别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

晨枫

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。

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。
/ x# G) _* ~, k5 [3 }+ l
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。

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。
" X$ I$ d% ~/ W; j6 d$ d; G
9 G2 u$ q- l) [2 V+ B$ V8 ^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。

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。
; Y! S% {' K4 f, A9 _4 J! Y- b
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。

) T" L3 J( v. W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。
& k- r0 {" y% r+ v, }! ]
+ x  C7 U0 O) N/ a8 k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。

) U' x& l; A' e) F6 h7 C) Z( r规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。

5 V( {$ W( _8 U$ z在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。

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 J9 A: C3 d% `4 o. T/ 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。
- k; D, D+ m5 W. W/ i, U# f) B
3 U5 X) V% w4 r3 B+ j! v  v这事其实很值得吹一吹的。

huma

厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了

料理鼠王

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。

水风

这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
- o+ |0 g; H9 F, O
: T4 J( }3 Z5 `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。
: Q" E4 {5 `! j  G
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。

故乡在喀什

  G' Z7 {- I8 T; }8 T

水风 发表于 2022-7-28 17:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
: H2 M, }+ i- S0 n, T% ]9 O
+ @- k8 x2 s' |( q: F4 {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 ...

; b  C9 k7 o4 W/ G# M3 u
* x/ |' S% P0 K# v, {3 {& ?* j: ]: o8 x厉害。
5 o- x  L4 O; o% V* P2 I% r, E
" C9 a" }- \2 @* f4 \  a4 f1 a% n直接把过滤省了。

晨枫

水风 发表于 2022-7-28 19:02
+ H3 o. V$ ]% c9 r# u2 E2 r这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。

* l8 ^, y0 [, 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 ...

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。

+ h" z5 Y' c( e# ?: w$ {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。

水风

晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
2 w' e) z% X" 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。

$ N' Z' O4 ^, ^  h' k& n7 B海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

$ Y% L8 i4 j' y% [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。
/ ?- O" A$ ]( i5 @6 D! w, _) i
. t0 U' S) f# F1 w4 ^' ?( }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。
6 U# D- b# D0 e7 Q
9 V1 J5 y- i0 `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。

晨枫

水风 发表于 2022-7-29 15:50
# Y, M2 g, Y# ?2 D9 L" T' ]% l/ }  I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 q; q; @0 A
你 ...

2 t* K+ u2 W& _, k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。

景景行行

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。

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-28 09:41
2 w: P4 u3 k8 p3 E" o- B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。 ...

没有注意到。说说，这也是大事情啊！

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
8 ?, c  r, e+ M. M. M) p0 M0 F没有注意到。说说，这也是大事情啊！

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。
! a! s/ ~# s# Y2 b! S  x3 j  b
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
; J3 }4 G4 ?6 Q5 s- H* Z+ }这团队还有B站账号，经常发视频。
8 U& z) f2 G: Whttps://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak

雨楼

水风 发表于 2022-7-28 20:02
( }7 ~  N9 h, q' H8 n: y+ R. r4 ~这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
; \& i, \/ W; q2 a( }8 k* `0 K2 {
2 r4 H2 R" |7 M0 m  b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 c0 A  X8 a' t) U/ ]# k5 P淡化水上用不了吧？

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
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( f! X% b# L# q! Q8 p
ht ...

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！

晨枫

雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
淡化水上用不了吧？

为什么？船上也需要淡水啊？

雨楼

晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
为什么？船上也需要淡水啊？

3 X0 X* D* U- L! j吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

长叶林

雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
+ C# b+ S  _. }吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

; O  [5 Q. |6 G* b8 V0 S: F9 f水蒸气里哪有盐离子啊？

雨楼

长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
水蒸气里哪有盐离子啊？

1 Q: b  c7 c$ ]0 }- {+ 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。。。

晨枫

晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
为什么？船上也需要淡水啊？

. e- J9 F1 L* m& g6 t) 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。

: u) ?& s6 s! s; b+ U) H- Z  [5 p' `水汽里盐分本来就大大低于海水。

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
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 ...

: V& J8 `$ t! i$ c9 M* ~: w7 i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。
$ B1 p/ ~6 N" u8 [% e8 [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。

蓦然回首

景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
! h2 l( M8 H( M5 m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 l& L5 b1 _, D8 X& @ht ...

此处应该@testjhy  老师