Mia Shi/Universidad de Waterloo
Científicos de la Universidad de Waterloo han determinado el diseño ideal para un urinario sin goteo: una estructura de porcelana alta y esbelta con curvas que recuerdan a una concha de nautilus, denominada «Nauti-loo». Esas son buenas noticias para los hombres cansados de ver salpicaduras de orina en sus pantalones y zapatos, y para las pobres almas que tienen que limpiar regularmente todos los derrames. Bonificación: es un diseño estéticamente atractivo, que le da a este caballo de batalla de baño público un toque de clase.
“La idea se originó exactamente donde piensas”, Zhao Pan, de Waterloo dijo Nuevo Científico. “Creo que la mayoría de nosotros no prestamos atención a nuestro puesto y miramos hacia abajo para encontrar que teníamos los pantalones manchados. A nadie le gusta orinar en todas partes, entonces, ¿por qué no crear un urinario donde las salpicaduras sean extremadamente improbables? Su estudiante de posgrado, Kaveeshan Thurairajah, presentó los resultados de esta encuesta durante la semana pasada American Physical Society (APS) Reunión de dinámica de fluidos en Indianápolis.
No es la primera vez que los científicos intentan resolver este problema. Pan es un ex alumno de posgrado de Tadd Truscott, un ingeniero mecánico que fundó el llamado «laboratorio de salpicaduras» en la Universidad Estatal de Utah. En 2013, el Splash Lab (entonces en la Universidad Brigham Young) ofreció algunos consejos útiles sobre cómo los hombres pueden evitar mancharse los pantalones caqui con salpicaduras de orina mientras hacen sus necesidades en los baños. «Sentarse en el inodoro es el mejor técnica ya que hay menos distancia para que la orina viaje en su viaje al tazón», escribió anteriormente en Gizmodo🇧🇷 «Si opta por la técnica clásica de pie, los científicos aconsejaron pararse lo más cerca posible del urinario y tratar de dirigir el flujo en un ángulo descendente hacia la parte posterior del urinario».
Para aquellos que carecen de una técnica antisalpicaduras ideal, otro estudiante graduado de Truscott, Randy Hurd, presentó un diseño ideal para urinarios sin salpicaduras en el 2015 Reunión de dinámica de fluidos APS. Hay tres tipos básicos de insertos. Se utiliza un paño absorbente para minimizar las salpicaduras; otra utiliza una estructura de panal de abeja -una capa elevada (sostenida por pequeños pilares) con agujeros- para que las gotas de orina pasen, pero no salga la salpicadura; y un tercer tipo con una serie de pilares. Sin embargo, las telas absorbentes no pueden absorber el líquido lo suficientemente rápido y pronto se saturan, mientras que las estructuras de nido de abeja y pilares no evitan la formación gradual de charcos de orina.
En 2013, Splash Lab demostró que se puede reducir la salpicadura de orina apuntando a una superficie vertical, acercándose al urinario y disminuyendo el ángulo de impacto.
El diseño del inserto de Hurd y Truscott se inspiró en un tipo de musgo superabsorbente (Syntrichia caninervis) que prospera en climas muy secos y, por lo tanto, es muy bueno para recolectar y almacenar la mayor cantidad de agua posible. Y encontraron que el material hecho por el hombre llamado «vantanegro«imitó las propiedades absorbentes del musgo. Copiaron la estructura de este material para el inserto del urinario y descubrieron que bloqueaba con éxito el escape de las gotas de orina, actuando efectivamente como un «agujero negro del urinario».
Las damas tampoco se quedaron fuera de este concurso científico de meadas (ejem). Las mujeres también sufren derrames de orina, particularmente cuando necesitan orinar en una taza para un examen médico. En 2018, Splash Lab realizó una serie de experimentos con un modelo de uretra femenina anatómicamente correcto. (Usaron un polímero suave para dar forma a los labios). resultados inspirados el diseño (patentado) de la «Orquídea», un accesorio en forma de embudo para tazas de orina que reduce el derrame. La investigación podría conducir a dispositivos que permitan a las mujeres orinar de pie, lo que sería una bendición para las mujeres en el ejército o las académicas que trabajan en el campo.
Según Pan, la clave para un diseño de urinario ideal sin salpicaduras es el ángulo en el que el chorro de orina golpea la superficie de porcelana; obtenga un ángulo lo suficientemente pequeño y no habrá ninguna salpicadura. En su lugar, obtiene un flujo suave a través de la superficie, evitando que las gotas salgan volando. (Y sí, hay un umbral crítico en el que el chorro de orina cambia de un chapoteo a un flujo suave, porque las transiciones de fase están en todas partes, incluso en nuestros baños públicos). Resulta que los perros ya han descubierto el ángulo ideal cuando se ponen de pie. para orinar, y cuando Pan y otra🇧🇷 modelaron esto en una computadora, calcularon que el ángulo ideal para los humanos es de 30 grados.
Pan y su equipo también realizaron una serie de experimentos con líquidos teñidos rociados en chorros de diferentes velocidades en una variedad de diseños de urinarios falsos (ver foto superior) hechos de espuma densa cubierta con epoxi, incluido el formato comercial estándar y un urinario similar. lo que usó Marcel Duchamp en su famosa (y controvertida) instalación de arte de 1917 «La fuenteTodos produjeron diversos grados de salpicaduras, que los científicos limpiaron con toallas de papel. Pesaron las toallas mojadas y las compararon con el peso seco de las toallas de papel para cuantificar la cantidad de salpicaduras. Cuanto más pesaban las toallas mojadas, más el salpicadero
El siguiente paso fue descubrir un diseño que ofreciera ese ángulo de chorro de orina ideal para hombres en una amplia gama de alturas. En lugar de la habitual caja poco profunda con forma de rectángulo, aterrizaron en la estructura curva del caparazón del nautilus. Repitieron los experimentos de flujo de orina simulado con los prototipos, y listo🇧🇷 No observaron una sola gota salpicando hacia atrás. En comparación, los otros diseños de urinarios produjeron hasta 50 veces más salpicaduras. Había un diseño redondo con una abertura en forma de triángulo que funcionó incluso mejor que el Nauti-loo en los experimentos, pero el Pan y otra🇧🇷 rechazado porque no funcionaría en una amplia gama de alturas.
