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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 ) l, C  s* |# g5 ^* q3 H0 Z7 n
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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。0 s. @8 Z% u7 Q' O
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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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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。/ `7 {% E# g7 l4 Y* C$ A0 i3 I

$ ?3 F/ {% P* m9 }: X7 F6 X2 `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。9 l5 X4 B' a- F/ R1 s& O- p* @* Z

: C- U5 k; _2 `9 b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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2 ~. q9 R  i% g3 {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。4 j, y1 a2 ^& ?
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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。6 d4 f. ?2 V% j1 _  z8 {2 g

/ b& e* i: ^0 |) X4 C  q. 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。
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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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& {3 S" E6 H5 p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。8 _: D4 s. O$ e& g7 V! Y0 ]

1 ]; A' o/ |# ~8 ^; F5 t' r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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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。
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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 + L+ G# Z4 {, G( }* N! U1 @- ]
水风 发表于 2022-7-28 17:02
% E7 Y# z* g0 N$ X这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。/ O+ _0 t" L7 N
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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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厉害。
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5 g% ^/ e* _$ j$ x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* ]+ p6 A2 |* w: X6 h( D: ^% ^
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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' f& u1 t7 v+ c* h7 a1 _8 X7 x; H8 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, h, {5 z( J' 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。
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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
) n9 V1 k2 z& h- ?- v1 ?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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1 g8 h" W0 A( D$ O; R7 y3 |海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

7 q. n3 S3 F/ r* R, s& h, F0 O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。, A; J% I5 ?  u2 ^& _

) Y( B2 |" h9 I: 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。
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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$ s8 O: s$ \! N$ 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。
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你 ...

, N# v( z. i+ 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。
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. i. M  v' h0 m( R3 ~' U: w
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。 ...

& L( C7 y$ q) Q! X3 i3 K# ]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 01:139 j5 {) C  A( y9 O1 x: V& S8 `, h
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。
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6 P% t# p& i2 D9 w1 u7 n7 q  w6 {https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm: i/ c/ \! g1 S
这团队还有B站账号，经常发视频。# p! i- Q2 y: |3 T, D! P
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& h6 K. ~4 u* l! L' H1 Z
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 ...

3 d3 y! j6 R! V3 y3 D  G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
0 N9 p2 u) m1 a( Q2 `$ 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。
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ht ...

* D6 s9 N' ^/ Y% Y6 Z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
7 q- h$ F9 |' v) T/ N& ^( E  w& K淡化水上用不了吧？
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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 12:451 V/ U3 l, C6 u: [
为什么？船上也需要淡水啊？
  g6 ^( w* Y' O0 s& K
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, H1 l# C" Y. q1 O8 \  m7 k  e5 M- F
吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
' D% m9 l! }6 V
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
) k: G" A( R  y- X水蒸气里哪有盐离子啊？
9 a# J8 A& S! E6 M/ t
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
7 V) X3 n) t( X' U+ s为什么？船上也需要淡水啊？

6 \( W8 P4 }; `0 l( f. U( a
' [( [5 M, @0 t, c# A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。
! N* t5 u  R+ C$ s  Y3 F
% a9 m' G" ^% t0 O: k2 }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( K- ^; r  f  A/ S3 @8 w
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。" o% g* O3 W: g$ {& U: f
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
' f6 k; \+ }+ ]3 @: x% 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。  q2 s- ], ~; Y/ e( }1 n

  F( f$ Z. V6 V$ g, qht ...

/ L2 j- d" R9 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
! a$ R, I( l' y1 j8 w- }此处应该@testjhy  老师

0 z& O/ n& M; r1 h/ F( 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
( ]' Y4 l! j" ^8 x5 c2 g3 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 ...

- q5 p; A( h1 I) G6 t3 }8 D! y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。
4 g5 X2 w% P1 Y$ S* ]) Y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: k5 E6 R. x$ [( M: O1 a# }9 {7 n" @
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 ...
! @9 r. h' ^# R- B8 X; y, \( I
强烈抗议' R$ e7 H! o( g! _- @& a
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
2 E" z7 u( z" N3 V/ u4 w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。/ ^( W! ]0 m, U( B, N$ K
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
* ]$ V' c5 \8 M; x$ }
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。9 o+ a8 D, o0 b
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电车觉得算一个。高铁绝对是。



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