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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
* i$ Z3 Y/ J# J
* U' H5 |! {7 B+ u1 i. I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。  S4 p# f& x2 ^$ m) I9 l
; s( h: N7 Q3 `8 S
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。
! B! b/ ~; s( Q/ D# X$ h+ e1 H/ @1 k
7 \/ J* D1 R  o2 E" c* |6 @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。) U7 `: H/ `% t$ }( L) G$ X3 ~
: t) X5 J4 ]8 ?. E, K1 I
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。. I9 T$ w+ \% d
) L% {- ?% z0 L$ y3 Z
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。
; o9 e) Q4 M+ I& v. d3 c; r
$ v: h& @/ \, Y, N  a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。
) ^  r2 [0 i) g. `
) T+ c2 _9 g. d$ r! L8 D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。) p- q5 D9 d3 a1 Y8 ]# ]0 R: Y
- G, W6 D$ \/ J
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 I5 K* q2 W* c! e
5 ]2 O* E$ }& J9 _  i" m$ q
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。9 B( W1 Y/ |  r+ j. O

0 n6 p: a- \- K规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。9 Y; U) V: q% _& D8 c6 z# U5 i

2 Y  K( Q% U) A( e在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
; |9 b5 O, f8 x( c! a3 ~' d
" E' |% Z' Z- z; Z& Z2 y3 O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。
* ~! L) h; N# o( B7 ?; K6 ~: k" ]! e  T" c. 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。4 ~6 @0 v6 A# f! Q5 F0 y

' g( A- }1 c+ W这事其实很值得吹一吹的。

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参与人数 18爱元 +144 学识 +2 收起 理由
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
    6 小时前

    • 签到天数: 2999 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。# Y3 P3 s; `; n- p6 k; r
    * q  Z' Z4 d2 i% a% m: d2 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。3 N# w+ B3 a( t+ X, V& {& y  t
    ) M' U3 m* J1 d# t) C) v7 g' O
    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
    16 小时前

    • 签到天数: 1526 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
    6 n7 N! }& v7 o) L0 b) O& k
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    $ c. d# F. j- }; p  H% i1 r* F这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    + [/ }  o4 Q9 ?5 u! S0 F$ q9 y
    * I5 e( m3 W( }* }  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 ...

    ( R  m* j9 N$ O/ Q$ v2 C4 T
    ) ]1 Q* w  d5 ?# O* k" x) D厉害。2 @% r; Q7 w8 s

    - `: ^. ~  z4 W8 ~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
    : f' Z! R# @- b' |) {这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    6 W1 ?* ~/ _, L& S+ `
    , E! o/ d6 @4 e3 Y! Z% {4 z8 |  E1 _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 ...
    - f# x1 k. x1 r5 S6 u
    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。
    3 M) D; E4 j1 t* S/ `
    3 O/ T7 @* E9 [  {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
    3 K# Y5 l* `1 [4 x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。
      T4 l/ W' F, E% e8 D
    # L5 X( ]0 j/ i3 K海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    8 }; a6 C, Y) c& k  e8 T; F  j
    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 U; {% t7 J& [& t0 O; [
    8 X$ k0 n7 C6 C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。4 G$ d% b2 n& [4 |

    + V4 O( P4 s) v' {' p+ t: e4 V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! _; F$ ]+ W0 E5 E$ h7 F4 e2 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。
    ; A1 J/ G3 f6 N: o6 T
    0 r$ o! K, B* y$ O# h. `! E你 ...
    " s) ~6 G+ J) 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# z! J6 u; ?+ L' h! E2 t
    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。 ...

    ! G% _4 B5 ?' h1 S# P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
    4 f, J" e6 W9 o4 l# r没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    & m9 a7 v& f2 Z8 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。. v0 I1 D% ~: W% j, ]" L6 I' R

    % z: B2 v2 a& a+ R7 b" \https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    # u- E1 y, Y0 N7 |5 ]3 I& a+ u+ |这团队还有B站账号，经常发视频。
    5 Q( L& X$ f- I' \' ~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
    - L, `4 Q+ G+ a这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    + |. u( I2 t/ T8 w
    ' ~9 x  z( u: R6 h/ Y4 o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 ...

    1 T# w$ U% B8 l/ i7 J+ p. |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/ T0 N# |2 ~7 l! e2 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。
    $ |: L7 S7 u/ W. U; e! ?
    4 m0 `9 f: m+ e0 y; S7 P, iht ...

    ' f" r  T1 j* T+ [5 \1 {2 [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
    . I* K$ k  c. x) M9 K淡化水上用不了吧？

    % S% y2 _1 X+ [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
    ; Z/ G3 \: V7 O  b: N为什么？船上也需要淡水啊？

    % S/ O1 I  X1 u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 02:22
    ! P' k) x/ S# F1 r, P) }吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    * i! ?* Y& T( `' K$ q) t2 z3 z9 \! i
    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 13:490 A( N1 X8 L( x. c
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    ! q( \6 L* W1 W" w
    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. J7 }, Q) z2 R) N5 |( ?
    为什么？船上也需要淡水啊？
    2 P9 x6 n1 V* q/ Z5 ?
    1 Y2 s' ~8 J. t
    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。
    . g6 }1 T+ R! U: C, u: i; M5 l' P* z- b5 i5 n8 ]+ ]
    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 01:447 s  l% M; h7 N. R
    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 N% E) O' g) x  R* 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。" D, H& n' M* k( b/ @2 H0 H" m) M
    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
    2026-5-5 23:30

    • 签到天数: 1979 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" g1 x, d8 a/ ]9 K) R) f$ P+ T" W% 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。
    5 ~8 x% j3 i* H3 }6 O' t6 l6 }- T: Z2 @1 x  V  Q! T+ F
    ht ...
    - o- Z3 A( H  M# B" U
    此处应该@testjhy  老师
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