Можно ли победить разбрызгивание писсуаров с помощью науки?

Проблема разбрызгивания мочи в общественных туалетах стала отправной точкой для инновационных решений, использующих принципы физики для повышения гигиеничности и экономии ресурсов. Современные исследования предлагают радикально новый подход к конструкции писсуаров.
Можно ли победить разбрызгивание писсуаров с помощью науки?
Изображение носит иллюстративный характер

Первые образцы устройств для сбора мочи датируются около 1000 года н. э. В монастырях Шри-Ланки использовались искусно высеченные каменные резервуары, предназначенные для таких целей. В 19 веке в Европе их популяризацию способствовал парижский чиновник Клод-Филибер Бартелот, а произведение Марселя Дюшана «La Fontaine» (1917) внесло культурный акцент на их присутствие в общественных пространствах.

Разбрызгивание возникает, когда капли жидкости ударяются о жесткую поверхность, вызывая образование брызг. По данным исследования 2019 года, около 56 миллионов писсуаров в США ежедневно приводят к тому, что на полах общественных туалетов скапливается до одного миллиона литров мочи. Несмотря на первоначальную стерильность, моча быстро превращается в источник размножения бактерий и выделения характерного аммиачного запаха, что существенно увеличивает затраты на уборку.

Команда исследователей, во главе с профессором Чжао Пан из Университета Ватерлоо (Канада), представила инновационные модели, способные устранить проблему разбрызгивания. Новая разработка включает две концепции: «Cornucopia» для стоящих пользователей и «Nautilus» для людей с ограниченными возможностями. Результаты исследований были опубликованы 8 апреля в журнале PNAS Nexus.

Вдохновение для новой конструкции пришло из наблюдений за поведением собак, которые инстинктивно выбирают угол для мочеиспускания у деревьев, минимизируя разбрызгивание. Применяя математическую задачу «изогогической кривой» с аналогиями геометрии раковин наутилуса, команда провела серию экспериментов с использованием окрашенной воды для имитации потока человеческой мочи. Были протестированы пять моделей, включая стандартный североамериканский вариант, интерпретацию «La Fontaine» и три новые дизайна.

Основным открытием стало то, что при попадании струи жидкости под углом менее 30 градусов практически не происходит разбрызгивания. Новые конструкции гарантируют, что мочевой поток всегда соприкасается с поверхностью под критическим углом, что позволило снизить уровень брызг до 1,4% по сравнению с традиционными моделями.

Разработка современных писсуаров имеет далеко идущие последствия для общественного здравоохранения, экономии трудовых ресурсов и охраны окружающей среды. Замена устаревших устройств на инновационные модели может сократить затраты на уборку, снизить расход воды – до 10 миллионов литров свежей воды в день – и повысить уровень гигиены в общественных местах.

Достижения профессора Чжао Пан и его коллег демонстрируют, как изучение повседневных явлений становится универсальным инструментом для решения задач в области механики жидкостей, дифференциальных уравнений, промышленного дизайна и биомеханики. Простое наблюдение за течением жидкости обернулось высокотехнологичным проектом, способным изменить стандарты общественной инфраструктуры.


Новое на сайте

20066[b]Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение?[/b] 20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка