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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
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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。: F9 k. M( o' z! c3 `1 B2 M

. E# n9 x. B) ~7 a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。
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" x$ J, E8 e: N! p0 `/ }4 w2 e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 y+ t5 x" f4 t) f, c1 u. S
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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。+ Z7 d" t$ `* j0 I% L  n

$ a( `5 t' U* v) r% w4 C" N$ O3 u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。3 K* w4 j; c& ^/ i) N
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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。2 u# S; G! O2 t3 m, N

9 ^- K" h/ X+ {7 `5 C0 j4 x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。, L+ D( i& E$ M7 C$ _3 Y
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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。
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; a; n; I/ o" X$ A, T0 Y9 C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。, {1 f% \- S# Q6 p6 g. n5 H" ^# ~
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规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。6 J9 s1 U0 C" W8 U* u

% k$ s% o3 `3 w% w. T在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。, s2 E' a0 ]* C# w+ @6 r
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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。# I* F1 ~3 v3 T4 v
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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。1 G( n: T6 `$ K/ g1 G

, W1 z. g% a3 M8 {8 K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。: z* ^3 u- p6 d$ V3 H- b! N

0 n* K) U/ M, L; U+ w& t4 u; J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。! L9 C, d" I& S  g4 r/ u3 x

- E! t% G3 l; q3 t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
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水风 发表于 2022-7-28 17:02
: s8 F6 ]) F& Q这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. m( ~- Z4 N" \* t# J% w2 H1 r- ]

- u: s+ i. Z' O  W! ?( 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 ...

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5 v, t3 W! m7 g( x6 |* E$ p3 g厉害。
, l* S3 O: ~9 Q! f5 Z0 ?2 k  w: _- d3 c5 N: b* K7 o, X1 v7 u
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
5 `8 c! ^7 x  {: f/ m+ p这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
4 V$ n; `7 I  o4 A+ i7 m% a' Z; Z4 o- {$ k& }4 m. v* I, 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 ...

  C# q" }5 J1 G. ~4 V) ^6 ^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 ~  v" v; S" g8 `; b1 z* s- o. U
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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 10:352 g5 \5 m/ }/ t& p( [2 T
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。7 `; W9 \, e+ L+ D9 D

0 U/ e2 M( X2 a3 Z' ^海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

& A5 p0 x# m' ?$ ]5 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。
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" N& S. }0 b8 n1 s/ 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。/ i% ]3 L$ w0 n& X
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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
! o% b' d8 ]0 z; a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。
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9 T" a; m: D; C7 y; H4 s8 O你 ...
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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 09:418 d" j  r% Y$ W& 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。 ...
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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 01:133 n) I& @2 \# d2 X
没有注意到。说说，这也是大事情啊！
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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。; n2 c# i& T* B, \& d6 S

. D) C1 u2 e7 {, [# m. ^https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm" Q* Z' G% p$ G
这团队还有B站账号，经常发视频。
- d  Q1 h1 p& O8 Y$ thttps://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: H+ W6 v9 p. b* G% B* f( S6 q1 O
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。0 Z, f( g0 z* u4 |) ?! ~! d
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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 T/ S6 U# `; B- d4 l# C: S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 10:180 n" B* K. z3 `, Z* r8 v9 p
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。
# {& W% L: S3 R" ~7 R" [
5 y5 \: X4 K8 q6 xht ...

8 p6 O& C8 \* 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
& A# J9 q! ?7 o: Q3 w淡化水上用不了吧？

3 Q, I# C3 [1 K% C3 G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 12:45/ D. F7 @/ S- U  X# `) X; D3 ^
为什么？船上也需要淡水啊？
# _. X0 }* t5 T/ i, B
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
7 P$ d0 J% }- g8 ]" D# F吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
0 o/ g) y" g/ _% H6 q  O, o+ ~
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
0 D7 J+ o5 A6 S5 h水蒸气里哪有盐离子啊？

3 t% L/ D& Y) g# M% P2 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。。。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-30 02:59
晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
8 O, k# H+ {5 ?( ?1 n为什么？船上也需要淡水啊？
" l: f( a) E4 q! u3 V# X( [
: o. R4 S) Q9 X# 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。$ [- X2 R# f* G. a. [/ \* L8 a; {- R
0 _  [6 n! K7 g
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 01:44
! o7 j0 `/ u) G6 Z. J1 ^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 ...
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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。" S+ b; \1 h  g6 m/ c0 N
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
  Q7 m; D$ D' @% H# I; E8 |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。& T7 R8 A' r- z

+ _* ^& z% c, Wht ...
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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$ _' _& D8 H" a/ a
此处应该@testjhy  老师
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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 17:041 F: Y. y* o% Z7 S+ [" U
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 ...
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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。
( k6 N0 s0 X7 X- q1 `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
# e# A/ w+ C0 M: 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 ...

; d  O* n- k; M强烈抗议" j4 }! x* I+ R2 L& p7 [6 j9 V" J
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 18:02
4 t- D" o, V. }& p( n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。
9 M4 G2 Q" h8 r  \" s- X到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
! t7 B3 \& q  s; O! H1 y
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。+ \0 Q1 `- y) \3 T3 n0 t' g! l! _! I

4 o1 c; T' G# @, X0 c/ s# y美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。; }* u% {0 A( f+ V
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电车觉得算一个。高铁绝对是。



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