janeiro 30, 2023

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Qual é o melhor design para um mictório sem respingos? A física tem a resposta agora

Qual é o melhor design para um mictório sem respingos?  A física tem a resposta agora
Mais Zoom / Você pode determinar o design de mictório angular ideal para minimizar os respingos? Está a um segundo da direita.

Mia Shi/Universidade de Waterloo

Cientistas da Universidade de Waterloo identificaram o design ideal para um mictório sem respingos: um corpo longo e fino de porcelana com curvas que lembram uma concha de nautilus, apelidado de “Nauti-loo”. Esta é uma boa notícia para os homens que estão cansados ​​de ver urina nas calças e nos sapatos – e para as pobres almas que têm de limpar regularmente todas as nódoas. Bônus: é um design esteticamente agradável que dá à espinha dorsal de um banheiro público um toque de classe.

“A ideia se originou exatamente onde você pensa”, Zhao Pan, de Waterloo Diga ao New Scientist. “Acho que a maioria de nós estava um pouco desatento em nossas postagens e olhou para baixo para descobrir que estávamos usando calças manchadas. Ninguém gosta de fazer xixi em todos os lugares, então por que não fazer um mictório onde respingos são altamente improváveis?” , Apresentar os resultados A partir desta pesquisa durante a American Physical Society (APS) na semana passada Encontro de Dinâmica dos Fluidos em Indianápolis.

Esta não é a primeira vez que os cientistas tentam resolver este problema. Pan é um ex-aluno de pós-graduação de Tad Truscott, um engenheiro mecânico que fundou o chamado “Laboratório Splash“Na Universidade Estadual de Utah. Em 2013, o Splash Lab (então na Universidade Brigham Young) forneceu alguns conselhos úteis sobre como os homens devem evitar o spray de urina em suas calças cáqui enquanto defecam nos banheiros.” Sentar no vaso sanitário é melhor porque há menos distância para a urina percorrer em sua jornada até o vaso sanitário.” Anteriormente escrito no Gizmodo. “Se você escolher a técnica clássica de ficar em pé, os cientistas aconselham ficar o mais próximo possível do mictório e tentar direcionar o fluxo em um ângulo para baixo em direção à parte de trás do mictório.”

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Para aqueles que carecem de um método anti-respingo ideal, outro aluno de pós-graduação da Truscott, Randy Heard, oferece design perfeito Para inserção de urinol sem respingos 2015 Encontro de Dinâmica de Fluidos APS. Existem três tipos básicos de entradas. Um usa um pano absorvente para reduzir ao mínimo os respingos; outro usa uma estrutura de favo de mel – uma camada elevada (segurada por pequenos postes) com perfurações – de modo que gotas de urina passam, mas nenhum spray sai; O terceiro tipo contém um grupo de colunas. No entanto, os tecidos absorventes não podem absorver o líquido com rapidez suficiente e rapidamente ficam saturados, enquanto as estruturas que consistem em colmeias e colunas de matriz não impedem a formação gradual de poças de urina.

Em 2013, o Splash Lab mostrou que a redução de respingos pode ser alcançada mirando em uma superfície vertical, aproximando-se do mictório e reduzindo o ângulo de impacto.

O design de interiores de Hurd e Truscott foi inspirado em um tipo de alga superabsorvente (Syntrichia caninervis) prospera em climas muito secos e, portanto, é muito bom em coletar e armazenar o máximo de água possível. E descobriram que o material feito pelo homem se chama “Fanta Blacksimulando as propriedades de absorção das algas. Eles copiaram a estrutura desse material para inserção no mictório e descobriram que ele impediu com sucesso a fuga de gotículas de urina – agindo efetivamente como um ‘buraco negro de urina’.

As senhoras também não foram excluídas deste concurso de mijo científico. As mulheres também experimentam derramamento de urina, principalmente quando precisam urinar em um copo para fins de exames médicos. Em 2018, o Splash Lab realizou uma série de experimentos envolvendo um modelo da uretra feminina anatomicamente correta. (Eles usaram um polímero macio para modelar os lábios) Inspirado pelos resultados O design (patenteado) da “Orquídea”, A Acessório em forma de funil Para copos de urina que reduzem o derramamento. A pesquisa pode levar a dispositivos que permitem às mulheres urinar em pé, o que seria um benefício para as mulheres militares ou acadêmicas que trabalham nessa área.

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De acordo com Pan, a chave para o design ideal de um mictório sem respingos é o ângulo em que o jato de urina atinge a superfície de porcelana; Obtenha um ângulo pequeno o suficiente e não haverá respingos. Em vez disso, você obtém um fluxo suave em toda a superfície, o que evita que as gotas voem. (E sim, há um limite crítico no qual o fluxo de urina muda de respingo para descarga suavemente, porque as transições de fase estão em toda parte – até mesmo em nossos banheiros públicos.) E acontece que os cães já determinaram o ângulo ideal ao levantar suas pernas para urinar, e quando eles pan e outros. Eles projetaram isso em um computador e calcularam o ângulo ideal para um ser humano em 30 graus.

Marcel Duchamp "la fontaine," Retratado por Alfred Stieglitz na 291 Art Gallery após a exposição da Sociedade de Artistas Independentes de 1917.
Mais Zoom / “La Fontaine” de Marcel Duchamp, fotografado por Alfred Stieglitz em 291 galerias de arte após a exposição da Sociedade de Artistas Independentes de 1917.

Pan e sua equipe também conduziram uma série de experimentos com líquidos tingidos pulverizados em jatos de velocidades variadas em uma variedade de designs de mictórios sintéticos (veja a imagem superior) feitos de espuma densa revestida com epóxi – incluindo um formato comercial padrão e um mictório semelhante ao um usado por Marcel Duchamp em sua famosa (e controversa) instalação de arte de 1917″La Fontaine. Todos eles produziram vários graus de respingos, que os cientistas limparam com toalhas de papel. Eles pesaram as toalhas molhadas e compararam com a quantidade de spray quando as toalhas de papel secaram para estimar a quantidade de spray. Quanto mais pesadas as toalhas molhadas, maior o respingo.

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O próximo passo foi descobrir um design que fornecesse o ângulo de fluxo de urina ideal para homens em uma ampla gama de alturas. Em vez da caixa rasa usual na forma de um retângulo, eles pousaram na estrutura curva da concha do nautilus. Eles repetiram os experimentos simulados de fluxo de urina com os protótipos, et voila! Eles não notaram uma única gota salpicada. Em comparação, outros designs de mictório produziram até 50 vezes mais água do que um aspersor. Houve um projeto circular com uma abertura em forma de triângulo que teve um desempenho melhor do que o Nauti-loo nos testes, mas o Pan e outros. Abaixe-o porque não funcionará em uma ampla gama de elevações.