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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 ' n1 b1 G; B" _
' ?( a) M' `" c9 Q) }% I  d
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。( \4 j$ @! }5 L0 q& @" u

( [2 ]. u7 g) f: ~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。
# W. X- `. y9 X+ z0 W9 a( j, j5 ^& f! K8 N; Q
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。
$ l" O, R) ^4 U8 D9 r, Q! y
! \; E1 `1 o2 s" M5 ], T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。
) u+ Z1 C2 e3 p4 Q$ ^9 z2 s9 g: X" B( K
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。
2 _; M+ L9 Y- C' T; S. f" d# m) K/ B% {4 q# f; s
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。
+ L9 U* U, S+ m- B9 E: w5 S' L0 R/ {( L* R" I7 |) _
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。6 V4 X5 ?4 p+ @9 Z# @; g2 ^
# P; ~7 ]1 B$ `/ o! F' f6 n
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。
# q- a0 {; ~; F( ?) h& f* D! ^, q& U) 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。
# A6 s) C( K8 o2 v/ g& q+ g5 f$ I8 ]1 k. h$ I' [
规模化后，在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。" ]/ f7 w! q' u6 _+ I* O
% G' a8 Z: d4 K$ }# @) b& e7 O
在医用方面，这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。2 }$ V; J5 [* q" d4 T
' f( s, W/ r6 V5 R/ L* h; o4 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。
0 I# t+ P2 g& X1 H/ R1 z2 Q& M9 E  c: G& M9 e! E& ^/ i. |2 Z/ x
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。
8 n  Q% H- j1 V% O1 N' a$ V/ o% a+ j
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
    2025-12-29 14:41

    • 签到天数: 2969 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。1 _! L+ g! e8 V9 L$ U( @, u* U" F
    % J5 c! Z7 T0 Y. [  `0 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。
    : o: k: L% ?8 P+ ]' a9 {4 Y5 K: ]9 N3 @, A1 W* {* ^3 }
    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
    6 小时前

    • 签到天数: 1427 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
    * Z( U/ s- {: I
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    1 W5 E/ E' {  B. v' [+ K这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。2 J- f' ?& t7 r* S) h
    " z) P+ o9 e% ^3 j* a
    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 ...

    - H, Q$ Z4 g, B  u+ G8 }9 U5 m' p  F8 c" r  J  I
    厉害。
    ) d* t- q5 d2 J) @& N" J9 r% D: s7 Y- f! E" i+ H, 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 19:029 u5 k& P  R) [$ K4 ~4 n
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ! K4 p" @4 ~% f+ ^4 W
    . I/ W* z8 m; q! o: Q- O+ ~! O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 Z* C$ ~" E$ H: a  C, U9 z* M" E
    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。) Q' U1 A' H0 b7 G* j% ^

    / H- t, L# P) W5 \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 10:358 G+ f& N, q/ b; 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。
    7 X7 E9 m% \( F2 N0 N- Y  `4 U
    ! x& Q/ d9 n) U% B# S; }) |% l5 s海岛上是大用处，船上也有用，军舰少带淡水， ...
    ) y/ G- y4 s0 P0 A  ], o
    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。
    " V7 e1 N4 Q3 C- u: D0 U) {6 t$ e& [1 J- l: g6 P+ O  z
    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。
    % V% N  K2 r0 I( D
    2 z; q4 b7 L  P) o2 T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
    * v+ e3 p3 M) D: f4 d/ A5 p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。! X" z5 K' C/ M  X7 H
    - y2 `: p( d0 U+ m% W$ {/ l( l
    你 ...
    ' \. a8 D+ @- f" c/ L9 V
    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' j& R# o! t$ w+ t9 ^
    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。 ...
    ; O1 P0 V% u5 y; H
    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
    * d0 P- [3 M2 X# y没有注意到。说说，这也是大事情啊！
    1 M( N2 r# R9 a0 ^  H2 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。( t7 g8 y$ P1 ~
    ' X. F" x. j5 U" B0 b& F5 g% Q5 j9 v
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm; R) G& y" \& b
    这团队还有B站账号，经常发视频。
    / D  o5 W+ z7 X' K( g3 jhttps://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
    ; L* j2 x- x9 D3 C$ m1 v3 V这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    7 Y  J0 f. R' I0 W# f+ L. h/ }* ]9 i/ U- T0 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 ...

    * P, s, Z- j4 w( h- u5 f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 10:182 W" t( i+ x0 l: U, I6 G% w7 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。: w/ r: `5 }( V0 F$ @1 C
    6 W  m7 C+ U2 E
    ht ...

    . v4 f6 z4 u! p9 {. [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
    $ Z+ P! N/ o% g8 h淡化水上用不了吧？

    & k: M5 H* S$ ^9 l  b$ w7 h0 v; \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
    1 g- t% G- ~9 ~' g) {3 z为什么？船上也需要淡水啊？
    % v* K# z! O0 y1 x$ E$ 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
    2025-12-16 22:24

    • 签到天数: 813 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
    ( B; L& _* B, \, T6 T* d9 M: g吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来？不太可能吧？
    & n7 p; S8 O, n6 k) `4 c
    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; P9 N3 f8 N  _' @. P6 X
    水蒸气里哪有盐离子啊？
    # I& C2 g: Y* g, y4 o) [0 C5 y
    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
    - k9 T, |% ]" s. a) ?9 e: R! m; I4 @为什么？船上也需要淡水啊？
    4 U" H, X. S$ T$ a# l: A7 C

    8 Z( s1 d6 T4 s* B4 g" q; D! k2 d* m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。
    7 h2 K. N6 i4 ]2 q6 y9 h1 x& x. Y" p* d% n  H1 G2 t
    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
    ! D. l! H4 B/ Q: L& f! o4 b5 b# 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 ...

    / E; [& o. j* g* _) F1 M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。- s) Z4 R+ d2 g
    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
    2 小时前

    • 签到天数: 1930 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# F- @1 Q6 h1 V, {; @' o3 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。
    " h" R* r: ~# A1 U7 r; K9 u( V# s# @6 E, I* L
    ht ...
    $ _5 G* N: r# H7 l* v* P
    此处应该@testjhy  老师
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