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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
 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 C7 G5 }/ b" D2 ~. p8 E
6 s( z' a' `3 A3 [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。
. U+ q( r( r9 l" w( ]/ M& p5 d0 @0 H. ~( r+ m
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。& R. v- h& j% D. }& i

: r# P2 B: g7 b3 D) c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。
9 a8 T) d0 f  q# B, D
; @* ?8 c; v+ y) R7 Z6 J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。
7 y$ s+ w5 i" ~. A% r
% E: n# w% @1 }6 S2 X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 \2 {6 C* _4 D# j( d+ G9 T

- F! q, S9 i) d  ^  n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。' F6 {  U4 U  ?' S/ v5 A% P4 b  O0 M; a
1 V, k! }: n: @/ W$ J1 i( J( o
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。
4 T7 s7 u# W: P& |+ n7 P3 y2 }3 g! l) O% I2 j2 U1 G
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。
1 n# j' N5 ~6 Q4 B
' {2 X6 k  T+ \- _9 Q) a7 S; p& v1 P2 {2 r3 A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。
& G0 K1 n0 D4 U: H* y* T1 y$ J3 \( X, y- R# E8 c, ?
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。
  ~3 [7 z: B2 |% W! [3 I
5 i; i; f" v' U8 p* \在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。2 X# A/ @7 `& }/ Q5 K

% U# @6 C, @6 M3 K8 c' M# D: U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。
1 M* T; ?! U: L) f# V1 J4 Q7 {# x/ q/ d& v* b# J
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。/ r& D: R( h+ l6 ?! i1 ~  k) V3 |2 i

, P; z% j8 G% L: C2 S9 Q; a这事其实很值得吹一吹的。

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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
    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
    18 小时前

    • 签到天数: 3031 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。
    ' H$ F- O' ~8 X' y+ N* E: L! {8 u9 I7 B7 g$ |
    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。
    9 E" e6 a$ K. P: U, q# @; N
    $ s. l& x& O# I# L- I& G, p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
    涨姿势: 5.0
    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
    5 小时前

    • 签到天数: 1562 天

    [LV.Master]无

    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
    # q* I5 `5 G7 J/ c& d
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    0 V; |7 n' I. L* Y& t; _这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    4 E. p, G! p9 H0 f/ D
    " ^1 `1 q" Q! [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 s- j/ l5 A( |
    , c5 e" m" v5 {1 N8 e+ A
    厉害。
    . v' L+ Q4 P! H/ D: }3 y4 `4 Y- s* |
    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 19:02
    * b3 z6 u, {5 e1 c) {% X这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。. b2 f  }( j9 a1 A# t

      c) ^6 y" R3 D3 ]! 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 ...

    0 k1 l* K7 z" ^; S+ _6 t; A6 @* G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。
    1 L" y* d8 A3 m, t  E; u) U' I- a7 m4 n
    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 10:359 _. k; L1 ]6 U6 s0 ], R
    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。# C! V% g; _$ ~/ T$ N
    7 l- X5 }  L: H- _- X7 Y
    海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...

    . }# d/ X9 {1 a  C1 o( O$ f; v( J, |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。, R3 C1 [3 X& u* ]% W  G9 }

    , T, M- ^& }& K( s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。- z" Y' e9 u2 _1 K8 p) k0 D
    # \- q7 p+ H  M2 Y9 E4 k! e
    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 15:503 E8 w/ w2 f8 @) {; 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。! _* h4 k! }$ F( Y
    9 z% ~  S. l/ k2 J/ r: V& t+ i) Q) g5 c
    你 ...

    ) b# V7 X& d- ^" q; O. r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 09:410 |+ l; l/ Q" R1 K1 _* m/ K. v+ |5 @
    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。 ...
    0 b2 p; |$ h0 O% e3 ?' l
    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
    & T! T. Z- e  j. `没有注意到。说说，这也是大事情啊！

    ! \; F7 _2 F. n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。
    , d$ F' t/ b4 Z8 t- y, I
      f+ d6 [0 U; _, z. }' chttps://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm+ L8 y7 G" U' y" I( {
    这团队还有B站账号，经常发视频。
    5 w3 G: E% m5 D8 Whttps://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 20:026 |$ V+ I0 G0 J
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    0 [8 M! f8 u/ i% f/ A1 g4 |* `0 |' d5 o& C
    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 ...
    1 S3 M! m2 O+ \, N
    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 10:187 c' ?3 w4 t9 m. @4 r2 F
    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。
    6 y$ o# G2 c0 J( ~' ]- x1 o( T" o) i  m
    ht ...

    6 T6 D3 J. U/ y; J# ~& O( 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
    6 y1 P3 r( C+ Q0 F淡化水上用不了吧？

    5 k( k4 V! G' q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
    5 w( L6 U9 ?* {- ~4 w8 U, a为什么？船上也需要淡水啊？
    : M# ~6 m/ f* n
    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
    2026-2-11 01:50

    • 签到天数: 815 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/ h5 U" c" W. M0 y* ?  P) e
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？

    ( b, }# |' r# W" b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
    3 l' c# d( X  G. }$ z水蒸气里哪有盐离子啊？

    2 S9 v% k" t1 u5 ^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  \8 {) E  E! a: t8 m5 A0 j
    为什么？船上也需要淡水啊？

    8 Q) |( ^% F' \! m/ D/ ~9 ~
    ) G1 t; f* R" j" c6 K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。
    ( |/ u+ A8 H9 R: e. t: m& M
    ' ^8 A- c* A/ {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
    ( x3 m/ Y2 w  u/ g2 M, v: 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 ...
    7 m/ X6 w6 i* @* W$ p: h1 @. k
    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。
    3 i0 M' u& U& B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
    3 天前

    • 签到天数: 1994 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
    3 d3 o* U! Q' w$ \' 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。
    ( h+ T4 |3 h0 p. @& }6 C
    - f5 s1 i- S0 S9 {ht ...
    : ~. y. y2 j1 [/ h7 {* k2 a6 [
    此处应该@testjhy  老师
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