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便便能不能不粘马桶啊?终于有人发明了超级滑的马桶!(是懂尴尬的

万物杂志 把科学带回家 2023-12-31

撰文 | Skin

审校|Ziv




在知名的答疑网站wikiHow中,有一个问题获得了160多万的观看:如何分析你的便便?


而在回答中有一个答案:确定便便的粘性和浮力。我们排泄物的状态很可能说明了我们的健康水平,如果便便比较容易粘在马桶内壁,可能是由于有点油腻,水分不够,提醒你需要注意饮食和肠胃功能。另外,难以冲干净的排泄物可能也会含有能传播疾病的细菌。


?胡乱分析(bushi|wikiHow

尴尬也是一个大问题。毕竟谁也不想让人知道自己的排泄物很粘吧!(?)随便在网上一查,就发现好几条“大便黏马桶!尴尬!”之类的说辞,有人说“尽管强力冲水,但它就是很顽固啊!”“也不知是便便的问题,还是马桶的问题……”。


普通马桶内壁的材质是光滑的陶瓷,使用后,你可以按下手柄或按钮,用机械水箱迅速排出一箱水,将其冲刷下去。而现在,更高级的马桶甚至还有采用了流线型的内部设计、更为强力的冲洗功能甚至是一些特制的疏水涂料,但粘内壁的情况还是时有发生。


有遇到过这个问题的人,集合!|Giphy

到底有什么办法,能一劳永逸地解决这个问题啊?


2019年,宾夕法尼亚州立大学的一群研究者则想出了一个防粘方案:超滑马桶涂层。


这种超滑涂层名为液体加固光滑表面(LESS),据说,这种由纳米材料制成的涂层对液体、细菌和黏性物体有着出色的排斥性,能让它们“xiu~”一下就全都滑走。


这种涂层是一种喷雾的形式,能在5分钟内涂抹到你家的马桶内壁上,共有两层,第一层涂上后,是一层极细的“纳米毛”,而第二层则是硅油。喷涂完成后,研究者便对它的防污效果进行了测试。


超滑涂层就是非常疏水。|参考资料1

第一项测试是用粘粘的东西测试5种材料表面的粘附力,在LESS涂层上,液体甚至都没有沾到内壁,就直接以迅雷不及掩耳之势溜了下去。第二项测试则是直接把合成粪便放在疏水涂层和LESS涂层马桶上面做对比,结果合成粪便在LESS涂层上,一经下落就没影了。


可以看出,最右侧的LESS表面真的完全不粘。|参考资料1


为了更真实地模拟便便落下的过程,研究人员甚至还从40厘米高的地方,以45度角扔下了合成粪便,并且测量了冲洗干净的马桶所需要的用水量。结果发现,LESS涂层可以省下90%的水,而且也能减小细菌残留,不仅环保,还更卫生。


可以说是💩过无痕了,快到都看不见,完美。|参考资料1

不过,这种涂层虽好,也是会被用完的。在后续的测试中发现,LESS涂层可能要在50次排尿周期后补喷,不然就不滑了。

每个排尿周期约21秒左右,为什么这个时间这么准确呢?具体原因请看这篇文章:排一次尿的时间有多长?有人拿着计时器看了十几种动物尿尿


不过,就在最近,我国科学家,来自华中科技大学的苏彬团队则发明出了一种更加耐用的超滑马桶(ARSFT)。这个马桶甚至还是3D打印出来的。

制作出ARSFT有两步:打印出一款高疏水性马桶,然后让润滑剂渗透到里面。


画面极度舒适,请放心观看。|参考资料2

为了能让润滑剂充分渗透,这款3D打印出来的马桶是由塑料和疏水沙粒材料混合而成,将它们以化学形式层层烧结在一起,而不是熔化在一起。因此,在这个过程中,马桶内部就会形成多孔的结构,有许多小小的间隙。有了这种结构,润滑油能够充分进入马桶复杂的空隙里。


而这样做的好处,不仅是光滑,还非常耐用。如果表层的润滑油流失,内部孔隙里的油就会迅速补充上来,让马桶始终能保持超滑的状态。甚至用马桶刷狠狠擦洗,在强烈的机械磨损下,也能很快修复。


磨损得太严重?及时补上润滑油就好啦|参考资料2


同样,研究人员也使用了牛奶、蜂蜜和合成粪便,对马桶的光滑效果进行了测试,也是“xiu~”一下就滑走了。而为了测试它的耐用性,甚至用砂纸摩擦了1000次,不过,一旦补充上润滑剂,合成粪便依然能飞速滑走,不留下任何痕迹。


滑到各种液体都站不住脚(上图是3D打印的HHS材料,下图为加了润滑油的材料)|参考资料2





制造这种超级光滑马桶的意义,不仅是避免尴尬,以及再也不用刷马桶,更重要的就是它非常省水,能最大限度地减少用水量,缓解世界上一些地区严重缺水的问题。


不敢相信!竟然有这么滑!|giphy

虽然,这个超滑3D打印马桶现在还只是一个只有正常马桶1/10大的模型,但还是希望它能有尽快走入千家万户的那一天!


那一天也是马桶刷另寻出路的一天。


还是希望你快点变成old fashion吧。


参考资料:


[1] Wang, Jing, et al. "Viscoelastic solid-repellent coatings for extreme water saving and global sanitation." Nature Sustainability 2.12 (2019): 1097-1105.

[2] Li, Yike, et al. "Abrasion‐resistant and enhanced super‐slippery flush toilets fabricated by a selective laser sintering 3D printing technology." Advanced Engineering Materials.






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