大便粘马桶冲都不好冲怎么回事(便便还粘在马桶壁上)
说个难以启齿的问题:冲完厕所之后,如果便便还粘在马桶壁上,应该怎么办?
再冲一次,好像太浪费水;不冲又实在影响观感,还不卫生……
关于这个难题,来自宾夕法尼亚州立大学的黄得胜团队,最近研发出了一种叫做 LESS 的超滑涂层。在涂了这种材料的马桶上,便便可以柔顺地滑落,几乎不留下痕迹。
这种LESS(liquid entrenched smooth surface,液体固定的光滑表面)涂层,可以帮助便便顺利滑落 | Pixabay
这个实验有味道
想要研究便便容不容易被冲掉,第一个问题是——该用什么当实验材料?
一开始,实验并没有那么重口味,研究者用酵母、花生油和味增等合成了一种“人造便便”。而且,为了模拟得更真实,这些“人造便便”的黏稠度各有不同。毕竟生活经验告诉我们,有些便便的确更容易粘附在马桶上。
实验首先在马桶中进行。在有LESS涂层的马桶里,蓝色的染色水和人造便便都能顺畅地滑落;而在目前比较好用的釉面材料上,它们就这么黏在那里了……
左滑查看马桶演示的结果
图1为人造便便,图2为染色水
左侧马桶喷涂了LESS,右侧为传统的釉面材料
这种简单的演示还不够严谨,他们又做了进一步的定量研究。这次用的不是马桶,而是喷了涂料的玻璃板。
他们将样品从 40 厘米高掉落至倾斜 45 度的玻璃板上,然后清除板上的便便痕迹。结果发现,相比于普通的玻璃板,在涂了 LESS 涂料的玻璃板上清除痕迹,需要的水少了 90%。
此外,他们还用陶瓷板做了演示,左滑查看实验结果
先让人造便便掉落到板上(图1),再用水冲下(图2)
左侧为没有涂层的陶瓷板,3倍速处理;右侧喷涂LESS,仅2倍速
为了科研,他们最终还是用了真实的便便。这些便便来自三名志愿者;研究人员测试了它们在不同表面上滑落的能力。
只有在LESS涂层玻璃上,便便样品能够滑落,而且没有留下明显的残留物。在其他三种用于对照的材料上,包括典型的厕所材料釉面陶瓷、用于不粘锅涂层的特氟龙和常用作绝缘漆的硅树脂,便便几乎纹丝不动。
左滑查看真·便便实验结果
便便以相同高度掉落到水平面上,随后释放平面使其垂直
图1为釉面陶瓷,图2为特氟龙,图3为硅树脂,图4为LESS涂料
马桶冲水背后有大问题
研究者使用的这种 LESS 涂层,由两种涂料组成,使用时需要进行两次喷涂。
第一层喷雾形成了与抽水马桶相连的基层,这是一层凸出的“纳米毛”,每根都比人的头发细 10 亿倍。在此基层之上,第二次喷雾填充了“纳米毛”之间的空隙,形成一层极为光滑的精细表面,这层表面使得液体、污泥和细菌更容易滑落。
LESS的两层涂料
整个喷涂过程不超过五分钟,普通家庭也可以自行使用。以往类似的材料需要几个小时,容易喷涂这一点也成了 LESS 的优势。
不过,这种涂层并非永久有效。虽然第一层涂料不会脱落,但第二层只能够持续 500 次。对于一个四口之家,大概每两周需要重新喷涂第二层。
这个研究结果发表在《自然·可持续性》上。黄得胜团队一直以来以开发高度清爽、能排斥黏性物质的涂料而闻名;2015 年,他们开始关注发展中国家的卫生问题,希望能研发出某种涂料,保持马桶的清洁。
黄得胜团队 | spotlessmaterials.com
关注马桶冲水的问题,不仅仅是为了化解尴尬,更重要的是背后的缺水和卫生问题。每天,世界上用来冲洗厕所的淡水多达 1410 亿升,这几乎是非洲每日用水量的六倍。在一些严重缺水的地方,用这么多水来冲厕所是一件非常奢侈的事情;但不冲的话,残留的便便和尿液不仅会带来难闻的气味,其中的细菌还会传播疾病。
现在,有了 LESS 涂层,不仅可以省下不少冲马桶的水,还能够更好地防止细菌滋生,改善厕所的卫生条件。
在官网上,这样一瓶30毫升的涂料需要15美元 | spotlessmaterials.com
目前,LESS 已经走出了实验室,可以直接在网上购买。研究人员希望,这种涂层可以被广泛应用,从而缓解某些地方的缺水和卫生问题。
参考文献
[Wang, J., Wang, L., Sun, N. et al. Viscoelastic solid-repellent coatings for extreme water saving and global sanitation. Nat Sustain (2019) doi:10.1038/s41893-019-0421-0
作者:Charles
编辑:麦麦,luna
一个AI
有人将这种涂层比作不粘锅——要让便便不粘上马桶,就像是让鸡蛋别粘在锅上(:
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