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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 , M6 G# k' I' D4 v7 z4 f

0 M' b' v# B% @# ?4 {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。: m/ Z( s6 X* x

8 F  @, J: Y, h7 i. o0 H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。% }8 `6 {0 R( b% u# ~
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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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5 E. y/ I8 i5 J' Y* n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。! n, F9 K7 A8 r; J( M
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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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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。5 [0 ~$ F# R& u8 a

: l; w. V; N+ b3 l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。
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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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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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' B1 Z; R- S4 ^6 B6 z. F1 ^- V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。0 X" W8 c1 [  K4 Q

6 n% t: o' {) g" K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。
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9 }! d0 E$ @  \/ I; a, ~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。2 X+ ~; Y7 I! B2 n/ t
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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。) Q% E( L& D* E/ Y0 [

( e1 {( d* _2 o5 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。# ]+ w$ X( C& x" k4 O3 Y+ g. h) k, c

8 ?7 M: K4 `( Q. y  X7 J1 D+ k- ^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) L( g1 P& U9 u" N3 g7 i
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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- A6 A5 i* 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 ...

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2 @+ E" C- f1 o3 k厉害。5 f' O$ i1 a: s
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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
4 R  q5 L* q/ _0 ^3 n这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。+ P7 u. Z3 i% u* }  t8 Q

9 C; |) p; m) g5 C. L+ S+ v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 ...
: @; O' C- y: @' |  R& ?9 i
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 g' `3 ~- e: h" Q! d1 n1 i& A8 s$ `! ~
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
" S% B$ f3 o( b' U1 S4 y" y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， ...
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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。
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! z6 d9 j7 a  v. X9 I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。, c/ O% r% h% x2 P% c

3 E- l( q; _9 q5 @' m1 o5 [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
# G2 _9 {+ a/ F+ t) R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 ...

/ A; f, E/ ]. Y+ q3 Q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/ @* G0 _8 P: \; G, y2 e1 `
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。 ...
: {3 E$ h: Q% C' w2 @9 D) ^
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. O+ [+ }1 P* \& C3 Z# S
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。: l& R2 W+ k; ^" e& h3 ], `# m
0 x( N. x6 p2 U3 e& c  T9 t
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
6 C( U* G" B" Y  g8 ]  n这团队还有B站账号，经常发视频。  c0 e: H6 i# 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- h3 i: C$ A& B" T6 C" s0 h2 j5 j
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。5 I5 A9 u" }" ]4 z" M  U2 t7 `. c
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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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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
( i: l, b. _  U4 I# s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。% ~3 u" y/ O7 M2 h! \" _
9 @5 C9 p* h5 }; R" y1 Y5 [
ht ...

+ k% V& c4 @# |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 10:325 ]# F+ z; S) l7 _4 l6 I
淡化水上用不了吧？
) |; t5 w2 |  t: {& b
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 g* w& D$ X' Z9 h' I: M+ z为什么？船上也需要淡水啊？
$ {! h- a! _) h
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
. B' ^9 q% G" G# \6 U0 e吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

5 c& w# l. j/ k+ D8 }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; `. o2 m" [# C, \5 R/ V/ t& y. s
水蒸气里哪有盐离子啊？

1 m' [. ]* y/ K% J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 ?3 |, C8 ^1 ~
为什么？船上也需要淡水啊？

, ~/ V! E9 b. b3 }- R: H) [* d9 k& P0 f* Q% L+ 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) B1 _3 F+ V1 }+ O
; Q6 d: b# G) r/ p6 I4 I* x5 ~: u; N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
2 N  ^) ^7 U% a" A# A7 a* ?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 ...

4 m1 {1 d* {) r+ z) `' E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。: D* c* @6 d9 T# o, K: v
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
. ~$ }6 x/ Z4 Z* E! d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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% q& {% a. H# i7 L  oht ...
  @; K) M3 @: L6 t& v! V2 f
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
* h# S$ d  H% U! Z: U此处应该@testjhy  老师

. G' J) X7 S( [- z& _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( Y/ _% ]* Z( s1 X- ?
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 ...

* g8 h) {1 e; p3 _. d9 E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。
' G& F( P1 x/ g9 X% C+ o  r0 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 01:44. r/ r, z/ t3 R- ?# ~  C9 e
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 ...

# W* @0 S4 r9 o& w) @强烈抗议- f2 f# S, m+ F& D6 F; X4 W8 ]# N0 |
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 18:024 L* @: l' j* ~, i5 O
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。7 f/ G, ~' f& N9 K
到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
  W; R$ x+ u& B4 ]" V0 f
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。! B- i& H# f( n! t/ T

' O/ {$ b0 T$ `: ?/ c1 e& W美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。8 @- A" \. G% T4 J3 S

, \. H; \/ {+ i电车觉得算一个。高铁绝对是。



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