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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
$ f/ U+ p, [: X2 \
& u" Z8 Y! v- u% @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。  y6 C( U1 y3 _7 B/ z/ o/ j6 K
& x: F! H$ U7 N0 `' m) I  v( M
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。
- @1 h; C$ {* j$ J: C
  `  j9 P; @% n9 x( }( S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。7 r+ ^" x3 [6 X+ U, d# f! X: c, S

6 J# N+ k: m- `, F3 w2 h. c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。0 i& |( S; S6 a/ w9 s* L

) }- I1 t% f: {) H5 f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。2 m6 d/ ?7 e4 C' u

6 f1 T6 {+ D0 X; g* L: A( s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。
- X. ?* A" w# g
% \+ l$ j9 a" \6 }$ d  z0 v% f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 D" F, _( ~: h6 ~( C* S5 l& Q  p

& |% u/ L6 p& L3 h- |, l8 g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。
& |$ A5 E4 D  H0 ?8 W9 y
3 y$ i3 K* E! U# a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。/ o. o0 G, [! i7 F

4 j! v( T( s' C8 M- g9 v5 X1 M% M. O规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
5 g3 i  T" T' d, N
( B9 D2 o4 l. E+ b" J8 V在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
7 t+ i6 D1 d  F
" }' T- u, X8 `# L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。& I6 `2 Y# I6 j; {4 v  `3 x; F$ R, K
. d! Y8 G+ g: F. Z: \5 b. r  ^
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% u7 v7 t9 K& @+ O1 l
. b2 _0 U& ?: _1 q, 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
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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-6-30 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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    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。0 L5 I  g6 C1 @
    & Y0 a; T2 e4 I+ U7 n' O' m0 z' Y* T3 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。# Q6 q% ?2 z8 M/ y- p
    3 r& ?8 _- G5 i, I# M
    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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    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 03:14

    • 签到天数: 1305 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
    ! s+ w1 M! x6 G3 n
    水风 发表于 2022-7-28 17:02% ^4 {# b$ P2 \3 q
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% e3 f: U! P$ S! {
    ' B" z$ y: ~: F2 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 ...

    + E) B0 i2 X* Z$ U$ Z8 C
    ; d+ N# t& f4 E厉害。
    , z- e2 u" x# ~2 y, c% o& U0 b0 R4 _) x9 `: b3 _( V+ n5 c' W
    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# }7 I% `$ B3 K. ^+ W: A2 M# D0 u3 v' ]
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。! I4 I8 C- X8 V$ Y: w7 R( ?' Q
    ' h2 R4 s$ q% r' R) e" D* E& 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 ...
    ( l& [4 Y1 ]; @* ?8 K3 ^
    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。& n8 o$ D) |6 {& W- f
    6 x+ P- V! {: }! |7 A
    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
    $ f4 H9 O5 J" L5 z! Z2 y1 y, a7 l( 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。! w+ e8 n& x. q4 n) V2 k$ G: C
    2 h5 T! _1 y. E- Z& \
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    ( Q  g  z- b: X, 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。; `/ y# e4 q, x  f( O
    5 v* Q) c- \/ G+ r% T6 g6 c; H
    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。5 i/ z, A2 R0 X: X9 D
    & D% N& \8 x& I: V, M9 X7 F
    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  o8 T2 j0 @5 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。
    9 V8 l/ [- L! v. \- q2 ^' w# D' I
    ! i2 Q# f/ \( u) T# M: ~" s你 ...

    / L* V& d# _% }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. [) a7 r$ l4 z- [' p! S
    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。 ...
    6 P2 x& V: D: J! 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* U4 [9 j/ Q, I) [; O
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    * a) w+ e; N, H  ~6 X! [/ x
    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 h/ t+ i- k8 R  u0 `* Z

    3 J6 [" v$ _2 W: ~0 d' Yhttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm4 e; L. j( r4 j( o
    这团队还有B站账号，经常发视频。
    4 r. q. K" D/ C# r1 ^% c" q" }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 20:023 o) P6 G" n; X) m7 q+ Q6 m) s
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。# g4 I$ B5 N- S9 ^0 R4 M+ G
    7 }7 |5 s0 M) K5 ~+ ~. f( C
    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 ...
    4 Z+ V; q  b( R* L; `4 U' t
    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( j6 ~. K0 ?' Q7 m& z; F4 \! P9 U6 `, s
    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 Q" m9 O* v
    & a; U0 N6 ~$ Q9 \
    ht ...

    * {9 n" Z0 u9 ~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 10:324 j* g1 D; P, U: u
    淡化水上用不了吧？

    * V$ P3 C' H) l  D" K8 z* ?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

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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 12:453 `+ W1 j8 d' j9 t% }
    为什么？船上也需要淡水啊？
    9 M8 Z9 }8 Z9 n% p$ J/ |1 x# l
    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
    2025-8-14 01:12

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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
    1 {. }& I" F. I吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    ' f0 e. x9 I, B# c- f% \& |: h
    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* r; r! h7 m; s+ L9 K1 b4 C7 f$ C' p
    水蒸气里哪有盐离子啊？

    6 _) U" K+ D+ o5 R, ?" Y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+ C9 b, U7 h+ H$ o  n( ?6 m0 i
    为什么？船上也需要淡水啊？

    $ T1 R' ~, N- l$ g6 g  i" H. \: ^" |1 Y& Y# b, C2 e+ b
    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。# M. h8 ]5 @8 r# H
    : `) F" ~: C, u1 E5 T8 P
    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

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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. m  Q2 d: [- 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 ...
    $ |4 B% r! J; a
    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。2 ~6 y3 w9 l( q9 i% Q
    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
    2025-8-12 10:41

    • 签到天数: 1897 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
    8 k! J8 |, `# H! w" 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。
    & ]9 e. E4 v% H! m" d: \+ J1 D" O" Y+ N/ V5 f  m- ^
    ht ...

    ' s% _' f% v" F( _6 g: Z此处应该@testjhy  老师
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