स्पलैश-मुक्त मूत्रालय के लिए सबसे अच्छा डिज़ाइन क्या है? भौतिकी के पास अब जवाब है

वाटरलू विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने स्पलैश-मुक्त मूत्रालय के लिए इष्टतम डिजाइन की पहचान की है: चीनी मिट्टी के बरतन का एक लंबा, पतला शरीर जो एक नॉटिलस खोल की याद दिलाता है, जिसे “नौटी-लू” कहा जाता है। यह उन पुरुषों के लिए अच्छी खबर है जो अपनी पैंट और जूतों पर मूत्र छलकने से थक गए हैं – और उन गरीब आत्माओं के लिए जिन्हें नियमित रूप से हर दाग को साफ करना पड़ता है। बोनस: यह एक बहुत ही सौंदर्यवादी रूप से मनभावन डिज़ाइन है जो एक सार्वजनिक बाथरूम की रीढ़ को कक्षा का स्पर्श देता है।

वाटरलू के झाओ पैन ने कहा, “विचार ठीक वहीं से उत्पन्न हुआ जहां आप सोचते हैं कि यह हुआ।” न्यू साइंटिस्ट को बताएं। “मुझे लगता है कि हम में से अधिकांश अपनी पोस्ट में थोड़ा असावधान थे और नीचे देखने पर पता चला कि हमने धब्बेदार पैंट पहन रखी थी। कोई भी हर जगह पेशाब करना पसंद नहीं करता है, तो क्यों न सिर्फ एक मूत्रालय बनाया जाए जहां छींटे पड़ने की संभावना बहुत कम हो?” उनके स्नातक छात्र कविशन थरियाराजा , परिणाम प्रस्तुत करें इस शोध से पिछले हफ्ते अमेरिकन फिजिकल सोसायटी (एपीएस) के दौरान द्रव गतिकी पर बैठक इंडियानापोलिस में।

यह पहली बार नहीं है जब वैज्ञानिकों ने इस समस्या से निपटने की कोशिश की है। पैन टैड ट्रस्कॉट का पूर्व स्नातक छात्र है, एक मैकेनिकल इंजीनियर जिसने तथाकथित “की स्थापना की थी”स्पलैश लैब“यूटा स्टेट यूनिवर्सिटी में। 2013 में, स्पलैश लैब (तब ब्रिघम यंग यूनिवर्सिटी में) ने इस बारे में कुछ उपयोगी सलाह दी कि कैसे पुरुषों को अपनी खाकी पैंट पर यूरिन स्प्रे लगाने से बचना चाहिए, जबकि वे टॉयलेट में शौच करते हैं।” शौचालय पर बैठना सबसे अच्छा है क्योंकि कटोरे तक जाने के दौरान मूत्र को ढकने के लिए कम दूरी होती है।” पहले Gizmodo में लिखा गया था. “यदि आप क्लासिक स्टैंडिंग तकनीक चुनते हैं, तो वैज्ञानिक यथासंभव मूत्रालय के करीब खड़े होने की सलाह देते हैं, और धारा को मूत्रालय के पीछे की ओर नीचे की ओर एक कोण पर निर्देशित करने का प्रयास करते हैं।”

उन लोगों के लिए जिनके पास इष्टतम एंटी-स्प्लैश विधि की कमी है, एक अन्य ट्रस्कॉट स्नातक छात्र, रैंडी हेर्ड, ऑफ़र करता है बिल्कुल सही डिजाइन स्पलैश-मुक्त मूत्रालय सम्मिलन के लिए 2015 ए पी एस द्रव गतिकी बैठक। तीन मूल प्रकार की प्रविष्टियाँ हैं। कम से कम छींटे मारने के लिए एक शोषक कपड़े का उपयोग करता है; दूसरा एक छत्ते की संरचना का उपयोग करता है – छिद्रों के साथ एक उभरी हुई परत (छोटे डंडों द्वारा आयोजित) – ताकि मूत्र की बूंदें आर-पार हो जाएं लेकिन कोई स्प्रे बाहर न आए; तीसरे प्रकार में स्तंभों का एक समूह होता है। हालांकि, शोषक कपड़े पर्याप्त रूप से तरल को अवशोषित नहीं कर सकते हैं और जल्दी से संतृप्त हो जाते हैं, जबकि पित्ती और मैट्रिक्स कॉलम वाली संरचनाएं मूत्र पूल को धीरे-धीरे बनने से नहीं रोकती हैं।

हर्ड और ट्रस्कॉट का इंटीरियर डिजाइन एक प्रकार के सुपर-अवशोषक शैवाल से प्रेरित था (सिंट्रिचिया कैनिनर्विस) बहुत शुष्क जलवायु में पनपता है और इसलिए जितना संभव हो उतना पानी इकट्ठा करने और भंडारण करने में बहुत अच्छा है। और उन्होंने पाया कि मनुष्य द्वारा बनाई गई सामग्री को “कहा जाता है”फैंटा ब्लैकशैवाल के अवशोषण गुणों का अनुकरण करना। उन्होंने मूत्रालय में डालने के लिए उस सामग्री की संरचना की नकल की और पाया कि इसने मूत्र की बूंदों को भागने से सफलतापूर्वक रोक दिया – प्रभावी रूप से ‘मूत्र ब्लैक होल’ के रूप में कार्य कर रहा है।

ना ही महिलाओं को इस विज्ञान पेशाब प्रतियोगिता से बाहर रखा गया था। महिलाओं को भी मूत्र छलकने का अनुभव होता है, विशेष रूप से जब उन्हें चिकित्सा परीक्षण उद्देश्यों के लिए एक कप में पेशाब करने की आवश्यकता होती है। 2018 में, स्पलैश लैब ने शारीरिक रूप से सही महिला मूत्रमार्ग के एक मॉडल को शामिल करते हुए कई प्रयोग किए। (उन्होंने लेबिया को मॉडल करने के लिए एक नरम बहुलक का इस्तेमाल किया) परिणामों से प्रेरित “आर्किड” का (पेटेंट) डिजाइन, ए फ़नल के आकार का लगाव यूरिन कप के लिए जो रिसाव को कम करता है। शोध से ऐसे उपकरणों का पता चल सकता है जो महिलाओं को खड़े होकर पेशाब करने की अनुमति देते हैं, जो इस क्षेत्र में काम करने वाली सैन्य या शिक्षाविदों में महिलाओं के लिए वरदान होगा।

पैन के अनुसार, स्पलैश-मुक्त मूत्रालय के इष्टतम डिजाइन की कुंजी वह कोण है जिस पर मूत्र धारा पोर्सिलेन की सतह से टकराती है; पर्याप्त छोटा कोण प्राप्त करें, और कोई छींटे नहीं होंगे। इसके बजाय, आपको सतह पर एक सहज प्रवाह मिलता है, जो ड्रिप को उड़ने से रोकता है। (और हां, एक महत्वपूर्ण दहलीज है जिस पर मूत्र का प्रवाह छींटे से सुचारू रूप से बहने के लिए स्थानांतरित हो जाता है, क्योंकि चरण संक्रमण हर जगह-यहां तक ​​​​कि हमारे सार्वजनिक शौचालयों में भी हैं।) और यह पता चला है कि कुत्तों ने इष्टतम कोण को पहले ही निर्धारित कर लिया है। पेशाब करने के लिए उनके पैर, और जब वे पैन करते हैं और अन्य. उन्होंने इसे एक कंप्यूटर पर डिजाइन किया, और एक इंसान के लिए इष्टतम कोण को 30 डिग्री पर आंका।

पैन और उनकी टीम ने घने एपॉक्सी-लेपित फोम से बने सिंथेटिक यूरिनल डिज़ाइन (शीर्ष छवि देखें) की एक श्रृंखला में अलग-अलग गति के जेट में स्प्रे किए गए रंगे तरल पदार्थों के साथ प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की – जिसमें एक मानक व्यावसायिक आकार और मूत्र के समान एक मूत्रालय शामिल है। मार्सेल डुचैम्प द्वारा उनके प्रसिद्ध (और विवादास्पद) 1917 कला स्थापना में उपयोग किया गया”ला फोंटेन. उन सभी ने अलग-अलग डिग्री के छींटे पैदा किए, जिन्हें वैज्ञानिकों ने कागज़ के तौलिये से मिटा दिया। उन्होंने गीले तौलिये का वजन किया और स्प्रे की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए कागज़ के तौलिये के सूखने पर स्प्रे की मात्रा की तुलना की। गीले तौलिये जितने भारी होंगे, उतने बड़े होंगे स्पलैशबैक।

अगला कदम एक ऐसे डिजाइन की खोज करना था जो ऊंचाई की एक विस्तृत श्रृंखला में पुरुषों के लिए इष्टतम मूत्र प्रवाह कोण प्रदान करेगा। आयत के रूप में सामान्य उथले बॉक्स के बजाय, वे नॉटिलस शेल की घुमावदार संरचना पर उतरे। उन्होंने नकली मूत्र प्रवाह प्रयोगों को प्रोटोटाइप के साथ दोहराया, और वोइला! उन्हें एक बूंद छींटे का ध्यान नहीं आया। इसकी तुलना में, अन्य मूत्रालयों के डिजाइन एक स्प्रिंकलर की तुलना में 50 गुना अधिक पानी का उत्पादन करते हैं। त्रिकोण के आकार के उद्घाटन के साथ एक गोलाकार डिजाइन था जिसने परीक्षणों में नौटी-लू से बेहतर प्रदर्शन किया, लेकिन पैन और अन्य. इसे कम करें क्योंकि यह ऊंचाई की एक विस्तृत श्रृंखला में काम नहीं करेगा।