@ 2015.11.28 , 23:05

物理学家们创造出「尿液黑洞」,完美解决喷溅问题

物理学家们也许已经找到小便池垫的最佳防喷溅设计,创造出了“尿液黑洞”。对于那些常穿休闲裤而深受喷溅的尿液困扰的男士们来说,这是个好消息。尿液进入小便池垫之后,就再也没办法出来了。

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自19世纪中期开始,所有卡其裤的拥有者们都深受尿液喷溅的困扰。因此犹他州立大学Splash实验室主任和他的研究所Randy Hurd开始研究尿液喷溅动力学。Hurd已在波士顿举行的美国物理学会流体动力学会议上呈现他们的研究结果。

2013年,尚隶属于杨百翰大学的Splash实验室告诉我们,男士们该怎么尿尿才能防止尿液喷溅到自己的裤子上。坐在马桶上是最好的方法,对于那些正读书或玩游戏到兴头上的人来说尤为如此。

如果你选择经典的站式尿姿,科学家们建议你尽可能站得离小便池近一点,并将尿液对着小便池的下方。这样喷溅出来的尿液会减少。

可并不是每个男人都能掌握这个放喷溅技巧,有些人压根就不在意他们的尿液是否喷溅得到处都是。(如果你是其中之一,我只能说真恶心。)因此Truscott和Hurd将他们的注意力转移到了小便池垫上。他们希望找到最完美的小便池垫,即便你尿尿的技巧一塌糊涂或者压根不在意尿尿的技巧它也能防止尿液喷溅出来。

我不知道是否存在这样的小便池垫,更别提小便池垫设计包含的科学原理了。Hurd研究了许多不同的设计,发现它们大致有三个分类。第一类是吸水布,将尿液喷溅降至最低。然而,这些织物无法快速吸收所有的水,一旦它吸水达到饱和状态,结果会更糟糕。

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第二类采用了蜂窝结构,垫子上排列着小刺和孔,液滴进入后无法喷溅出来。这种垫子很好,但它们通常效率不够高,容易积水(或者尿)。

第三种设计上面也有一排刺,看上去它是最好的,但它与第二种垫子有同样的不足:刺不够高,无法完全防止喷溅。

Truscott和Hurd想改良这种带刺的小便池垫的设计,同时他们发现了一种超吸水的苔藓,它能吸收水汽、雾和小股水流,它的结构使得液滴能深深地浸入其中,液滴周围的苔藓还会发生变形,防止液滴喷溅出去。

哪种材料才有可能模拟这种苔藓超吸水的特性呢?他们写道:

“该物质含有相对较多的纳米碳管,光进入之后就再也出不来。图中的材料非常怪异,因为它完全不反光。我们认为如果它对光有用,那么也许我们能将其借鉴到液滴或者尿液上。”

换句话说,它是一个模拟黑洞。因此Hurd和Truscott设计的小便池垫拥有相似的结构。为了找到最优组合和最能抑制液体喷溅的设计,他们用水模拟了尿液喷溅的情况,改变小便池垫上刺的高度和刺与刺之间的距离并将水从各个角度喷上去进行测试。

最终,他们更多地是在探索液滴冲击的物理而不是减小尿液回溅。Truscott和Hurd说:“当我们发现尿液回溅和小便池之间的关系非常有趣的时候,我们就确信科学界将对喷溅的液滴和小便池垫上的刺之间的相互作用以及小便池垫上的刺抑制喷溅液滴的方法感兴趣。”

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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