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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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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 1 ?+ \: r7 s, ^; X* u$ l; Y
) |, A9 Z7 H8 ?/ o
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 E$ P5 {( u; _6 J- R$ [

" x* x; X! c/ E5 j' B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。9 U# H. M  v1 p/ J4 M7 j1 I& Z
" M7 ~5 J4 C1 L$ `+ E
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。
: v# I( E2 r& }9 ~4 N9 H& Y$ T! }+ a2 N9 z
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。
4 @" e8 g9 y/ ^' w. a# _* m9 f9 M4 w- Q
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。' c9 E( J: r4 y) O2 f

1 `6 U% L+ O( @* @7 z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 c. N3 d2 {" H. b. G! ?+ ~: E. F: P8 s
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。. ?# |; B. _2 r1 i' M
. t% R" X; K% {! b2 X9 }' E
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。
4 d3 F' V9 A8 L1 H" F  {; K
. c# k/ s. ?+ o" I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。
) _7 W5 D! p: k! L  k& w" O
/ K* L. j8 H8 F: Y规模化后,在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
8 i5 H; |8 r0 a7 @" T, ~1 S9 U
) \% R' }% o7 ?0 H在医用方面,这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。( c/ }) I1 d1 e0 K& m% ]

  D4 M* C- B9 R6 h' a$ C! ?; Q& `! Q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。6 s) H0 d8 k  J0 }5 @' j/ ^5 z1 J
* W' V2 V0 P! D( A1 a" C! 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。  O3 b) b: ^- C: H8 b

& X& q: E& f6 N3 O" n# p% z这事其实很值得吹一吹的。

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  • 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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  • TA的每日心情
    慵懒
    前天 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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  • 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。
    6 I# w( j. r' W- e1 G6 {4 Y: S3 G4 V9 l# }7 [- s
    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。2 k- o: \9 g+ _1 D5 A! h8 _0 s
    2 {" y4 k4 b# P% w. a$ @
    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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    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    给力: 5 +1: 5
      发表于 2022-7-29 09:44

    评分

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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 15:07
  • 签到天数: 1265 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
    + n/ O7 ~2 v9 ^8 W
    水风 发表于 2022-7-28 17:02; t" e: D9 X* X% ~6 q3 N
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    + J: D- g6 m0 @/ Z  B1 P1 V5 v$ P4 i" E/ s' 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 ...

    5 E. k2 b& ^; o% g
    9 o5 X. i% }+ K# Z9 d& F+ H+ g7 z厉害。
    / p/ \9 j# s0 q* z" e
    1 m& y1 @- U# q0 n. h直接把过滤省了。
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    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
    & L8 j- [9 M5 j7 h4 S1 S% X4 M这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    1 ?9 j& z4 i1 m
    8 B8 e5 W# l) h$ 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 ...
    ) f4 i% B8 i) r
    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。
    $ Q7 A% i2 I1 P4 }7 Q" O1 @$ e, D0 ], E$ n) X
    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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  • 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
    & _/ I# e4 m* r/ e  `2 T$ Y  [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。
    - m. N/ G, b( u! Z$ M+ A1 S& Q0 q& _/ w/ }. ]1 \+ M
    海岛上是大用处,船上也有用,军舰少带淡水, ...
      h' F( [, a3 z8 U( G6 w; v& G
    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 x- d. \7 B& U7 n
    " G' f% [( O' n) N
    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。! Z( Y8 Y" Q# T6 h' ~

    ! D3 E/ N7 S5 m8 q1 Y7 S) _5 m* _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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    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
    1 _8 p5 F- }: s# a+ k* M- v  f; }8 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。
    5 w- D% Y" d$ X! G1 W: X+ n8 h7 A1 V% j
    你 ...
    4 K9 V& b4 k2 e- w" Q* y5 Y$ s" b
    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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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48
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    [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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    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
    5 x# z, z* n+ d: u# P1 \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。 ...

    % X$ b( H% L& m% j' c8 m, @没有注意到。说说,这也是大事情啊!
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  • 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
    # z# D- l# X) T/ Z没有注意到。说说,这也是大事情啊!
    7 |4 h1 J! f  P8 U) X0 Z* 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。! W/ P5 F4 E  a

    1 P2 Y; Q8 \7 q3 O% R7 P' ihttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    + N( M. M6 ?' R) o" q/ a; r5 y这团队还有B站账号,经常发视频。
    # |5 r' b! e2 o1 b6 X+ ghttps://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
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  • 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: Q+ I' {- D, v$ N
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    - H( H, v8 _* [6 M8 X( |# U) t/ M, J$ L9 P& _) W8 G/ t; n. d; 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 ...

    2 |. j( t: [  W1 c6 n# l" V' c淡化水上用不了吧?
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    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  l+ y) R; r* d5 u% U" P
    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。) B5 c9 R0 {4 A. @5 c
    - }; N1 q+ h$ B  C" l
    ht ...
    ( x) ?3 S* x/ Z2 H$ S6 Y$ V( Q2 D& \
    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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    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
    % m6 [4 v) L' Q4 z( k* z淡化水上用不了吧?

    : M* i: S% N7 w1 o) t' ]2 B2 h为什么?船上也需要淡水啊?
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  • TA的每日心情
    慵懒
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    [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$ }  m) G" g+ f
    为什么?船上也需要淡水啊?
    : z/ A  b3 H7 e
    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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  • TA的每日心情
    开心
    6 天前
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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 02:22
    ( B8 z3 }$ ~- T) a吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?
    $ P8 b/ P9 D- P3 G% d% @
    水蒸气里哪有盐离子啊?
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  • 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 13:494 N0 j5 a) q0 S( S8 q9 r
    水蒸气里哪有盐离子啊?
      r8 u3 S7 c. l1 m
    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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    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$ _% U: a, q; A, t2 m7 C6 \
    为什么?船上也需要淡水啊?

    . J' l& P6 t, `& z( E/ z4 e4 B" u- p5 [7 Y7 r
    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。6 s# E4 A3 j% G; c1 K

    $ c0 y7 Q3 N6 X0 E: i: |水汽里盐分本来就大大低于海水。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48
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    [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 c7 r5 W0 m* C4 @; d
    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 b3 W* m& P# d+ R3 w
    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。
    ! |" O8 L! c" ~8 [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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  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
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    [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
    6 t2 h0 Q: B6 i- 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。' U% f1 R& `- v3 Z7 a: ^

      p9 B' e0 ?" rht ...
    6 n6 b$ T  o7 \
    此处应该@testjhy  老师
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