爱吱声

标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 06:43
标题: 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑
% Y& Y. `7 T" a- V' S- Y9 O# n$ c% n1 l" U$ l
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。
4 a1 s/ q9 o7 M) z7 S. q2 E) D( [( ~/ o* I
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 o! G; L( V7 w& q# ^
* q* H& w, l, b. U
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。9 u. w2 I* R" |/ B/ \& n8 a
% e2 H3 u. O3 ~9 r
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。
# v8 s/ \9 _3 `/ F2 h* p1 u  a, F; b! s: m
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。; q; K! F2 ]# N0 a( f8 m$ P
4 }/ h# l3 H' c2 ~" Y# w* 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。
- _' x/ t/ Q' P  [4 S8 r! U3 ?0 Q) z
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- `* J: S$ Z# q" ]% V2 C* H

5 c# F1 {1 g- p8 n. c( 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。  t5 x$ B2 x; h% q! i# h: j  U

( z' G- c$ _* p5 b" r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。, s1 C7 E3 O* x7 [' h
* |9 b* g: Z& B( X; p/ }
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
7 y( T+ B6 \2 w* X# S
+ O+ E  z7 s; a  ]& j) A在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
; q0 x0 K9 L' C/ h
* q& g' ]! C$ i: j$ u/ w1 U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。( e+ M0 C( F: w
3 u6 v* I5 E6 \/ 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。5 E  g* T9 Y: o
2 t% l0 r+ V1 S8 k% v- q! N
这事其实很值得吹一吹的。
作者: huma    时间: 2022-7-29 07:23
厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
作者: 料理鼠王    时间: 2022-7-29 07:46
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。
作者: 水风    时间: 2022-7-29 09:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。1 q* R0 V! z7 `# c9 w  P

& W  U  Z6 f5 [1 y  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。
4 @$ Q9 O' E; x& |$ v) K+ ?6 \5 t, k$ n7 M
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。
作者: 故乡在喀什    时间: 2022-7-29 09:18
本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑
3 C. @- r7 s0 B  [
水风 发表于 2022-7-28 17:02
; T5 o; J8 Z3 g! Y/ L9 e这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。0 ]8 f! y5 n; A2 d
! J9 ~5 c# H7 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 ...
& b& ^7 C+ `4 R6 @/ w0 P, z+ J3 k
3 e. o8 w. ~  K% ?
厉害。
" E2 p% @3 c1 m: Z$ ~
: s" u4 _8 k% R" }* V# \直接把过滤省了。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-29 10:35
水风 发表于 2022-7-28 19:02
! R# \, c) Z2 L) @( f这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
4 c4 @% ?8 u( j# m" o8 T8 W- n# x1 H5 B: W3 |' 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 ...

4 W5 }' P+ Y$ K$ M" U4 R6 c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。& z9 `0 i) t  `: W- R1 Q9 B  N- y, i

  H, D/ p/ u9 w2 }3 e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。
作者: 水风    时间: 2022-7-30 05:50
晨枫 发表于 2022-7-29 10:354 S( U( b1 {, v/ Y
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) o5 X/ c1 ~; p4 o, t8 Q
, u/ t. R% H. m
海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
6 F5 v1 Q6 R; b; s
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。" f' r3 t' `3 p: A- ]% e" I' l

5 ?( o2 ^1 y- z# E; D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。/ E6 K; g6 N& S1 p: W, c

0 W) C/ d) b( m: W* E* C" A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。
作者: 晨枫    时间: 2022-7-30 06:02
水风 发表于 2022-7-29 15:50
1 b5 E, d0 o9 `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。; i: C: q% N  \/ i1 ^5 @
3 I9 s1 T4 X, Y2 n  D) `
你 ...
: F: J* r+ [7 H- w0 Y3 @$ 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。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-28 23:41
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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-29 01:13
景景行行 发表于 2022-8-28 09:419 j% L3 s8 s+ d+ ~9 U' _+ C
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。 ...
7 u% w  y% T: i0 ?# U+ f  [
没有注意到。说说，这也是大事情啊！
作者: 景景行行    时间: 2022-8-30 00:18
晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
7 w8 [1 W' H7 a没有注意到。说说，这也是大事情啊！

- v4 ]7 N  R9 y3 _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: n9 B6 R' q/ h& c3 E& Y
$ b- N% T/ a7 ^- t0 B) M0 C; j
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
% c. d3 B: v; N) \这团队还有B站账号，经常发视频。8 W; a  ]! o3 O, C
https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 00:32
水风 发表于 2022-7-28 20:02) B) ~; m0 F5 G9 `) X! O3 o% {+ U2 i
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。/ Y2 Q* B1 X. u3 y* V- C
3 @; {" g3 V8 K4 |* m2 z8 l4 z
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 ...
  d+ ~( b7 t+ @
淡化水上用不了吧？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:44
景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
4 ~2 Y( m% p+ s3 _" n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。
' ?% j# M5 B0 I* a
, R+ t  \& h* `4 l7 O7 W! w, l) ~ht ...

( Q6 u4 x! l; d8 k, i4 r  s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！
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 01:45
雨楼 发表于 2022-8-29 10:32. I" H8 q. [- f: i, g: w0 i
淡化水上用不了吧？
/ M. V4 b* t) N/ W9 E# Y" m
为什么？船上也需要淡水啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:22
晨枫 发表于 2022-8-29 12:457 {% t' C9 v4 \7 W  p9 h( q3 w
为什么？船上也需要淡水啊？

8 q( `* V# ~& L# K) w: N% X吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
作者: 长叶林    时间: 2022-8-30 02:49
雨楼 发表于 2022-8-30 02:22) Z, l: Z' k9 U0 A; B8 o' ~
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

2 Z6 f. j% E' [9 c水蒸气里哪有盐离子啊？
作者: 雨楼    时间: 2022-8-30 02:58
长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
, H" _$ L  B9 K0 W: V水蒸气里哪有盐离子啊？

9 t3 O* X/ n& A) c9 k/ A  c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。。。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 02:59
晨枫 发表于 2022-8-29 11:451 b4 }' ]4 x" J8 s
为什么？船上也需要淡水啊？
- Y7 x! @# }6 @& N' O3 a7 R) d
2 G) p" y- N- Z- U
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。
0 k" o; g0 F8 n) j3 s- j4 I( G5 I- L7 q2 L3 a
水汽里盐分本来就大大低于海水。
作者: 景景行行    时间: 2022-8-31 23:39
晨枫 发表于 2022-8-30 01:441 K2 i" s- F4 m$ y/ L3 H9 l
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 ...
% Z; t9 A7 I' O- D& b/ X" C" Z6 e
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 t  @2 t: z/ h9 s9 J- o9 S: X2 [
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。
作者: 蓦然回首    时间: 2022-9-2 13:48
景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
  k5 p! [3 L0 J: ?# ?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。: c$ p1 }' @6 D& V5 z! @' j
( i# ~( V' A' o! F
ht ...

; d) c* C7 f; m1 Y- Z此处应该@testjhy  老师
作者: testjhy    时间: 2022-9-2 17:04
蓦然回首 发表于 2022-9-2 13:48
* M9 ]7 B6 b; w2 f+ M& ?" L此处应该@testjhy  老师

+ g5 ~* M/ d: X谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋友认为条件好的沙漠(我上次转发的图片沙漠降水量还可以了)目前的技术已经可以自然种植了。当然如果加上低成本固沙技术可能是锦上添花。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-9-2 18:02
testjhy 发表于 2022-9-2 17:04
3 G& `6 }* Q. X' a9 b8 t谢谢，老财迷兄弟也提醒我了，我个人认为再怎么改造，也是表面文章，而种植是改变土壤本质的事情，我的朋 ...

# E+ ~: m+ {0 y5 C# n0 _等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。" f8 d8 r- S3 w$ @: V. N5 g* j6 ?
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他，维护成本低是最主要原因。
作者: 常挨揍    时间: 2022-9-2 18:54
晨枫 发表于 2022-8-30 01:44  F# m3 g4 l- U( k4 t2 V, @% m
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 ...

1 a8 I' {+ k5 |- M强烈抗议3 {; f) ^- j& w) o; [$ i
盐碱地得留着喂羊，宁夏那儿最好的羊肉就是盐碱地上养出来的。
作者: testjhy    时间: 2022-9-3 00:17
料理鼠王 发表于 2022-9-2 18:024 h+ K. x- H& h5 o. ?% i
等到在沙漠地区大规模铺设太阳能电池板，估计所有的问题都能解决。
1 u# A- ]$ o% W" h$ _到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

$ H5 z0 S3 S# [; I, R  D& Z是的，所以目前大量规划西北到全国的特高压。
作者: 豪哥豪哥    时间: 2022-9-5 20:45
这些突破好是好，但是没法和软件，芯片技术和转基因技术这种等级的革命相比。
6 l- a6 I( O6 K0 ^* N9 N8 u' V4 w' f% z' a
4 z2 r* C- G3 h% N6 I6 `美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
# l- C$ r' W- M! m1 x9 P: N% ]9 H! v( |! Q# J% E
电车觉得算一个。高铁绝对是。



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2