别光专注军工科技的大国重器，民用方面，中国也在突破

晨枫

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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。

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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* t, H4 u! q) l* m, s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。

3 ^$ }- `4 ~# ^% G  ?2 s' U* U4 N: H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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8 y% V4 `" P, @& K# ?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。

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。

规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。

$ O- [; U! H# g  _在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。

! I0 @/ P" G2 J  x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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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。

huma

厉害，这个很实用，有这个东西沙漠越野就不那么害怕了

料理鼠王

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。

水风

这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。

' y# q, @: Y! 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。

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。

故乡在喀什

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水风 发表于 2022-7-28 17:02
2 A. d5 ^# P5 N9 V( e这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。

; w5 T$ d! C7 T$ k) 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 ...

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. \$ R, C- N/ ~% x; e厉害。
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直接把过滤省了。

晨枫

水风 发表于 2022-7-28 19:02
这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。

( I6 O$ s- J. h) @1 B  D% G0 H- J3 B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 ...

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。

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。

水风

晨枫 发表于 2022-7-29 10:35
: s) D6 m& F; D6 ?3 l' ^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， ...

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。

晨枫

水风 发表于 2022-7-29 15:50
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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' w: B/ {+ C: T  n$ j' l你 ...

' @$ }2 h1 a5 ~" Z9 f( D6 j. J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。

景景行行

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。

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-28 09:41
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。 ...

没有注意到。说说，这也是大事情啊！

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-29 01:13
没有注意到。说说，这也是大事情啊！

4 L8 v8 L" C' |1 y# q* a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。

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
" t# B4 B8 C7 ], A( u这团队还有B站账号，经常发视频。
https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak

雨楼

水风 发表于 2022-7-28 20:02
  @7 @1 q1 X- Z/ V3 {这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
. Y% p+ z/ \  h& u4 A
0 y9 F) k+ N3 D6 m9 ?1 J) U, m9 T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 ...

淡化水上用不了吧？

晨枫

景景行行 发表于 2022-8-29 10:18
% \/ C0 l+ y1 T& z) D9 W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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$ S- p3 V' S2 g& j: Eht ...

* u) Z! `2 v4 ~! {' J+ \* U3 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，估计盐碱地也行？不需要变成两田，只要能绿化，就是大胜利！

晨枫

雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
, a- V" {) w  K; ~淡化水上用不了吧？

% v. }, t& G& |1 A' N为什么？船上也需要淡水啊？

雨楼

晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
3 B3 G% Z0 O% W* O  U为什么？船上也需要淡水啊？

( D7 b2 e6 H2 ?1 t. _  D吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

长叶林

雨楼 发表于 2022-8-30 02:22
. G% P! D6 }  z$ ~( `4 o9 X0 v1 \吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

  H9 O. y& l* A/ c水蒸气里哪有盐离子啊？

雨楼

长叶林 发表于 2022-8-29 13:49
水蒸气里哪有盐离子啊？

1 N& R! L$ ]( t3 @# Z9 ~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。。。

晨枫

晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
) y' j$ H: z! M6 _为什么？船上也需要淡水啊？

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, p/ t8 ~5 P1 y3 s0 j; n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。
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水汽里盐分本来就大大低于海水。

景景行行

晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
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 ...

2 |7 h, b% K( n  K" {* J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。
2 X. q  s& E" q9 M+ `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。

蓦然回首

景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
' S$ N8 J# \. P' M7 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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此处应该@testjhy  老师