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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 3 Z8 V6 {, u! J% f3 {$ ^4 l" S* f
2 X: F8 \+ Y4 q) g4 f& e  n
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。/ B  K' C* [3 w* m6 z8 {3 W
# g/ t' l8 U' w& @, W$ T/ m$ v6 r
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。
2 r' Q, a/ ^3 q+ r
2 o: f3 ^6 T6 D: P& |. \( {- i7 ~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。
3 Y) a+ ~  s& j! \7 a
3 g. T" P" l9 a2 ?" p8 \& o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。
3 F% j" _( c* I0 ?' e! x2 [& q$ h: @2 o2 s4 ?5 C. E" s
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。% L( e% w/ e: \
8 ^/ c9 ]+ S5 l
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。: H0 [. B0 Q2 ?" |6 w. Q+ a

$ n; d! j" N" ~; B9 {1 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。
/ K1 l9 F% V* c$ `$ |, K% M( y2 Y* l
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。7 ?4 I. B5 P/ o6 N' Z  ]+ i
5 Q: X# x/ v% \6 A5 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。& y6 t- h! h6 X1 O7 |5 e# ~8 v
0 h2 f( e) f2 W  l2 f1 g+ L& y. \
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。9 X4 x8 j  n6 B

4 [- ^; _1 v1 ~  R+ D6 A在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。, _  G2 H! [0 g# K
: t# z, ?, q; d; w6 f& n, 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。- p! Z8 X  S+ Y5 |; }. m
. I" t! _$ t# Z
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。- `- U  r' h1 L( t
2 y/ _& i$ H7 i4 T( t
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
    17 小时前

    • 签到天数: 3077 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。
    9 W( l  g/ R: D) [2 y  s: S7 ?( L6 L: P4 V# _# w
    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。  Z, H! m5 ]$ t
    9 B# O+ K7 Y5 H7 R$ f
    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
    昨天 12:10

    • 签到天数: 1611 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
    : v/ }9 i4 I2 S5 b# G8 |
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    1 P3 l8 [" H; ~这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    6 h0 x, \% H/ c3 M
    ; r/ d' l  L6 _* T* p( x* ~# 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 ...

    - L& _$ ?" }1 H& I4 r
    7 h8 e7 }% p) G' H( Y: q厉害。
    + g- Y7 \3 H" F( T6 K, c. w8 h1 e9 n
    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# e9 Z; r& \  e  e
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。4 O1 ~2 U4 e. o" o% @! o1 b

    $ G4 B6 J. H& S  D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 ...
    0 T4 X8 C2 H3 T& B- 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。
    4 W, d9 b/ }& @. U1 X+ S0 E/ \: ?9 x3 m! L
    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* ?5 G) d& Z& j' I$ v
    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。
    / t  z- Y- z+ F7 {  w
    5 t1 J! ^9 O: j0 f3 P3 X" L4 R: ~海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    : H8 w9 P5 L9 D' ~
    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。" N8 j* S: f3 O* g' O
    % {8 H& ~) {6 @. W4 q2 L% a0 ^4 z
    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 n! P" q/ d) I# v4 J; G/ d' |5 X0 J- S0 |/ L% D
    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  j' g! W/ `5 ?1 f
    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。6 g$ [9 O+ n* \6 X9 r

    " x0 {9 b# T1 {- @  T5 T你 ...

    , Q, j8 J# m8 b/ K* f6 `; C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' U( z) r/ S' L& p; w
    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。 ...
    * _* }; _+ b  k# c
    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 01:130 Z2 ?$ `; H1 w# z8 {
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    ) J+ u8 q: [% Y0 B' l# x% b- {  f0 H* Z& 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。, V8 {7 I5 K7 o
    . m  [; C( N3 S9 V6 k
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    2 }- b3 a$ O& V6 R, D/ G这团队还有B站账号，经常发视频。# K  v; }+ Q8 {8 H
    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
    / g- |; O6 j! e2 K% H这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。9 H5 R* p3 i5 N; a- Q& e7 M7 U& k# x

    : N# v0 p' H5 g: W3 ~; 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 ...

    6 W& ~& M5 ?9 Q3 x( ~2 W' D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; I8 q( p1 U$ Y# J% T' n9 b+ O- d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& r" y0 C7 ~4 X9 g; r) e! P( ]
    3 p4 f2 U; ]* ~4 `7 F+ y3 h
    ht ...

    : x3 n, R% Z4 t& c1 \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' D+ ~" C- v( Q' J6 L. {' x
    淡化水上用不了吧？
    1 m  ^! B6 v" n/ p% R% y9 m
    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
    1 @  N& L. p! u为什么？船上也需要淡水啊？
    % R9 o3 I2 p" t: ~& P5 A
    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$ O3 P. v* e( E5 H6 K
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    + H: x) L; u2 }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( l% `- d. L- Q  ^1 M! ]
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    ) p' l1 Y3 ?: N; i# h
    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
    + L) j  m0 z, u2 @/ C! h为什么？船上也需要淡水啊？

    ; `7 w  J6 {* [8 ~- i" z$ }* F; a; G1 ]. }# r) y6 P  e
    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。1 s$ w2 e) c$ a3 p
    , p1 h. N7 [6 k, W2 V4 j& A, e' 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
    : B7 f. T3 |# t( l4 R+ e0 r5 w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 ...

    % Y% ^0 ?5 m/ g5 V$ [" W! H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。8 o3 t  m& k8 o3 M2 w; A
    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
    5 天前

    • 签到天数: 2008 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 00:189 M: R" G# @# i1 _- O
    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 m- M0 }7 {* T

    3 }) }; W- i4 C' c1 k$ t' ght ...

    ; Z  |* O, A# [; d此处应该@testjhy  老师
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