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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 ' t2 X+ o/ u8 G0 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。! g/ `. |2 Z. B# |

+ f; n% B/ z" g* D, D+ U; V6 v$ U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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& ]/ H% F: w4 f" @+ p9 h' }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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) J' W. K, g- ]  h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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4 M: c0 t: r* k: d  J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。
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% O8 n9 b/ ~+ {% n$ P  E1 ?& \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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0 A; W4 g- h1 Y# Z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。. Y+ D7 q& E. ^9 `# [2 R6 S

& v' y/ @7 j5 X$ U' P7 S" E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。
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% ^; ^- Y, q  j, }! u& w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。0 D) N! M& w* f7 s8 {
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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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8 O, J- T) Y7 C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。& k3 r+ @& v; M% d8 B! A3 Z, e
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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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: S9 m. ]5 v: n! b9 I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+ v6 L7 d/ Q0 w. s0 p: i& T: B4 m
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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厉害。7 y, B2 t2 e* }" p7 C+ B
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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 19:021 Q6 h- P+ _% h; F/ _) q$ S
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
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3 P; i5 U: a& [6 S% ?; j2 J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。; G3 l& |) b( [
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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 ~$ m/ S! A4 P0 k8 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。
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6 p+ s+ Y5 m8 ~  T  U& ]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。4 J! M( |; K9 @$ I( z
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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。6 P& g; Z+ ^8 \1 D

- `3 P- W, e( R; r# ?" D0 ~0 g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
. h* u2 {; t4 I7 O+ U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。. U5 w. Z! A: x3 x! w, @' l9 s

) r% Y& |2 X: K$ |5 Q! `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
/ |" Z* o, m7 Q- u- b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
5 D' w: F9 n7 C  Z/ R0 @% K& M$ W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。! u( Q  a' y$ K: e+ g- @1 U9 r

0 K/ ^- V" [0 {. phttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
4 L; B4 Q% V' N这团队还有B站账号，经常发视频。
9 ]$ W) j- X6 W. {6 q0 s. K% }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 D" b9 l$ w9 @- q# h* |! ^! a9 ]5 G这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。3 W& r1 V5 `7 K  [! j0 Z: S& y2 C3 [

  T5 Y0 h2 b" D; P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 ...

4 l5 \, Z# n( @0 E: V6 a3 m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
5 P2 S! V% ~9 R4 k0 M) [  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。, X2 w/ F1 K% h$ q3 i8 Y

: Z& V  G' ?: ?  `4 ^ht ...

' L& k% x0 V: a; Z! ^. d6 M( ]) 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- Q2 [6 O0 M
淡化水上用不了吧？

5 o. B' M2 X/ D: ^6 ]/ Z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
5 J* z3 y/ W* d: I0 Z为什么？船上也需要淡水啊？
% e9 L" n" K5 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
, {2 B* H+ h0 t- f% v4 I# A吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

9 t% K1 V, D! i9 y9 L; D: [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; C) j& I8 ^# b: V& {
水蒸气里哪有盐离子啊？

4 H3 U# N$ r( I2 ?" W6 A2 d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
. u% E- H3 h# c* A: |6 a为什么？船上也需要淡水啊？

2 o1 s5 Z0 W! U# D  H' m" a6 x! w7 ?( P$ s: G" c+ s
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。, m; [2 Q; u6 p1 [5 f" V2 m
2 y9 x+ ?& s1 k" q; ~
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
1 L4 L3 [4 H3 h; ~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。- A7 R- {. l  I* v+ D
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 00:180 L5 u+ a2 _" G+ n& i5 o% j* _
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 ...

2 U" A8 `) D* t4 V3 J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
% X4 R) T# p& q! m* [8 l: }$ A此处应该@testjhy  老师

* ^# B' i; Z8 E: _/ K& T9 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
) K7 j; `$ v3 U7 K: e' h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 ...

( D- X6 U4 a7 |8 i3 C3 |- _6 w# k5 x* n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。
$ L; ?6 i+ z  ?6 K( f* c* K# d$ A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
5 m7 k8 B" K6 Q8 E% x& O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 y8 v% y# K* l. e3 A* j强烈抗议
$ L: f0 v; ~. X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 18:025 s- b7 b! T+ {7 G% }  r
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。
8 U9 [; F( C- P到时候可能沙漠才是最好的资源，无他 ...
" d) q1 W: q& l9 Z# B% K' a
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。
) _' i8 S& f; N4 C& [' J6 W4 V; F" z' I
美帝打败苏修和日本全靠革命级的跃进。# ]. u! K% X6 }

) l3 p& m" A7 ^/ {  _" L* e! U电车觉得算一个。高铁绝对是。



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