设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 3705|回复: 27

[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

[复制链接]

该用户从未签到

 楼主| 发表于 2022-7-29 06:43:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-7-28 17:43 编辑 2 d0 F& k0 T( |, G
3 r1 U6 T& e. m: I% q( N
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。
5 d# U! t% U1 e8 J2 c0 r* b, i8 u) @" Y% y
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。5 g6 x4 d% f) T
( a8 u' d. 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。5 Z! n, L5 @: D5 K

8 v& K) H, e7 _) z4 r  B$ d% V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。3 i8 R. b/ C% G
+ t! o- q' M' e- ?6 n+ h7 h
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。
) t/ O" s8 J% p  u: d: _+ W+ t" M* @& 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。; g4 i' d8 y" N/ L; D0 v& @

) O6 \/ b& E+ ]$ |& ^2 I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。2 w/ H0 A  p3 }; n

$ W' R) X6 X& ^( P0 p& o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。& Y6 Y3 ~& |: B0 b3 ]

3 h* h$ Z, F8 {2 Z  R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 o' G& ~+ x$ D) \: f: y1 e! x+ `4 @  t
规模化后,在干旱地区用于农业滴灌也不是不可能的。. {- Z2 S- I5 ]! j1 R: Q
6 b  E0 b5 j: K2 ^
在医用方面,这可用于止血带。工业上的应用也是大大的。5 k' j3 a/ }4 N4 T* F' ]  E; M

/ O% X$ u, N% J# R1 O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# E7 v2 W( O
% N: \) X- f7 n% H7 N( T# \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。
2 f0 s$ Q1 ?6 q7 k& i
% Q1 ^, }/ k4 W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
landlord + 12 涨姿势
jerf71 + 10
helloworld + 2 涨姿势
testjhy + 10

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-3-20 11:55
  • 签到天数: 2152 天

    [LV.Master]无

    发表于 2022-7-29 07:23:28 | 显示全部楼层
    厉害,这个很实用,有这个东西沙漠越野就不那么害怕了
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 00:01
  • 签到天数: 2721 天

    [LV.Master]无

    发表于 2022-7-29 07:46:56 | 显示全部楼层
    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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01
  • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神

    发表于 2022-7-29 09:02:47 | 显示全部楼层
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    ' S2 i# e- E' E4 y* K5 S5 C" V
    6 B+ g3 \# u; {; 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。8 y# e. o1 M0 L+ t
    2 t  h6 |3 _0 w6 h
    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
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-8-3 23:44
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-7-29 16:14
    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
    常挨揍 + 10 涨姿势
    老财迷 + 8
    landlord + 12 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 2 反对 0

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 05:48
  • 签到天数: 911 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2022-7-29 09:18:25 | 显示全部楼层
    本帖最后由 故乡在喀什 于 2022-7-28 17:19 编辑 + [. v  `: t8 ~
    水风 发表于 2022-7-28 17:02
    & e1 K6 e) w% T& V5 n! a3 Z! g这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。
    5 @7 \. Y/ f6 C6 w- I4 ]) ^
    6 u2 E; c# 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 ...

    " b7 _, W: K( A1 e/ W3 I8 P9 V4 M3 |8 o9 T) J, n9 K+ a
    厉害。% U! y& v; [+ P& \$ E/ |
    . ^) ~3 O( E, ^# A% w% X
    直接把过滤省了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-7-29 10:35:26 | 显示全部楼层
    水风 发表于 2022-7-28 19:025 x# k  v7 {6 `) R! }
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。4 ]( F% t, x+ M1 A% k. d
    ; o4 [. s! n2 s" f* 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 ...
    ) F. }; e4 h) e, b8 ^/ _* 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。* v9 x! ~9 D6 q0 a) u

    9 c( I! _% p. R+ ^" g; ~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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-16 03:01
  • 签到天数: 192 天

    [LV.7]分神

    发表于 2022-7-30 05:50:29 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2022-7-29 10:357 J/ W0 n7 Q- Y9 D( ~" e9 b
    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。
    6 r8 A9 p9 X! b' L1 @# J
    , f+ H& f9 K3 _9 V4 {* l海岛上是大用处,船上也有用,军舰少带淡水, ...
    & k7 V$ P+ ^3 X3 N8 [# @
    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。
    : ~4 m" T  _7 \. N+ t
    7 b1 v9 C& x5 v7 i2 m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。* l: s, M* I% _8 \, ^
    / O$ W- c9 e9 {$ ^3 J" `
    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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-7-30 06:02:31 | 显示全部楼层
    水风 发表于 2022-7-29 15:50# f3 c1 |  a; j% S. x3 ]! g) b9 E
    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。+ J. m3 Y. h: m, _) b  w6 p1 u/ K- F

    ( b; F3 |) \# h% A你 ...

    * b5 D  J, z+ O. A$ }% k- X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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    发表于 2022-8-28 23:41:40 | 显示全部楼层
    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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-8-29 01:13:24 | 显示全部楼层
    景景行行 发表于 2022-8-28 09:41
    + Q& G' g6 o3 U5 w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。 ...

    $ h% p% F/ _& D& l$ \: d没有注意到。说说,这也是大事情啊!
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    发表于 2022-8-30 00:18:38 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2022-8-29 01:137 g; m# G* k( M; Q/ t$ D! ?
    没有注意到。说说,这也是大事情啊!

    " R7 X, s8 I; d" i( j( P: p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。
    . x& }; s- P$ J1 Y& Z/ p' ?7 o6 j5 J1 P4 b) `0 |/ H
    https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478241.shtm2 Z% x4 W3 a6 d0 C  C
    这团队还有B站账号,经常发视频。" m: `# o6 G9 \1 {! j4 z
    https://www.bilibili.com/video/BV1YY4y1P7Ak
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    发表于 2022-8-30 00:32:59 | 显示全部楼层
    水风 发表于 2022-7-28 20:02% E$ a3 l; i; r! T& F
    这个东西用在海水淡化上才算是无本万利。7 t+ Z" R% ?! D8 b; @+ R1 W# x
    7 H% c5 I& ^! [/ Y
    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 ...
    . ?# \% w" P- m
    淡化水上用不了吧?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-8-30 01:44:41 | 显示全部楼层
    景景行行 发表于 2022-8-29 10:18# ?8 W( D. j+ }
    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 @4 j* j6 P" O( v1 j1 g

    + h  |" x: s- J0 I. uht ...
    ; w1 h& T& P1 `8 z. O+ j; c6 C0 ^
    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!
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-8-30 01:45:04 | 显示全部楼层
    雨楼 发表于 2022-8-29 10:32
    ' l8 r) u$ R, q淡化水上用不了吧?

    + B9 z; M! c9 n' x1 y8 z为什么?船上也需要淡水啊?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    发表于 2022-8-30 02:22:00 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2022-8-29 12:45
    9 b" s: W7 l& V/ X( E0 z. Y为什么?船上也需要淡水啊?

    ! d: G, [/ `3 v) `' D2 V吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 02:57
  • 签到天数: 620 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2022-8-30 02:49:10 | 显示全部楼层
    雨楼 发表于 2022-8-30 02:22. S: ?* H5 [  ~2 ^* [
    吸附功能在盐水里能把盐离子分离出来?不太可能吧?
    " S9 M. Z# }9 }0 ^- V
    水蒸气里哪有盐离子啊?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    发表于 2022-8-30 02:58:19 | 显示全部楼层
    长叶林 发表于 2022-8-29 13:49/ m  w% }( X# V% c. \0 T
    水蒸气里哪有盐离子啊?

    2 }4 j5 ]* O, r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。。。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2022-8-30 02:59:35 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2022-8-29 11:45
    2 P* `  l( l  ~( p' r为什么?船上也需要淡水啊?
    8 X3 e, v: J4 C

    6 |2 a6 }. p' Y# P& m/ l  y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。1 a* P2 O! B; A( [
    # M# P" c. z4 u( l- M% y( t
    水汽里盐分本来就大大低于海水。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-5-27 17:48
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    发表于 2022-8-31 23:39:48 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2022-8-30 01:44
    ) O1 B! u2 ]" J: l4 g2 `' 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 ...
    , F& h- p# P  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。1 s, j0 l4 I; o: U
    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。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 22:48
  • 签到天数: 1810 天

    [LV.Master]无

    发表于 2022-9-2 13:48:33 | 显示全部楼层
    景景行行 发表于 2022-8-30 00:18
    ) H+ {, S$ j  _) ]' H! c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。7 i5 \1 Q+ g5 e* I

    & {/ Z, b# X/ m. m5 c9 R4 p3 X* cht ...

    : a( V2 C8 W# \9 I此处应该@testjhy  老师
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2024-4-19 06:39 , Processed in 0.046022 second(s), 21 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表