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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 : j, P7 x  K9 W- h/ Q
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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。& `" N, w" H: i$ }+ h3 T
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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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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。
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; O. D- A; r: [! g! S% [3 b& z# ^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。
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+ W3 u2 s' G- q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。8 w+ ^* `: L- X, m4 c6 v+ j6 N+ @

+ A0 g; s& Y. q0 ?& M9 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。7 [5 W7 y- k9 c" O+ c, e  n

) T0 q- n% E8 O2 s2 a% O7 R& L9 N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 i4 ^7 y6 i. J5 R
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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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7 I7 Z% _) V; @4 S  C4 V8 O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。
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/ y2 ^, k- Q( t# x规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。* Q  H3 H/ X, |$ i
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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
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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。  R. F4 {6 @4 \7 U& ]" y8 h' _2 L9 C

; ~' ?$ h" f9 j/ E6 S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。% W* ?! Z+ U: t6 s8 Y

, {( t" }& s* }0 }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。
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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。, A' G1 m0 n; e3 G

9 p7 j1 H3 C' B* \4 r0 s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: L6 {( k+ j1 b" @  V
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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" a/ Z- j+ V$ a& `5 a: F1 g' O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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厉害。5 J2 Y4 c+ T. y! H/ A5 P1 _2 U

* h9 q- i- U( ]6 D% L* a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 19:020 \5 \; W$ [6 N2 A& _: ?
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。! N% E) I* [9 R

- G+ o# T7 _0 i( q) S/ 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 ...

. l' F$ Y6 e" |: @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。
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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 10:35
+ W, r) k& D8 o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 p' L* N% I3 P  J. Z& F
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海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
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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 |; N) \3 i5 Y, I3 D6 a

" p1 `6 f/ Z) ~. f: `1 L5 k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。
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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
) }  o1 k$ 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。2 }  c3 x3 N6 u, Z0 t# z
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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 09:41, A+ N% y% C& d) }3 @1 O# ]0 g
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 01:13
& c, @% w, f6 Q: w) F没有注意到。说说，这也是大事情啊！

% B% A" ^6 ?4 [& c+ A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。9 {: w$ I4 E1 d7 I2 |# U

5 r6 @! _) ~! Ahttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
( Q8 y4 O+ k# }- h( _/ \这团队还有B站账号，经常发视频。- x: K- u, E) q' R
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
5 s& i" ~9 C$ a  {" d( Q! B: u这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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' c, R- p# P2 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 ...
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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
& D5 T: E7 [/ J' g" `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 e* R4 ]! e8 j9 t
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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
4 T- a4 Q5 n% \淡化水上用不了吧？

7 {9 R0 T2 A" s8 y$ o5 u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 12:456 f5 V3 O! \6 f1 }% j
为什么？船上也需要淡水啊？
2 L6 m* [2 C) m) S( G/ 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+ U0 u/ Y( \9 Y/ ~' e: I/ o
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
+ v7 R, [% M" 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
! ~; I6 J: d1 n: d% g+ B. l9 D水蒸气里哪有盐离子啊？
8 A. y( @& z1 g( J+ y
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 11:450 p- k+ ^' m5 [5 }
为什么？船上也需要淡水啊？

; B5 k; K  ]3 B# T8 `/ Y
0 N8 N- {9 `3 C; J& \5 B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。
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# T/ j5 ]  B0 }0 Y" y+ F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
& o* ]5 u9 l  _6 f5 g8 ~& H, 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 ...
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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。
* Z4 d- [. q* u& J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 00:189 r1 e" P, v0 Z( a- r# ~* {+ q
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。
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ht ...
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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+ D# }: {+ }7 {9 ^4 N7 ~
此处应该@testjhy  老师

: a1 R; y; y+ R- O) d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; B4 v% O! E' V8 F. ]& ?) D, Q
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。
0 f: `! i' Y+ }- @, h& Z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
6 w* M/ y4 e2 T' A8 J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 ...
( m0 q0 @! ^. ^- {
强烈抗议
0 ]8 g& D( \' ]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
6 @* B; \0 S8 m" X3 k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。& s& v$ s* M+ @& ^, @. P" i
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
* L/ K* x$ Y" B0 e2 M" N
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。# x+ d* H+ X& m# G

2 i% v# S  N! m9 o) X* r: h美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。
! g- M4 a  M" l7 T* e$ {! j
' ?# S3 F2 Z6 \, I6 G* x电车觉得算一个。高铁绝对是。



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