6 L
# i1 |; b# ~. f8 w9 d
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。) s2 d- a- T; t, \( K5 N  {
  a# [1 ?! N1 o+ X. [
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。
6 y7 X5 h0 q8 y( \
4 y0 k; v1 [: U/ K( Y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。
+ m3 y: Q; j  A* E) o3 F% W! `+ f6 L7 N; k/ _/ e" u5 x( D+ O- z3 i, \
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 X( m2 X* v+ d( p+ R# Q* B
# I4 U% F' h8 N* K1 Z$ i
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。
2 C. w( O5 f) l  j/ Y4 K6 ?) n; D- E' h& F: g$ Q0 R/ ^* 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。6 ~0 c; P5 i9 x. m. k

/ U2 G# T% m0 m* |6 r! v6 l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。
! W* D  k1 S( _. C( G1 _9 E; q! u( {' W
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。) A# s0 A( }7 {& G1 Z4 ?

) j+ G$ _" E, r1 H# `在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
6 @# _% k, @; M0 Q- W- I* B  V' j2 ]6 {) w$ j# P; m+ ]
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 V2 J! Q$ A6 R) k3 ]

- H" U6 a+ i" ?$ u7 F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。
; W+ s% Y) L3 X$ Q* [2 b/ T* n4 d" {) F3 T7 A0 i, z' u
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
    2024-12-4 07:09

    • 签到天数: 2924 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。" E7 n3 e: v# [. m+ p

    $ B" Q) W3 K3 J4 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。6 G( Z( v0 z; e8 E! m% L" z# H5 D

    7 b& f- J# S8 R- G1 x% s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 08:50

    • 签到天数: 1097 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
    1 V# c" h1 Y1 e. n  z
    水风 发表于 2022-7-28 17:02; Q, t/ O3 C' Y3 a2 r. v7 v
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。1 U" T  p9 j/ W6 h& R
    5 ?- M* X5 I4 \  n" K7 _
    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 ...

    8 Y' J9 W2 c' t! T0 V) |+ K7 }) p- `1 t, r1 V
    厉害。
    - f, G! Y: ?9 e/ H
    9 y3 o: `: N( J. K; a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  {6 P; h7 K$ E- K. @' Y$ e; t
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。6 U5 z. G4 G. {7 M6 v

    8 K9 \& f/ p+ R* l" 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 ...

    ! J- \% ]; A( x! E& m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。
    2 X! y2 F6 {# p% \" J! ^5 p9 l1 V0 K8 O" L* C) e4 p- E5 E+ y$ }
    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
    5 {2 `/ N; V+ v6 C2 m8 @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。
    . r6 P+ h1 i: }4 C. }9 e; h) L# q) J7 s3 \: _# t% ]. D# Y  [8 @
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    & y- ?) T+ ?2 @; w/ D- R
    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 R2 _  M2 R, R
    " G7 G9 m: r  s) s% [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。
    0 j( ~; q1 B. D* s* T. E2 A- g4 P  g; T8 ?7 `
    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' t, j3 P4 g  p+ y1 u, U% U
    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 L1 Q5 D3 y7 p3 q. |: ?! i* {0 ?- b( f4 h# Z+ Z) u
    你 ...

    2 P5 z, t$ P/ E5 O1 k3 L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
    9 E" f: n6 v& c0 R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。 ...
    ; i$ F) |& @5 h4 g+ \' P$ H/ g5 Z
    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
    , E4 a, ?$ u" ?) ^; S: k没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    # i' ?( T4 B/ L+ 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。1 V: }6 z( l( }' m; e
    6 u3 W& R9 Y6 F' y: H
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    7 b/ e. q6 J# P0 B/ W* z+ P这团队还有B站账号，经常发视频。% x$ J* L4 T( z' u
    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
    ) }$ C7 ^! e; h$ S这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    $ |  `. \7 W9 d# ]1 f7 P3 a/ i
    & ]4 Z# _: J6 ^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 ...

    6 j6 ]9 n! N3 [7 o7 q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
    2 r# L- `3 B( _" H" {; U6 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。) |: B1 ~+ ^4 K9 B) W2 C8 W

    * R+ a6 d; o! E1 m8 A& Tht ...

    % G" U4 D5 d( Q9 k' N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
    9 s* T0 w: `! ^/ g& @+ y0 X8 Q淡化水上用不了吧？
    8 v' L" L9 K. `% r) z( y
    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
    + V% \2 B( c* n9 p为什么？船上也需要淡水啊？

    * C  I+ {/ V$ X5 t6 U9 s: q9 Z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
    前天 00:53

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    [LV.9]渡劫
    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- v& E8 S8 Y/ Y
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    ; ^, d: q7 N' c$ H, t& [; c( 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
    % Z0 u% e$ q5 ~; u8 N' i水蒸气里哪有盐离子啊？
    7 F4 D& V! ^6 _0 Z4 F% H% o. \/ |2 n
    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 11:453 o1 u8 V  R8 J) d7 f8 F
    为什么？船上也需要淡水啊？
    4 l( z2 j! O* I8 n. W3 M+ }

    ; I- |2 e* V. @, E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。. q3 b' J8 z; N' X7 d) U
    3 \2 s( J6 [' k8 I2 c4 Y0 }2 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( N: D- V8 Q, b( G( n# j9 R( a
    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 ...
    1 a6 [# A" Q; s' m3 F6 F) N
    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。5 B$ f2 F. w6 J! r7 e
    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
    1 小时前

    • 签到天数: 1854 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
    3 L; ?9 y* I+ R4 j9 p. Y. 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。, }2 E2 O+ J0 e& _4 f2 E
    ) L( [& ~: \6 {) t/ t& m8 e  K
    ht ...

    3 P' C+ d$ X2 P3 I/ m: e. ~此处应该@testjhy  老师
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