1. 海洋能在生活中的應(yīng)用

1,、超級絕熱材料

材料的熱傳導(dǎo)由氣態(tài)傳導(dǎo)、固態(tài)傳導(dǎo)和熱輻射傳導(dǎo)決定,。由于氣凝膠材料具有納米多孔結(jié)構(gòu),因此常壓下氣態(tài)熱導(dǎo)率λg很小,真空下熱傳導(dǎo)由固態(tài)傳導(dǎo)和熱輻射傳導(dǎo)決定,。同玻璃態(tài)材料相比,納米多孔材料由于高孔隙限制了稀疏骨架中鏈的局部激發(fā)的傳播,使得固態(tài)熱導(dǎo)率λs僅為非多孔玻璃態(tài)材料熱導(dǎo)率的1/500左右。Nilsson等檢測室溫下氣凝膠熱導(dǎo)率為0.013~0.016W/(m·K),靜態(tài)空氣的熱導(dǎo)率為0.024W/(m·K),即使在800℃的高溫下其導(dǎo)熱系數(shù)才為0.043W/(m·K),是目前隔熱性能最好的固態(tài)材料,。

（1）太陽能熱水器

太陽能熱水器及其他集熱裝置的高效保溫成了能否進(jìn)一步提高太陽能裝置的能源利用率和進(jìn)一步提高其實(shí)用性的關(guān)鍵因素,。將納米孔超級絕熱材料應(yīng)用于熱水器的儲水箱、管道和集熱器,，將比現(xiàn)有太陽能熱水器的集熱效率提高1倍以上,，而熱損失下降到現(xiàn)有水平的30%以下。

（2）在熱電池上應(yīng)用

可延長熱電池的工作壽命,防止生成的熱影響熱電池周圍的元器件,。

（3）軍事及航天領(lǐng)域

與傳統(tǒng)絕熱材料相比,，納米孔氣凝膠超級絕熱材料可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積達(dá)到等效的隔熱效果,。這一特點(diǎn)使其在航空,、航天應(yīng)用領(lǐng)域具有舉足輕重的優(yōu)勢。如果用作航空發(fā)動機(jī)的隔熱材料,，既起到了極好的隔熱作用,，又減輕了發(fā)動機(jī)的重量。作為外太空探險工具和交通工具上的超級絕熱材料也有很好的應(yīng)用前景,。

氣凝膠在航天中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些,，美國國家宇航局的“星塵”號空間探測器已經(jīng)帶著它在太空中完成了一項(xiàng)十分重要的使命———收集彗星微粒,。

（4）工業(yè)及建筑絕熱領(lǐng)域

在工業(yè)及民用領(lǐng)域納米孔超級絕熱材料有著廣泛和極具潛力的應(yīng)用價值。首先,在電力,、石化,、化工、冶金,、建材行業(yè)以及其他工業(yè)領(lǐng)域,，熱工設(shè)備普遍存在。工業(yè)節(jié)能中,納米孔超級絕熱材料也起著非常重要的作用,其中有些特殊的部位和環(huán)境,，由于受重量,、體積或空間的限制,急需高效的超級絕熱材料。

2,、在催化劑以及催化載體方面的應(yīng)用

氣凝膠是一種由超微粒子組成的固體材料,具有小粒徑,、高比表面積和低密度等特點(diǎn),使SiO2氣凝膠催化劑的活性和選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)催化劑,而且它還可以有效減少副反應(yīng)的發(fā)生。Kister制備出SiO2氣凝膠后不久就指出,，氣凝膠因其高的孔隙率,、比表面積和開放的織態(tài)結(jié)構(gòu),在催化劑和催化載體方面具有潛在的應(yīng)用價值，但因小的熱導(dǎo)率和低的滲透性影響了氣凝膠在催化反應(yīng)中的傳熱和傳質(zhì),，使其應(yīng)用受到限制,。

3、氣凝膠在日常生活中的應(yīng)用

利用氣凝膠優(yōu)異的隔熱性能,，人們制造了氣凝膠作底襯的衣服,，該衣服因穿著后讓人感覺太熱而一度被人投訴、下架,。不少廠家為滑雪,，登山運(yùn)動員專門研制了從鞋墊到睡袋的一系列戶外御寒用具。現(xiàn)在高端化妝品行業(yè)也將氣凝膠添加到面霜等護(hù)膚產(chǎn)品中用作研磨劑,。日化行業(yè)人們將氣凝膠添加到牙膏中,。利用其高比表面積,，用作油墨打印中的添加劑擴(kuò)大油墨微粒表面張力,，增強(qiáng)吸附能力使得打印出來的圖案更清晰、更逼真,。利用其輕質(zhì)高彈性,，體育用品業(yè)應(yīng)用氣凝膠生產(chǎn)了網(wǎng)球拍等產(chǎn)品。

4,、在電化學(xué)方面的應(yīng)用

在電學(xué)性質(zhì)方面,，由于其具有低介電常數(shù)、高比表面積,、高介電強(qiáng)度等特點(diǎn),，氣凝膠有非常優(yōu)越的表現(xiàn),。尤其是有機(jī)氣凝膠和金屬氧化物氣凝膠，是非常優(yōu)異的介電體,，可用作高壓絕緣材料,，高速或超速集成電路的襯底材料，真空電極的隔離介質(zhì)以及超級電容器,。另外一個重要應(yīng)用是利用碳?xì)饽z的導(dǎo)電性作為理想的高效的超電容器和電容消離子過程的電極材料,；而有些金屬氧化物氣凝膠則顯示出優(yōu)越的超導(dǎo)性、熱電性和壓電性,。Polystor 公司推出一種高性能的碳?xì)饽z電容器,，稱為“空氣電容器”。其功率為4千瓦/千克,，接近于電池的功率,。美國海洋研究實(shí)驗(yàn)室的 Debra R.Rolison 及Celia Merzbacher 帶領(lǐng)的小組通過在氣凝膠凝膠前摻加其他成分制備出無污染的燃料電池。

5,、儲氫材料

氫能具有很高的熱值,，燃燒釋能后的產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染,，此外,，氫能為可再生能源，不會枯竭,，因而被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色新能源,。美國Lawrence Livermore國家實(shí)驗(yàn)室和伊利諾斯大學(xué)研究表明：炭氣凝膠具有高比表面積、低密度,、連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且孔洞尺寸很小又與外界相通,，具有優(yōu)良的吸、放氫性能,。美國能源部于2005年專門設(shè)立了機(jī)構(gòu),，研究摻雜金屬的炭氣凝膠貯氫，并給予財(cái)政資助,。

6,、氣體或者液體吸附

氣凝膠還可以用作吸附材料，不如吸附CO2氣體,，吸附一些化學(xué)有毒蒸汽,，吸附炸藥廢水等。

7,、在其它方面的應(yīng)用

SiO2氣凝膠具有極高的比表面積和孔隙率,近年來被廣泛應(yīng)用于Cerenkov探測器中,以探測高能帶電粒子和在太空中捕集隕石微粒的介質(zhì)材料,。SiO2氣凝膠也曾一度被用于等離子體研究中作為慣性限制熔融試驗(yàn)體目標(biāo)組分。因其具有低的表觀密度和熱導(dǎo)率,極好的耐高溫性能,氣凝膠作為高效隔熱消音材料很有前途,。

2. 海洋有哪些用途與我們的生活息息相關(guān)呢

　　地球作為一顆行星在浩瀚的宇宙中是微不足道的,，但它獨(dú)有的特點(diǎn)令宇宙中大多數(shù)天體黯然失色,，那就是，它是太陽系中唯一擁有大量液態(tài)水的星系,。如果乘航天飛機(jī)俯看地球,，你會清楚地看到，人類居住的地球是一個淡藍(lán)色的水球,，而陸地只不過是浩瀚大洋中的一個個島嶼,，所以，地球的稱謂可能是古人對自己居住星球的一種誤解,。

　　把地球稱做水球或者是海洋之球,，似乎更為貼切些。然而,，我們今天已經(jīng)沒有必要做這種更正了,。

　　地球的表面積為5.1億平方千米，其中海洋的面積為3.67億平方千米,，占整個地球表面積的70.8%,；而陸地面積為1.49億平方千米，僅占整個地球表面積的29.2%,。

　　海洋對自然界,、對人類文明社會的進(jìn)步有著巨大的影響，人類社會發(fā)展的歷史進(jìn)程一直與海洋息息相關(guān),。沒有人不認(rèn)為,，人類的文明與進(jìn)步直接受益于海洋。

　　海洋是生命的搖籃,，它為生命的誕生進(jìn)化與繁衍提供了條件,；海洋是風(fēng)雨的故鄉(xiāng)，它在控制和調(diào)節(jié)全球氣候方面發(fā)揮有重要的作用,；海洋是資源的保護(hù),，它為人們提供了豐富的食物和無窮盡的資源；海洋是交通的要道,，它為人類從事海上交通,，提供了經(jīng)濟(jì)便捷的運(yùn)輸途徑；海洋是現(xiàn)代高科技研究與開發(fā)的基地,，它為人們探索自然奧秘,，發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)提供了空間,。

　　在人類進(jìn)入21世紀(jì)的今天,，海洋作為地球上的一個特殊空間，無論是它的物質(zhì)資源價值,，或是政治經(jīng)濟(jì)價值,，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們原有的認(rèn)識,。人們對海洋的需求不再只是漁人之利、舟楫之便了,?？茖W(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使人類有條件以進(jìn)軍姿態(tài)走向海洋,。

　　然而,，誰也不可否認(rèn)，20世紀(jì)全球環(huán)境的惡化,，經(jīng)濟(jì)的畸形發(fā)展,，使能源、糧食和水危機(jī)的陰影重重籠罩在人們的頭上,。陸地已不堪重負(fù),，而海洋有可能是人類第二個生存空間。

　　但是不要忘了,，我們只有一個地球,，地球上只有一捧海水。潔凈明亮的海水,，對于我們?nèi)祟?，對于地球上所有的生靈是多么的重要呀？

　　讓我們記住一位哲人曾經(jīng)說過的話：海洋養(yǎng)育了我們,，我們要感謝海洋,。作為生命最初的搖籃中的后代，我們光滑的皮膚,，我們血管里的血,，我們體內(nèi)循環(huán)的水，都是海洋的所有,，我們只是海洋的一份子,。

3. 海洋生物在生活中的應(yīng)用

海洋中含有豐富的資源，海洋生物資源,，海水化學(xué)資源,，海洋礦產(chǎn)資源，海洋能源以及海上運(yùn)輸交通家對人類的生存和發(fā)展和世界文明的振興進(jìn)步有著重大的影響,，了蘊(yùn)藏豐富的海洋資源以外,，遼闊的海域還是交通的通道，防易外敵入侵的天然屏障,，開發(fā)和利用海洋,，發(fā)展海洋事業(yè)與人類的文明息息相關(guān)。

4. 海洋能用途

海洋是人類賴以生存的地球系統(tǒng)中的重要一環(huán)。海洋漁業(yè)提供了世界20%以上動物蛋白質(zhì),，全球30%的石油與50%的天然氣產(chǎn)量也來自海洋,，國際貿(mào)易運(yùn)輸量的90%在海上，加上海洋旅游等等產(chǎn)業(yè),，海洋資源利用的總產(chǎn)值在全世界達(dá)每年7萬億美元,。海洋是資源的寶庫。海洋中有很高的生物生產(chǎn)力,，有豐富的生物資源,，是人類蛋白質(zhì)資源的“倉庫”，目前只有少數(shù)被人類利用,；海洋中蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源,，1995年全球71個國家海上探明的石油天然氣儲量為768．7億噸。除此之外,，在2000～6000米水深的海底區(qū)域,，蘊(yùn)藏著多金屬結(jié)核、熱液礦床和鈷結(jié)殼,，其中,，據(jù)初步調(diào)查，15％的深海區(qū)有錳結(jié)核資源,，總儲量約3萬億噸,；在海洋的空間資源中，對灘涂的主要利用方式是人工造地和發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),，對海灣的主要利用主要是建港口,，對海洋水域利用得最多的是海洋運(yùn)輸業(yè)；海水化學(xué)資源也是十分豐富的,，海水中溶解了大量礦物質(zhì),，含量最大的10種依次為：氯化物、硫酸鹽,、碳酸氫鹽,、溴化物、硼酸鹽,、氟化物,、鈉、鎂,、鈣,、鉀、鍶等,；海洋能資源的總蘊(yùn)藏量十分巨大,。據(jù)聯(lián)合國教科文組織出版物估計(jì),，全球海洋能理論可再生的總功率為766億千瓦，技術(shù)上允許利用的功率為64億千瓦,，這一數(shù)字是目前全球發(fā)電機(jī)總?cè)萘康膬杀丁?/p>

5. 海洋能應(yīng)用領(lǐng)域

陸地已全部被人類占有，海洋和宇宙空間是兩個待開發(fā)的領(lǐng)域,。比較來說,，海洋對人類活動更為現(xiàn)實(shí)一些。事實(shí)上,，人們在海洋空間利用方面已做了不少工作,，如圍海造地、灘涂利用,、淺海養(yǎng)殖,、跨海架橋、開鑿海底隧道,、海洋運(yùn)輸,、建人工島、發(fā)展海洋旅游業(yè)等,。隨著科學(xué)技術(shù)和海洋開發(fā)利用的發(fā)展,，海洋將越來越成為人類活動的空間。

6. 海洋能主要用于

海洋中的資源極為豐富,，擁有地球上80％的生物資源,，其中很大一部分可供人類食用，其食物總量超過陸地上食物總量的1000多倍,，海洋中總漁獲量每年可達(dá)8400萬噸,，至少可養(yǎng)活300億人口。海洋中有著人類十分稀缺的礦產(chǎn)資源：石油和天然氣占全球的1/3以上,，目前的開采量已達(dá)6～7億噸,，占世界石油總產(chǎn)量的1/4以上，而這只是剛剛開始,；海洋蘊(yùn)藏有3萬億噸富含錳,、銅、鈷,、鎳等的多金屬結(jié)核礦,；此外，還有許多新的礦藏不斷被發(fā)現(xiàn),。整個海洋中的礦物總量也超過陸地的1000多倍,。激蕩不停的海洋是取之不盡的可再生能源，潮汐能和波浪能可用來發(fā)電,。在全球性淺水危機(jī)來臨時,，它還是被寄予厚望的淡水源泉(海水淡化),。

7. 海洋能的應(yīng)用現(xiàn)狀

一. 什么叫超聲波。

頻率為20Hz（即每秒鐘振動20次）~20kHz的機(jī)械振動,，人的耳朵可以聽得到,，所以就將傳播這種機(jī)械振動的波，稱之為聲波,。與之對應(yīng)的20Hz~20kHz范圍內(nèi)的振動頻率叫作音頻,，例如這個頻率范圍內(nèi)的交變電流，在不將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動的情況下,，人們是聽不到的,，但仍然被稱為音頻電流。而低于20Hz的機(jī)械振動波,，達(dá)不到人耳可聽聲音的范圍,，叫作次聲波。頻率超過20kHz的機(jī)械振動波,，超出了人耳可聽的聲音范圍,，叫作超聲波。

二. 次聲波,、聲波,、次聲波的基本性質(zhì)

次聲波、聲波,、超聲波都可以在氣體（包括空氣）,、液體、固體中傳播,，在相同的傳播介質(zhì)中傳播時,，三者的速度是相同的；但是它們都不可以在真空中傳播,。這些機(jī)械振動波與其它波動一樣,，都可以發(fā)射與接收。這些波的頻率越低,，攜帶的能量越小,，衰減越慢，傳播得越遠(yuǎn),，方向性越差,；頻率越高，攜帶的能量越大,，衰減越快,，能傳播的距離越近，方向性越強(qiáng),。

三. 超聲波的發(fā)生,、發(fā)射與接收

超聲波的發(fā)生（產(chǎn)生）目前有兩種方式,，一種方法是，用振蕩電路（LC振蕩電路,、RC振蕩電路）產(chǎn)生超音頻電流（有時候還要經(jīng)過放大后）,，驅(qū)動揚(yáng)聲器（喇叭），發(fā)出超聲波并將其發(fā)射出去,，發(fā)出超聲波的揚(yáng)聲器也可以用于接收超聲波,，超聲波的頻率取決于振蕩電路的振蕩頻率；第二種產(chǎn)生超聲波的方法是,，靠壓電陶瓷片或者壓電石英振子加電以后產(chǎn)生超聲波,，超聲波的頻率取決于具體的那個壓電陶瓷片或者壓電石英振子的固有諧振頻率,，壓電陶瓷片或者壓電石英振子既可以發(fā)射超聲波,，又可以接收超聲波。

四. 造福于人類的超聲波應(yīng)用

1. 超聲波無傷探測

人們對于超聲波應(yīng)用感受最深的,，可能要算得上B超體檢了,。超聲波探頭向人體內(nèi)發(fā)射超聲波后，停止發(fā)射,，然后接收從人體內(nèi)部器官的界面反射回來的超聲波,，根據(jù)從發(fā)射到接收同一束超聲波所經(jīng)歷的時間（以及超聲波在人體內(nèi)的傳播速度），就知道該界面的深淺位置,，從而判斷人體器官是否正常（日本人把超聲波叫作超音波,，所以你在B超檢查室內(nèi)看到的儀器上寫的不是“超聲波…”，而是“超音波…”）,。下面附圖1是正在進(jìn)行身體檢查的B超檢查儀照片,。同樣的道理，也應(yīng)用在鐵軌,、機(jī)器,、材料、集成電路的無傷內(nèi)部探測上,。

2. 超聲波雷達(dá)

超聲波雷達(dá)在汽車倒車,、防撞的方面應(yīng)用已經(jīng)為眾人所周知。下圖2是汽車超聲波雷達(dá)示意圖,。將同樣的原理用于水下,，它就換了個名字，叫作聲納,，可用做探知魚群,、暗礁、艦艇等,。下圖3是超聲波聲納捕魚器照片,。

3. 超聲波焊接

超聲波振動產(chǎn)生的熱可以使相互分離的金屬界面之間產(chǎn)生高溫,，并將它們?nèi)劢釉谝黄稹D4是超聲波熔接器照片,。尤其是當(dāng)被熔焊的一方是金屬鋁的時候,，由于鋁的化學(xué)活性較強(qiáng)，往往會在鋁表面被覆一層氧化鋁層,，使得用傳統(tǒng)的熱焊接根本無法實(shí)施,，而超聲波的能量足以擊穿其表面的自然氧化層，使得熱熔焊能夠順利進(jìn)行,。圖5是超聲波焊接機(jī)（可焊鋁）照片,。

4. 超聲波清洗

超聲波洗碗機(jī)、超聲波清洗器利用洗液中肉眼看不到的微小氣泡,，在超聲波驅(qū)動下對被清洗件表面的撞擊,，可以高效地清洗掉污物；尤其是當(dāng)被清洗件表面存在油污時,，超聲波能夠?qū)⑵淙榛逑锤蓛?。圖6是超聲波洗碗機(jī)照片。

5. 超聲波加濕器

超聲波的振蕩可以將水霧化,，在干燥的冬天用于房間加濕,。圖7是超聲波加濕器照片。

6. 利用超聲波加速化學(xué)反應(yīng)

一些緩慢的化學(xué)反應(yīng)過程,，在超聲波的作用下,，可以加速進(jìn)行，該方法廣泛用于制藥,、冶煉,、釀酒業(yè)的醇化過程。圖8是釀酒業(yè)白酒超聲波陳化設(shè)備,。

7. 材料的粉碎,、混合、乳化等,。

還可以舉出很多,，就不一一列舉了。

8. 海洋能的應(yīng)用有哪些

目前,，海水晶除用作工業(yè)原料外,，在漁業(yè)上的應(yīng)用較為成功的有：一是在河口或低鹽度地區(qū)，用于蝦蟹育苗或養(yǎng)成,。二是在內(nèi)陸湖泊地區(qū)配制人工海水,，進(jìn)行海水化苗種繁育。三是廣泛用于內(nèi)陸水族館等休閑漁業(yè)對海水的需求,。但由于人們認(rèn)知程度尚處于研發(fā)起步階段,，故在生產(chǎn)上尚未得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用,。

在賣蝦的時候如果用淡水盛放,死亡率高,但是用海水晶將鹽度回調(diào)到20‰左右，可獲得具有海洋風(fēng)味的產(chǎn)品,，不但殼硬味鮮,，且上市價格會成倍增加，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益,。

海水晶目前尚無國家標(biāo)準(zhǔn),。 出現(xiàn)質(zhì)量問題，糾紛難以判斷是非,。

9. 海洋能利用的形式有哪些

海里動物的活動方式有依靠圓形傘體收縮噴出水流活動,，也能通過觸手?jǐn)[動進(jìn)行，還能通過水流使自身運(yùn)動,。微生物（細(xì)菌）有鞭毛能擺動產(chǎn)生推力,。而海底還有深海魚類通過鰭、身體擺動和鰓的噴水作用進(jìn)行運(yùn)動,。

像海參靠肌肉伸縮爬行,，每小時只能前進(jìn)四米,；烏賊和章魚能突然向前方噴水,，利用水的反推力迅速后退；有些貝類自己不動,，但能巴在輪船底下做免費(fèi)的長途旅行,。

10. 海洋能干嘛

1、觀賞：有些海豚是高度社會化物種,，生活在大群體中（有時超過100,000頭個體組成）,，呈現(xiàn)出許多有趣的集體行為，成員間有多種合作方式,。海豚群經(jīng)常追隨船只逐浪前行,，時而雜技般的躍水騰空，景象蔚為壯觀,。而且它們是個天才的表演家,，它能表演許多精彩的節(jié)目，如鉆鐵環(huán),，玩籃球,，與人“握手”和“唱歌”等等。

2,、海豚能救人于危難之際,，即使到了近代，海豚救人的事件還屢有發(fā)生,，像1949年出版的《自然史》雜志,，便刊登了美國佛羅里達(dá)一位律師夫人被海水淹得昏迷過去,，正當(dāng)生死攸關(guān)之際，附近的一頭海豚將她推上了沙灘,。