Sıçramasız bir pisuar için en iyi tasarım nedir? Fizik şimdi cevaba sahip

Waterloo Üniversitesi’ndeki bilim adamları, sıçrama yapmayan bir pisuar için en uygun tasarımı belirlediler: “Nauti-loo” olarak adlandırılan, bir nautilus kabuğunu anımsatan kıvrımlara sahip uzun, ince bir porselen gövde. Bu, pantolonlarına ve ayakkabılarına idrar dökülmesinden bıkmış erkekler ve her lekeyi düzenli olarak temizlemek zorunda olan zavallı ruhlar için iyi bir haber. Bonus: Umumi bir banyonun omurgasına klas bir dokunuş veren estetik açıdan çok hoş bir tasarım.

Waterloo’dan Zhao Pan, “Fikir tam olarak düşündüğünüz yerde ortaya çıktı.” New Scientist’e söyle. “Bence çoğumuz görevlerimizde biraz dikkatsizdik ve tepeden bakıp lekeli pantolonlar giydiğimizi gördük. Kimse her yere işemeyi sevmez, o halde neden su sıçramasının pek olası olmadığı bir yere pisuar yapmıyoruz?” Yüksek lisans öğrencisi Kavishan Thriyaraja , Sonuçları sunun Geçen hafta American Physical Society (APS) sırasında yapılan bu araştırmadan Akışkanlar dinamiği üzerine toplantı Indianapolis’te.

Bu, bilim adamlarının bu sorunu çözmeye çalıştıkları ilk sefer değil. Pan, “Sıçrama Laboratuvarı“Utah Eyalet Üniversitesi’nde. 2013’te Splash Lab (o zamanlar Brigham Young Üniversitesi’ndeydi), erkeklerin tuvalette dışkılarken haki pantolonlarına idrar spreyi bulaştırmamaları konusunda bazı yararlı tavsiyeler verdi.” Tuvalette oturmak en iyisidir çünkü idrarın kaseye giderken kat etmesi gereken mesafe daha azdır.” Daha önce Gizmodo’da yazılmış. “Klasik ayakta durma tekniğini seçerseniz, bilim adamları pisuvara mümkün olduğunca yakın durmanızı ve akışı pisuarın arkasına doğru bir açıyla yönlendirmeye çalışmanızı tavsiye ediyor.”

Bir başka Truscott lisansüstü öğrencisi Randy Heard, optimal bir sıçrama önleme yöntemine sahip olmayanlar için şunları öneriyor: Mükemmel tasarım Sıçramasız pisuvar girişi için 2015 APS Akışkanlar Dinamiği Toplantısı. Üç temel giriş türü vardır. Sıçramayı minimumda tutmak için emici bir bez kullanılır; bir diğeri bal peteği yapı kullanır – delikli yükseltilmiş bir katman (küçük direkler tarafından tutulan) – böylece idrar damlaları geçer ancak hiçbir sprey çıkmaz; Üçüncü tür, bir sütun grubu içerir. Ancak emici kumaşlar sıvıyı yeterince hızlı ememez ve hızlı bir şekilde doymuş hale gelirken, kovanlardan ve matris kolonlardan oluşan yapılar idrar havuzlarının kademeli olarak oluşmasını engellemez.

Hurd ve Truscott’un iç tasarımı, bir tür süper emici alglerden esinlenmiştir (Syntrichia caninervis) çok kuru iklimlerde gelişir ve bu nedenle mümkün olduğu kadar çok su toplama ve depolamada çok iyidir. Ve insan tarafından yapılan malzemenin adının “fanta siyah“Alglerin emici özelliklerini taklit ederek. Bu malzemenin yapısını pisuara yerleştirmek için kopyaladılar ve idrar damlacıklarının kaçmasını başarılı bir şekilde durdurduğunu – etkili bir şekilde ‘idrar kara deliği’ gibi davrandığını buldular.”

Bayanlar da bu bilim sidik yarışmasından dışlanmadı. Kadınlar ayrıca, özellikle tıbbi test amacıyla bir bardağa idrar yapmaları gerektiğinde, idrar dökülmesi yaşarlar. 2018’de Splash Lab, anatomik olarak doğru kadın üretrasının bir modelini içeren bir dizi deney gerçekleştirdi. (Dudakları modellemek için yumuşak bir polimer kullandılar) Sonuçlardan ilham aldı “Orkide”nin (patentli) tasarımı, A Huni şeklindeki bağlantı Dökülmeyi azaltan idrar kapları için. Araştırma, kadınların ayakta idrara çıkmalarını sağlayan cihazların ortaya çıkmasına yol açabilir, bu da ordudaki kadınlar veya bu alanda çalışan akademisyenler için bir nimet olacaktır.

Pan’a göre, sıçrama yapmayan bir pisuarın optimum tasarımının anahtarı, idrar akışının porselen yüzeye çarptığı açıdır; Yeterince küçük bir açı yapın ve herhangi bir sıçrama olmayacaktır. Bunun yerine, yüzey boyunca düzgün bir akış elde edersiniz, bu da damlamaların uçup gitmesini engeller. (Ve evet, idrar akışının sıçramadan kızarmaya sorunsuz bir şekilde geçtiği kritik bir eşik vardır, çünkü faz geçişleri her yerdedir – umumi tuvaletlerimizde bile.) Görünüşe göre köpekler yükselirken en uygun açıyı çoktan belirlemişler. bacakları idrar yapmak için ve pan yaptıklarında et al. Bunu bir bilgisayarda tasarladılar ve bir insan için en uygun açıyı 30 derece olarak saptadılar.

Pan ve ekibi ayrıca, yoğun epoksi kaplı köpükten yapılmış bir dizi sentetik pisuar tasarımına (üstteki resme bakın) değişen hızlardaki jetlerle püskürtülen boyalı sıvılarla bir dizi deney gerçekleştirdi – standart bir ticari şekil ve benzer bir pisuar dahil. Marcel Duchamp tarafından ünlü (ve tartışmalı) 1917 sanat enstalasyonunda kullanılan”La Fontaine. Hepsi değişen derecelerde sıçrama ürettiler ve bilim adamları bunları kağıt havlularla sildi.Islak havluları tarttılar ve sprey miktarını tahmin etmek için bunu kağıt havlular kuruduğundaki sprey miktarıyla karşılaştırdılar.Islak havlular ne kadar ağırsa, o kadar büyük geri tepme

Bir sonraki adım, çok çeşitli yüksekliklerde erkekler için en uygun idrar akış açısını sağlayacak bir tasarım keşfetmekti. Dikdörtgen şeklindeki olağan sığ kutu yerine, nautilus kabuğunun kavisli yapısına indiler. Simüle idrar akışı deneylerini prototiplerle tekrarladılar, et işte! Sıçrayan tek bir damla fark etmediler. Karşılaştırıldığında, diğer pisuar tasarımları bir fıskiyeden 50 kata kadar daha fazla su üretti. Denemelerde Nauti-loo’dan daha iyi performans gösteren üçgen şekilli açıklığı olan dairesel bir tasarım vardı ama Pan et al. Kısın, çünkü çok çeşitli yüksekliklerde çalışmaz.