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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 # y5 s$ S8 G, _/ J0 D: z- y

9 M- u, u2 q6 Y3 Y* b, F! e' l* P; M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。
9 v1 Y3 i9 n5 q1 m' ^0 Y; i. {$ F' N  ^
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。  I( c& N- A6 i) u  u. h9 H
( C/ ~4 V0 t; g$ H0 X2 O
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。4 e. c" }$ W( K, C% m8 v

6 W* |7 u: w* a. O; H# u, O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。. e" d7 k9 f+ C( t/ T" ]% q5 e) Z
1 U7 b& d& n2 a$ f. p
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。
0 B! N7 M' j5 m
* y/ j: I3 R# @( Z  u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。" M+ S* I6 ^# K) V  I# y

  W1 ~, R7 A- P6 m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。8 s5 H+ b" i1 N0 }
; C. O# S, W. _: @- |: p, e
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。8 m% t8 R; P$ P& `+ L
' C& Y3 Z' j/ @  H, U* L# m8 j
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。. C" Y5 o2 u6 \5 y( w' L
7 K! \8 |$ `2 I* \1 c) n1 E
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
/ E- D( r& I( r7 |" `+ L% W& n5 ?# k. i$ z# A4 M# `# j
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。
: J- p0 j& t- l: {, q- w( C/ Q" u
) D+ f5 v5 A( S! m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。/ _' I& h, [1 E0 a

! n  ~+ o2 B3 A' @' s+ g) l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。! \* a, Q& X) s* }) c8 M

4 a7 T( h1 S* d0 j; `# y  y这事其实很值得吹一吹的。

评分

参与人数 18爱元 +144 学识 +2 收起 理由
李根 + 8 涨姿势
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huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    前天 12:15

    • 签到天数: 2153 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
    4 小时前

    • 签到天数: 2738 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。6 }$ [5 `6 W2 D6 ^

    6 Q/ [# N4 o4 u) @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。; |. G  Q1 |% \) r# k& r
    3 f1 @  \# B5 c3 m5 C; N
    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

    参与人数 3爱元 +30 收起 理由
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    故乡在喀什
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前

    • 签到天数: 921 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
    ; ~9 R! K7 n+ N; S1 s- |
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    1 ?# ?- Z- {% y8 Z* H这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    4 w' W; B5 @) k, [4 ?8 e5 [5 f. Y9 s7 X8 F
    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 ...
    ; l! E- i% R3 G- b' t8 e

    8 _) N. T& D( F厉害。# e1 X( r7 o2 H! K+ M

    3 y1 V. c5 ]' h& y/ v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 19:027 n1 C* K+ V) Y, P1 C& c
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    , x! _/ S( V7 i) a
    " {9 L( R& _4 T7 K5 j) ^/ r7 h! ^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 ...
    $ V0 G+ b7 C- {7 N) a
    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。9 P  e1 g1 |' m1 Q
    & v$ k! |- G5 N# A  x4 w4 J
    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) J% a* }; ?$ p) I7 m
    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。4 v6 g: N# s0 x! g! z/ e

    . P' Y+ R" H+ N. m- Y4 \9 X8 e海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    , _. `+ C' A( c: b* ]- W7 Y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。3 q" D" V. M/ i2 ?) G
    8 a8 A* K: W3 m8 L9 a
    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。
    & a1 ]' Q' [- I& n
    - B/ B2 u# h( l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
    5 |9 R% n$ v/ n# |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。& ?0 f4 Y/ O4 O( ^; u; s: e

      \. s2 p9 Q( }' M你 ...

    * t1 ], w& c$ ^( G( [0 `9 Z% G6 u9 i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
    ) z& b7 m9 h" a% ?$ Z8 e; p  g. Y+ y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。 ...
    % a$ u# H; ^) C; k8 q& x
    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
    5 A) q9 Z) B% S; S$ ~( Z8 [, R# Y: N没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    0 x3 J; V7 s7 b
    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$ }( B9 Y  \: O0 s
      o3 m; j7 j8 U/ V: C. Ehttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm
    1 e! d8 m% E" {8 a$ r这团队还有B站账号，经常发视频。" C. D: d1 T( `/ x
    https://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 20:022 j8 E1 R) q6 `. O4 {
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. @4 W- S' x7 Z; Q; `8 s( @
    7 f8 }, f+ a3 Q2 C" k% `% o8 ^5 }
    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 ...

    2 G; i, |& p+ U6 E# ?& b; K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
    * I: O6 w- C) 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。( F: c3 h0 X8 R

    # y9 v/ M% q1 i) Z/ V- _/ P$ mht ...
    1 K) v8 B8 v/ J
    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
    % x7 {5 c+ b) w5 Q0 ]3 ~淡化水上用不了吧？

    ( Z# ?( o; g1 o9 R3 M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
    # q( ]/ y% N6 I为什么？船上也需要淡水啊？
    9 ?; n6 {- I7 C% Z
    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
    2 小时前

    • 签到天数: 631 天

    [LV.9]渡劫
    16#
    发表于 2022-8-30 02:49:10 | 只看该作者
    雨楼 发表于 2022-8-30 02:228 J8 @7 Y% C  z# p: C) Z6 |9 x5 J
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    4 I. ]( W* y. B4 D' Z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
    : V8 V- H$ k$ L; W水蒸气里哪有盐离子啊？
    9 e# Q1 J! `% i1 G: b5 q
    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) h0 e1 V5 ]% u3 V% N% c: g
    为什么？船上也需要淡水啊？

    ! G; R8 H0 O! b: N4 ~  `
    : ^9 U( A( j% N7 l( l8 A9 p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。3 c( j& M) B& \1 Y" b# l0 ^0 l
    ( j3 c3 r" f, w& x
    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

    • 签到天数: 2 天

    [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
    , M0 n  k6 p' @; n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 ...

    0 v7 q& N* t, h- |0 E8 v! a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。/ E: x. U! S8 o8 g3 ?
    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
    前天 11:07

    • 签到天数: 1819 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
    # K" Z( n( L3 L2 [3 o' q  }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。
    4 o' C+ u$ M; g! E6 M$ X$ A
    0 c: {3 Z& q2 [0 h6 T& G9 w2 vht ...

    ; d8 r0 q$ g- u' s( E4 B此处应该@testjhy  老师
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