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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 2 Z; E: z; I" L. v" v! U" r
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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。
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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。5 k1 Q8 [/ a+ n6 r/ X( O
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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。0 m- F" q& u5 E& V

7 j. E% O4 d+ P9 \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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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。
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( e4 ~' p% R9 ]" o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。  H% @& [8 ]6 E1 q

. u4 n* f; g& [# Z9 K3 P9 S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 I, E1 t" t) H' L" v( }9 S% G
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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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, r8 {; T& T) k; n3 @- P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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在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。# u6 k& W+ v( Q( @1 ?

+ f+ b6 |) x/ ?- b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。* ~+ K! r- O/ O. S

) L. }& ^8 H# u7 \2 {; `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。9 S' r- D8 ?+ E$ _7 Y2 K0 z$ J5 O

- M5 X+ Y& K( ~6 A* Z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。$ b2 `/ D$ ^. b; c' E9 a+ _5 Y
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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。" {  U/ n0 N7 C
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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 ! ?. t1 H7 c$ a' p+ Q
水风 发表于 2022-7-28 17:02
* F; T8 {; @# z7 \$ g( q这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。% i2 s$ r6 L' K% V, O! W( I

7 v- N' P0 m" e, D7 {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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  C: A3 R5 |3 F, o4 a( J6 q$ F9 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 19:02
" D$ s+ O2 o6 C' `! n这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。* b9 P: a  F- A5 [
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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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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。+ C% R2 a& q' [& }, @& Y: 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 10:35
1 n) Q# L" G2 O( L- G# N# _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。) O. [. ]' X: Q4 {9 a; `8 T8 C, Y# U/ G
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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。- S' ?% O& F! J& G  T
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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。* t' l5 ^+ y! R4 E

5 K$ }8 O6 N0 @8 M  Z0 y+ e. e9 C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
; k$ X8 G# X; 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。) K# T2 y: q. ~+ G+ H. a& H

8 u- a! f: U0 O! Q: D1 W3 q0 c你 ...

5 s3 z9 R$ Z# L& e+ f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
( n6 t0 T/ E  C" `. R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& J' V- B9 _  T
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

% {& r) h9 |6 j# r0 w0 q; e' s- I' H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。  `: s4 Y8 e7 v. N2 R
( |! k4 u# o: F8 D/ n$ ~
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
& W$ s! b- l5 M! S' p9 e* M, `" K这团队还有B站账号，经常发视频。
; l/ G  Q5 A! ehttps://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 n- G) l3 J" O6 ?. v2 E这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。9 [% p6 M. r7 ^! y; l" ^8 M

' W: p8 s& D  a' i( Q0 k9 x' ^" n8 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 ...

$ i. k/ p* X: B5 b* 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
( O% l4 ?: ^6 h) H! X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。1 x' U+ |; ^; ?/ ]5 i
+ Q& K+ H, f& u/ U# B/ i( S* g* l
ht ...

; ]3 H, u6 g, g* g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# Q! R; o2 `/ q
淡化水上用不了吧？

( V) v$ W0 L2 A" }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
6 j1 ]8 W9 O0 A% D# }- l! @为什么？船上也需要淡水啊？

8 L* q* Z+ w. g* o* Z8 u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
4 r8 Y' B1 p! k6 z" K吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

9 p4 M; e! ~2 S3 \$ `4 _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: v" L' J8 y! {" ~  t( i8 t  x
水蒸气里哪有盐离子啊？

" j# e6 ]' r" q  ~& d% z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
& D7 v0 C" v, k为什么？船上也需要淡水啊？
8 y8 R2 S" V* t2 y" Z

/ v; V6 I+ U3 |1 c; }+ X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。6 q  |, K1 Q) C' ^

# }& N' E. c4 N9 h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
! ^; ^# h* [0 U6 I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 ...

+ ~# {/ s9 h" k4 K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。
0 }  r# b& ]' I4 K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
+ f+ R  {5 k7 e. \4 ^9 L3 o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。+ k" I, \" F( R. i) t  h( B$ E
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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
" E5 _- v2 y2 r2 K9 ?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( @: ^* A& S' s& J: x% z, b
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 ...

- |- b% [1 N- [4 y  d( H) t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。
3 |2 W: L6 q% C9 W3 i6 }/ A4 m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. k" G  p& L0 z3 f- t% b( F' P% w0 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 ...

1 |2 k: N' {' `3 u& j强烈抗议! Z, I6 J- X- 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' c6 C2 \; S" L% u# Z5 p
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。
/ C6 N/ l) z1 @% W3 y/ [% z到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...

6 Q7 e2 @% R2 e. e( D# B2 I( 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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, |5 q9 R+ O! g& N美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。# Y" \" \8 ]3 I' D' X0 ?& H6 y
0 k% v/ y. E& w' w7 T
电车觉得算一个。高铁绝对是。



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