便便能不能不粘馬桶啊?終於有人發明了超級滑的馬桶!(是懂尷尬的_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育09-12 09:57
撰文 | Skin
審校|Ziv

在知名的答疑網站wikiHow中,有一個問題獲得了160多萬的觀看:如何分析你的便便?
而在回答中有一個答案:確定便便的粘性和浮力。我們排泄物的狀態很可能説明了我們的健康水平,如果便便比較容易粘在馬桶內壁,可能是由於有點油膩,水分不夠,提醒你需要注意飲食和腸胃功能。另外,難以衝乾淨的排泄物可能也會含有能傳播疾病的細菌。

?胡亂分析(bushi|wikiHow
尷尬也是一個大問題。畢竟誰也不想讓人知道自己的排泄物很粘吧!(?)隨便在網上一查,就發現好幾條“大便黏馬桶!尷尬!”之類的説辭,有人説“儘管強力沖水,但它就是很頑固啊!”“也不知是便便的問題,還是馬桶的問題……”。
普通馬桶內壁的材質是光滑的陶瓷,使用後,你可以按下手柄或按鈕,用機械水箱迅速排出一箱水,將其沖刷下去。而現在,**更高級的馬桶甚至還有采用了流線型的內部設計、更為強力的沖洗功能甚至是一些特製的疏水塗料,**但粘內壁的情況還是時有發生。

有遇到過這個問題的人,集合!|Giphy
到底有什麼辦法,能一勞永逸地解決這個問題啊?
2019年,賓夕法尼亞州立大學的一羣研究者則想出了一個防粘方案:超滑馬桶塗層。
這種超滑塗層名為液體加固光滑表面(LESS),據説,這種由納米材料製成的塗層對液體、細菌和黏性物體有着出色的排斥性,能讓它們“xiu~”一下就全都滑走。
這種塗層是一種噴霧的形式,能在5分鐘內塗抹到你家的馬桶內壁上,共有兩層,第一層塗上後,是一層極細的“納米毛”,而第二層則是硅油。噴塗完成後,研究者便對它的防污效果進行了測試。

超滑塗層就是非常疏水。|參考資料1
第一項測試是用粘粘的東西測試5種材料表面的粘附力,在LESS塗層上,液體甚至都沒有沾到內壁,就直接以迅雷不及掩耳之勢溜了下去。第二項測試則是直接把合成糞便放在疏水塗層和LESS塗層馬桶上面做對比,結果合成糞便在LESS塗層上,一經下落就沒影了。

可以看出,最右側的LESS表面真的完全不粘。|參考資料1
為了更真實地模擬便便落下的過程,研究人員甚至還從40釐米高的地方,以45度角扔下了合成糞便,並且測量了沖洗乾淨的馬桶所需要的用水量。結果發現,LESS塗層可以省下90%的水,而且也能減小細菌殘留,不僅環保,還更衞生。

可以説是💩過無痕了,快到都看不見,完美。|參考資料1
不過,這種塗層雖好,也是會被用完的。在後續的測試中發現,LESS塗層可能要在50次排尿週期後補噴,不然就不滑了。
(每個排尿週期約21秒左右,為什麼這個時間這麼準確呢?具體原因請看這篇文章:排一次尿的時間有多長?有人拿着計時器看了十幾種動物尿尿)
不過,就在最近,我國科學家,來自華中科技大學的蘇彬團隊則發明出了一種更加耐用的超滑馬桶(ARSFT)。這個馬桶甚至還是3D打印出來的。
製作出ARSFT有兩步:打印出一款高疏水性馬桶,然後讓潤滑劑滲透到裏面。
為了能讓潤滑劑充分滲透,這款3D打印出來的馬桶是由塑料和疏水沙粒材料混合而成,將它們以化學形式層層燒結在一起,而不是熔化在一起。因此,在這個過程中,**馬桶內部就會形成多孔的結構,有許多小小的間隙。**有了這種結構,潤滑油能夠充分進入馬桶複雜的空隙裏。
而這樣做的好處,不僅是光滑,還非常耐用。如果表層的潤滑油流失,內部孔隙裏的油就會迅速補充上來,讓馬桶始終能保持超滑的狀態。甚至用馬桶刷狠狠擦洗,在強烈的機械磨損下,也能很快修復。

磨損得太嚴重?及時補上潤滑油就好啦|參考資料2
同樣,研究人員也使用了牛奶、蜂蜜和合成糞便,對馬桶的光滑效果進行了測試,也是“xiu~”一下就滑走了。而為了測試它的耐用性,甚至用砂紙摩擦了1000次,不過,一旦補充上潤滑劑,合成糞便依然能飛速滑走,不留下任何痕跡。

滑到各種液體都站不住腳(上圖是3D打印的HHS材料,下圖為加了潤滑油的材料)|參考資料2
製造這種超級光滑馬桶的意義,不僅是避免尷尬,以及再也不用刷馬桶,更重要的就是它非常省水,能最大限度地減少用水量,緩解世界上一些地區嚴重缺水的問題。

不敢相信!竟然有這麼滑!|giphy
雖然,這個超滑3D打印馬桶現在還只是一個只有正常馬桶1/10大的模型,但還是希望它能有儘快走入千家萬户的那一天!
那一天也是馬桶刷另尋出路的一天。

還是希望你快點變成old fashion吧。
參考資料:
[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.