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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 ; Z0 X; K' c4 M3 `

" Z9 F) f/ }# b7 Y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。& |3 a! a3 {" _% U& L
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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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, F0 X5 W' M7 j( ]" 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。
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* I1 S* v+ s$ h" J1 J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。6 b5 x7 b# y+ M1 L& I* p; a  |! R  c

* M, _# H6 v% ^7 |' N( l4 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。
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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。# [7 E' c6 C5 @! F  Z
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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。& }' T2 v8 a% n* h) C$ W/ O
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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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规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
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9 d6 y7 w8 e$ O7 \, a* y4 C: n# a在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。) q) a- l, `3 |- p! t6 h0 Q
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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。3 ~( U3 }5 R! J  ]

7 j" n/ ~7 H; o' r6 D$ 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。
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! C/ s; M  h) o' v1 n/ _* Y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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) O9 G; j/ n& h. ^/ 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。: Y6 {8 F# `$ Y1 p
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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
2 v# L2 L2 N! j; H5 n, L8 v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 ...
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! J8 k- i* Z/ G厉害。, p: ~3 X3 E7 w- Z; E5 t
( @  t0 I9 H* s
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
0 ?7 y# e. G/ J3 l8 @这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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; W- ]$ N( T. U0 w' S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 ...

* q4 f) `, j# n. ]5 w6 S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。
& A2 S7 Y7 s  h" O: x- U7 g: I) z7 r9 [" j( y6 r' t7 t4 a, a: U
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
* h: |( }/ ]4 [# _; Z% F7 ~- d! w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。# z* b" N$ u' i8 b- P; _

& h- I& X( h  _* W. F& }海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

5 w" P- @; }/ K9 l2 f- q6 \' z2 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。
5 v0 q  ~& a% ~2 [, @4 j5 x! O. t$ z" r$ P7 u+ m9 h
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
  `9 b# b+ E* j" O9 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。
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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  V* R0 ?  j0 L4 S& }  T
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。 ...

: L4 T- J  O9 t9 o8 B5 W# D$ U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
% D# J9 h" P9 ~6 r没有注意到。说说，这也是大事情啊！
7 R" e7 [+ _0 z
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 n* l3 D; @2 u+ E% d; {6 M5 _" M; b$ F" ~2 f
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm- ?5 ]- U8 S! C) h
这团队还有B站账号，经常发视频。8 w# a* f5 j; w8 @* N6 U1 Y/ 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
% C1 @' Y8 n' S) T这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。  ]2 S: |8 E+ g/ m7 R; \% D5 @- y
  b6 G: f2 Z# h1 A) v. Z9 e' Y" 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 ...

$ z+ b4 K6 S* h& e) w" n: _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 10:182 a+ z( D1 o; \9 z+ B
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。5 \5 G% y' f& y9 F5 T! K2 [- C6 [

  ~& l* w0 ?+ i% S+ Sht ...

, l: ~: u! o& W' ?" @; d  [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
& z/ t. M( r7 H淡化水上用不了吧？
! m% ~9 I$ i3 H" [' L5 l% v# K
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 12:455 |( ?: H, _- r$ }; u9 F! y( N# W
为什么？船上也需要淡水啊？

+ m1 \- @6 O# L% Y" }* c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
0 O& {6 P2 d3 P$ B% j5 @吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

& @" V2 |+ P: h! L8 j3 u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' a3 c7 N1 x2 _水蒸气里哪有盐离子啊？

4 e8 P9 j% y) P9 X! ?* X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
6 k0 ?1 b$ w6 W/ |4 m+ c! B% j  ~为什么？船上也需要淡水啊？
% D: Q% |' E- K, d2 i. s
: L/ T% t4 k) e- j
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。% D1 D4 f' D: H2 h# @

; \5 d: p/ j" e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
( Y4 S. v1 {/ 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 ...
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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。: c1 d( b  N2 P* a" h8 t9 Y8 I- `$ ~$ h
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/ P6 k' ^# V5 \+ T
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。
/ z6 Q8 x  k) y; c2 ]8 c  R: U# r$ t1 W$ z7 {
ht ...
& C* }  ~, H; @6 @. v7 S/ {
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
% }% ]/ f# o$ ~" C1 D* ^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 17:04
8 l! S$ q; J  H0 a5 t7 A& m; v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 ...

" v- g, u& f7 j! [" d" 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。
: I" H& N* q% g; w% s+ }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 01:446 R% K- p4 b9 e" s" H$ b
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 ...

2 i. _5 a; t4 D8 P% ]3 |$ x强烈抗议
$ E3 n' U* a& U/ {2 \: D% k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 18:021 G; S: c2 |) U
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。
! N3 q* D0 T  [7 G; m到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

" A1 ~" f/ z6 p& K% |- }/ h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。
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美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。; k7 ^8 v3 U' o8 z& ?
- J; N# v" K! K+ j; a$ S* E
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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