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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' E3 L& L( X! n* h! a
- c1 ?+ [) ^- T3 ?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。( Y. t! \" ?$ p3 x( V, q( l
& Y# q, j- @. d) o
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。
5 N2 V4 j& ?+ k5 }" O& g& [: E
# h* v9 H2 ]  W9 s' J: N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。1 [5 s0 t6 b8 g+ @

$ k. w+ X0 M; p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。
8 y8 K& E( E# k; |1 ^
, ~1 F- `" d; A8 c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。$ v8 f% F: F( H# N, s" P: j$ n1 y

7 s3 ?/ p+ R* y9 X3 ]; f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# u3 ?' T7 \; M+ S& V6 |
9 d0 g  g0 F5 ^. A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。7 m( S# Z% Q6 L5 k9 H: f9 w+ f

' V3 h. o8 f% D5 o& n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。5 J$ v, x8 Y/ z* y  Q  P, C

- ]) Y4 x0 H$ i  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。( v7 C2 S7 E; t- b! A' P

9 H' k+ X* M7 l* u# _6 ?规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。4 ~1 `/ P1 R9 d  A
9 q5 |+ Q# T( Q8 U: @
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。) o/ t7 s6 z5 J

6 H3 [5 |& O. E. b" @  D* a4 r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。
* f: ^' P/ Y8 O+ G: K  F
) D' L  I7 B' E' T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。
- y' A4 Q% r7 c8 `1 H% U8 D9 p& R- A( A7 h! j6 t% F/ t
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
    前天 17:22

    • 签到天数: 3013 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。
    . q" g4 \7 Z( e- }, N& O. A$ D5 P0 z* V+ ~
    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。( M% N! }3 L, f1 O" m

    + G8 o3 O* b+ }6 }  B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
    1 小时前

    • 签到天数: 1542 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 ; t3 Q1 ?$ i/ S8 k7 ^
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    3 |9 w, L5 _$ k6 I) u) r9 B这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    8 ]1 w) {8 f, D. q1 P4 R* f
    / H8 i% E& ]. @4 p( T- J2 d2 `+ k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 ...
    / l1 z1 O4 Q; G
    / I( R# s6 p8 S* w3 E
    厉害。. ?& v) ?$ u1 K% f

    ; |7 d$ t  f, {4 S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 C& I* m- ]: C0 B# M4 s这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ! |/ _8 F, A7 q. k5 R# M$ q8 H5 a7 a5 R- g7 a* |3 m2 q
    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 ...

    : T7 `7 Z; K: G, w: L0 B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。
    " o, w& j0 c  j: J* {
    " U2 d: U) h9 o3 N$ U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" R0 @& d6 m7 W/ P# a/ P
    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。
    . X0 y3 l% \0 {6 |7 g# S3 z7 r. x
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    : O* N' [  o! e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。
    . E5 l) g3 J" l+ i& @7 r& A8 J) A' x% O8 O) D) 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。3 j, f0 v8 J0 O* v5 r" s2 L
    * `& [+ T- q' m6 U- H+ {' K/ o
    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
    ; B4 Q9 E0 u5 @3 ~+ f: o0 U  E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 H. [+ ^% e! U9 L; v% A& y
    ) c. B0 K9 g: z8 m6 y0 j5 y* _你 ...

    8 a5 i) r. [: s1 I( o0 L) 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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    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/ X& f+ _9 K! T9 j/ e* U" j
    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。 ...

    # e/ W# x9 O! }2 @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
    ; K7 ~) `' \1 K$ }* w6 t  D  j没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    - P' y8 U: _0 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。& a; j% B+ y& K. y: u% i

    % p' `7 w: x$ W) U0 Whttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm3 V: M; {% `3 t  J
    这团队还有B站账号，经常发视频。- n1 t7 T$ j9 l' n
    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+ e7 K' q% K+ D  J2 l
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。  B5 h3 @' M; Q3 J

    - F" A: z. l$ I' M* h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 ...

    . K' s; V8 p# I/ W) h0 ]; r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& |/ L$ o6 Z: y
    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。, D$ N( m* i; O  k1 w& r
    " |  I: ?+ X$ w) s0 p& Q
    ht ...
    ( s+ m% ]) K( @4 c
    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
    : y/ ]6 e0 L% X$ I淡化水上用不了吧？

    % O8 b2 A' \9 Y' f: b5 [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* |4 ?0 {$ c; \8 P# ?5 v
    为什么？船上也需要淡水啊？

    1 z* ~* C8 Z4 f1 ]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, `4 B  z1 ?7 `/ {
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    2 Q3 K# K6 J) Q! J0 o
    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
    - D% \* |7 g9 H; z水蒸气里哪有盐离子啊？

    " z+ C5 g; ~8 z! ]( ^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
    ' k1 Y& Z- f* |" s' B5 Q4 \为什么？船上也需要淡水啊？

    $ R; B! L; `! s. j' |# ]+ J$ @: J% z" D1 B6 z
    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。
      c. T2 s- c0 z0 B6 A3 c/ ~5 D. Q6 d8 k5 i. n. n% L8 g# S/ y
    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; N1 O6 y  r. f: @/ u
    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 ...
      N7 x! c& {, z3 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。
    ! [6 }( V$ B2 X# X. ?8 q; Z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
    4 天前

    • 签到天数: 1985 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 00:184 v6 R3 I; |# Y) ~  c! n( i
    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。
    3 B5 N6 j8 A# u/ T. Q; {9 h6 e
    * Q- V: G+ R! D9 x/ P  m2 ^8 ]/ ^ht ...

    ! t5 r' p1 |" T' N2 z0 X% {! D此处应该@testjhy  老师
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