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爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破 ...
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[工程技术] 别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

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晨枫

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 楼主| 发表于 2022-7-29 06:43:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑 5 O5 a* n$ I' N$ Q0 v/ w

" |' }: }6 ?9 i5 ?( 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。! j4 A9 }# i5 i" z9 ]  f: z
! y0 E* I( C* I3 J3 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。, J. M& z4 {! J* J

' Z9 @# s3 x1 J6 c+ I. V. G- M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。
! w2 a, m, a& q; a  L( e& v+ c- S+ d4 X" ?  i6 j$ ~9 z
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。! N5 O" {: i7 R) m& r% m

/ e0 i' P7 W4 @& p+ \4 h& 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。7 _- V! R% y7 u; u7 z

4 g4 @! z% V9 C0 O( C& j/ |, c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。1 o6 p& k/ S# L, M" a. n& A

0 f# y9 P: b9 m- a" W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。% c3 \% D6 m- N& v. M# X" M1 d, T
5 S/ m$ Z% O2 a# K  [
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。& s1 ?0 c; O; W: V- X1 \

7 {1 q2 y- E' c# L0 q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。% b+ P" ]9 Z' d

9 ]& K: c: {' g$ A! `规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。9 a8 s9 \2 L& D6 P% {2 `

! L& Y# [$ A$ I- h% X1 f# X' W; Z' T, Z) q在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。7 ~4 G( p# N0 u5 |$ G" p7 ~
0 |4 h$ d/ l$ s$ C/ {
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。
# u* H$ X1 ?# d- [7 J6 y- E
5 y3 |0 S" E7 V  L: e! I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。$ e6 L7 \* b3 a1 m+ S) ?

# n! g+ N3 f$ m. m: v8 u' j8 W这事其实很值得吹一吹的。

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李根 + 8 涨姿势
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huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44

    • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-7-29 07:23:28 | 只看该作者
    厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-10-17 10:12

    • 签到天数: 2968 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2022-7-29 07:46:56 | 只看该作者
    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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    地板
    发表于 2022-7-29 09:02:47 | 只看该作者
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. N. X9 M6 M# T3 A) v

    4 \4 i) Z4 x% `6 c# D0 F: 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。) `+ X; w4 c( f7 p0 I. ?

    - \! y: D5 b2 N3 Q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。

    点评

    给力: 5.0 +1: 5.0
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    四处乱晃
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    太阁狗
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    colin1992
    给力: 5 +1: 5
      发表于 2022-7-29 09:44

    评分

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    故乡在喀什
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:14

    • 签到天数: 1377 天

    [LV.10]大乘
    5#
    发表于 2022-7-29 09:18:25 | 只看该作者
    本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑
    6 X$ h( o$ Q  b' R$ e5 W
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    : ], o! ]- c- H  b9 Y- q/ R这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。- c: o% z, p) m
    / Z$ H, f7 H1 |- W1 m5 D! 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 ...

    * }% n5 C0 Y# |' |& }% p5 Y: U9 [6 U" a, ~/ }& b9 X
    厉害。. y/ p- w* j/ P! d' }0 |2 S+ J& R

    ) _% Z/ [8 L' ^+ w# k# m4 z直接把过滤省了。
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    晨枫

    该用户从未签到
    6#
     楼主| 发表于 2022-7-29 10:35:26 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 19:029 Y6 G& N- m  b/ n3 k; v9 l
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。2 \/ n7 N6 b2 ], |

    6 e% T; j. L/ ~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 P% O" E+ X- G& L" j2 f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。
    ; p0 r; J9 Z0 j4 ]& d0 M9 O# B: @# y+ ^0 {8 B/ y) l4 }% l" I9 f
    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。
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    水风
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01

    • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神
    7#
    发表于 2022-7-30 05:50:29 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
    ) W  [, N- X1 U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。- n3 B2 X+ }3 j- Y# y; h% u  `! D1 E

    + k8 p; b4 C3 ?4 j" u6 L$ s海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    % K* [6 m2 s+ p( r6 G* S& Z& b5 s! ?
    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) `$ s2 f% I5 t' R- _6 M* t0 C7 G* ^2 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。
      S/ }; o  }" Z; h7 Z- o; _0 ?6 C; Z5 y% [9 Z( p. ?( H
    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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    8#
     楼主| 发表于 2022-7-30 06:02:31 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-29 15:50, M1 }8 t/ m# U" h; B) m  v5 P1 {
    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。9 V+ z9 g; R' n/ _

    : V1 [5 r7 U' W+ c' s6 j3 Q3 ?6 |你 ...
    ' z( `! a4 |' F) O& O5 h8 ~. Y
    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。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    9#
    发表于 2022-8-28 23:41:40 | 只看该作者
    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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    晨枫

    该用户从未签到
    10#
     楼主| 发表于 2022-8-29 01:13:24 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-28 09:41! A: Q% w* U& K$ R6 Z
    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。 ...

    * H5 [, `+ g- \4 h1 l' y没有注意到。说说，这也是大事情啊！
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

    • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气
    11#
    发表于 2022-8-30 00:18:38 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 01:13# r5 l, Y* k! j% x2 _0 _
    没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    % A: l. Z% Y6 i5 t' {: 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。+ K& e0 r* {; m. z3 D" x
    3 a" Q& z5 h0 }8 e$ ]
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    $ ]2 b- }& W% Y$ |3 B  y这团队还有B站账号，经常发视频。
    5 y; L- \% @9 h3 V+ k% S5 i4 ihttps://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    12#
    发表于 2022-8-30 00:32:59 | 只看该作者
    水风 发表于 2022-7-28 20:02
    $ s! t& V0 `6 p& M$ `0 D+ ]这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ! ]. P$ O' J- W. f+ u5 C& w1 C5 i% ]% j3 c( S( L6 _
    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 ...

    $ T( S1 V7 @5 L1 [( U6 _6 \3 s淡化水上用不了吧？
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    晨枫

    该用户从未签到
    13#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:44:41 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-29 10:18* X0 v6 U; I) 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。" j3 a9 k3 a& V( c; W$ V5 D! a0 ^
    % \, e" c: f" f  }& o( s/ C
    ht ...
    " j7 u. L/ |  j8 a( z4 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，估计盐碱地也行？不需要变成两田，只要能绿化，就是大胜利！
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    晨枫

    该用户从未签到
    14#
     楼主| 发表于 2022-8-30 01:45:04 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
    + W" p& T& G8 b淡化水上用不了吧？
      a1 e  @& P0 v0 w9 J7 @
    为什么？船上也需要淡水啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    15#
    发表于 2022-8-30 02:22:00 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
    ( ~( x. Z; t" Z) E) u2 Q为什么？船上也需要淡水啊？
    / e5 u; [8 ]$ W6 o) c
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
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    长叶林
  • TA的每日心情
    开心
    2025-11-6 01:27

    • 签到天数: 810 天

    [LV.10]大乘
    16#
    发表于 2022-8-30 02:49:10 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-30 02:22, k& K0 N# V* Q
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    2 B. E( Q/ Q2 s- s
    水蒸气里哪有盐离子啊？
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    17#
    发表于 2022-8-30 02:58:19 | 只看该作者
    长叶林 发表于 2022-8-29 13:49! b4 F  D% i0 T
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    : A1 q5 ^/ I0 |" N) n
    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。。。
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    晨枫

    该用户从未签到
    18#
     楼主| 发表于 2022-8-30 02:59:35 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-29 11:45* ^* O7 a. v: k6 q3 t% ~3 k
    为什么？船上也需要淡水啊？

    0 q" }* q/ n! d! c: E# ^# \! Y$ w) w& ~- l6 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。5 N% T6 X0 g, M3 t; W, p' W; I

    ) M' a, Y/ f/ \) ^# w" v水汽里盐分本来就大大低于海水。
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    景景行行
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48

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    [LV.1]炼气
    19#
    发表于 2022-8-31 23:39:48 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
    / p0 ^) x: 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 ...
    * \1 I6 ]) l- Y' v! W1 e4 u' ]
    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。
    " f; u1 A. ^* R: x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。
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    蓦然回首
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 14:00

    • 签到天数: 1910 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2022-9-2 13:48:33 | 只看该作者
    景景行行 发表于 2022-8-30 00:18& S1 U. `% @7 _8 u
    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。# R) W, x1 F6 f5 e" L; n% L

    8 t% \2 K$ }  m4 I+ ^+ Fht ...
    * m2 j( O; }* b; h  O3 v2 D
    此处应该@testjhy  老师
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