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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
6 _4 U; c( X% l  S! F+ h
4 L2 H  y% J. E2 g. z2 _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。
: r8 Y) u$ M8 \7 G8 a. ~" o& X5 Y( H* ^( h3 Z! b$ Y3 W
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。  ]6 K0 w- A) e. @' r6 [7 I
7 D9 H+ F; k2 `0 v9 r
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。! M( c+ B4 }! L) a

6 H& W# Z5 \& P; M& U) X# y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。
# p9 x9 O6 @6 m7 m, e( c0 W. A$ ^
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。* |& T3 @) K' f$ U+ g. R9 L0 k
7 }$ |/ R! \3 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。; E! Q. F, S4 u5 ?( h$ B6 g
9 `$ D4 C1 v3 C: f% g6 k( \: @2 ~
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 W" g' }2 A" f: X8 ]9 q5 N* p) s8 e3 q+ J3 t
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。* f9 g9 m- D1 b5 `
) ~& F+ g& ]" C' ^9 \
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。; k+ v2 v/ Q3 m$ t

) j5 i9 j! D/ T0 H7 d. _2 g规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。, [1 y. ]. e- A$ ]

, `5 v4 v# f2 \: V2 g# {( A, V在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。6 T% L6 q1 {6 e2 Q4 \4 q
0 k# x2 K7 H* d+ d3 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。
6 |6 i' S0 f5 P# X& r  b5 }, v1 B' @& V5 d, w/ ]" K* X
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。
  h, C' s" c- U! C, R. }( v& o: n: x3 J4 ^  z) O2 E6 R
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
    12 小时前

    • 签到天数: 3045 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。
    * k- h, g8 ~0 h1 c: x5 y& d# A8 ^; o- w2 b3 o6 e4 a3 N* X+ ?# W- {1 ~
    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。
    5 D5 ^- r- _* `9 S
    7 R; H2 }! s0 U6 v8 Z# I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
    8 小时前

    • 签到天数: 1577 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 3 s) `9 s% o/ `) Z- R
    水风 发表于 2022-7-28 17:02, F2 M# X  K8 Q4 }+ G- f
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    0 k. v. I1 X8 [* j" J; k/ m0 e  s* c# T4 D7 z/ 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 ...
    5 K& Y2 W4 F4 D: y% Z: H) W- n3 q' `2 Y
    1 l# }( v- e; B6 {2 U. [
    厉害。
    $ |5 B& S# V0 W  R2 X) s2 }
    4 l. L1 c9 ]3 M7 E/ Z% g- L. ^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* e. g4 Q7 i/ Z, Q
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    / b/ I, y% Y3 R# l7 ?& x; a7 r
    5 }6 c7 ]; t1 @  W) Z3 z( A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 `; @) R) ~% k# t+ x0 Z& d
    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。1 O" b6 Z1 m, H; G) \8 j- L

    1 L/ a  s: D: Q/ o, X9 T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
    9 \- |0 m7 @8 y5 Q! {9 R" m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。& p- r" l, H$ E/ k) v' y

    & `4 {% E' }. Z海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    # j3 t: G$ J3 L2 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。, F7 }/ p' R2 c, C  i8 G( f- W
    - D& |& G" M9 _! X  U& w7 o) |
    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。
    * Q7 D. L& [& t0 h: {( z8 }) e* @! ^* y7 v# k2 F, q. O8 M9 w! P3 g; P
    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 15:509 G/ l; T" U- l
    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。
    . a5 N. a( M9 `9 z( _% }
    " ?6 A& F; t! a& Z5 w0 s: L你 ...

    3 b& k" p) T3 Y6 j, w; B, G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
    + c. y% F4 N' B& E' a" `) y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。 ...
    1 G' a1 k( E2 X! A. N/ Y. n0 j& O
    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
    0 a- s* t3 t" N5 R没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    8 T; U6 X: ^1 m, E& V' r5 X# r- @3 ^
    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。
    ) [4 A  }/ v; B  _
    7 _0 O5 P  A% ?' a7 K! h% ehttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm3 n+ r; Z  e- V* k$ L2 x4 r
    这团队还有B站账号，经常发视频。- }4 F& m8 ~6 e2 S: f
    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 20:027 t2 z* o1 I% G) ?% R9 J' k
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。: S7 X- x% X6 o$ ?! X

    ( f+ }  A3 |6 V" z$ n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 ...
    " ~" \) X1 ]5 F3 ]) t: f
    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
    " L0 E. U$ W5 C3 t- Z7 w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$ r6 e/ O$ ]. p: ]
    5 M$ g4 k" w/ Jht ...
    7 H- p. `* ^4 w- o; y
    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 10:325 d  q( [7 b9 I  e7 C& j
    淡化水上用不了吧？

    % U& r; m  C, c. p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( q4 ]. Q$ I  _& ~8 z# a
    为什么？船上也需要淡水啊？

    / @' s5 b# R% d0 \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
    ( r: k7 z7 Z$ l  ~  y/ ~吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    / g% Z8 i8 Y9 f+ H( G. ^% k6 j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
    ! d2 e. I3 w/ B水蒸气里哪有盐离子啊？
    . ~* c5 s/ }, @9 V/ w% ~3 D
    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
    , I( g) m$ @1 W- w& R) @1 _为什么？船上也需要淡水啊？

    ( x$ R+ S$ o- Z9 J% p. |9 X4 i/ B! N) [0 }( ?9 q9 L  C
    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。
    # i& M( j0 z  e5 \
    ! N% w. {" Y/ W5 J/ C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
    / T8 E2 f5 p! [- P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 ...

    - D. I- l( [5 y  c8 o! C2 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。; U4 M1 |& B! P4 Q4 `4 q6 w
    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 小时前

    • 签到天数: 1998 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- G8 U: C' z. r
    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。0 a# Y: ~* l6 |  W3 u

    . ?5 _9 j  f( {' ^ht ...

    , C+ |# O" f. k% X5 [此处应该@testjhy  老师
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