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

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка