Sebuah mangkuk toilet baru yang sangat licin dapat mencegah kotoran menempel, lapor para ilmuwan

_{Bahan kloset baru yang licin tahan terhadap lengketnya kotoran sintetis dengan kadar air berbeda. (Kredit video: Materi Pelengkap dari Li et al. 2023 DOI:10.1002/adem.202300703)}

Toilet cetak 3D yang sangat licin tidak menjadi kotor dan membutuhkan lebih sedikit air untuk menyiram dibandingkan toilet biasa, kata para ilmuwan. Mungkinkah membersihkan toilet hanya menjadi sebuah tugas di masa lalu?

Lire égalementTenis-Djokovic siap kembali menjadi sorotan AS Terbuka

Saat ini, konsep tersebut masih berupa prototipe, namun para peneliti sedang mencari cara untuk membawa bahan kimia pintar ini ke pasar. Sejauh ini, para peneliti hanya mencetak model toilet kecil yang tingginya sekitar seperlima tinggi singgasana porselen pada umumnya, dan mereka menguji kelicinannya dengan memaparkan permukaannya pada yogurt, madu, gel bertepung, dan kotoran palsu, bukan pada permukaannya. barang nyata.

Itu penemuan toilet pembilas merevolusi cara hidup kita, namun inovasi ini harus dibayar mahal: yaitu, 37 miliar galon (141 miliar liter) air yang disiram setiap hari secara global, tulis para peneliti dalam makalah terbaru mereka, yang diterbitkan pada 5 Agustus di jurnal Bahan Rekayasa Tingkat Lanjut. Dan seringkali, ada masalah lain: Bahkan pembilasan saja tidak cukup untuk menghilangkan semua kotoran di dalam mangkuk.

Lire égalementSalmonella yang terkait dengan penyu membuat 26 orang sakit dan menyebabkan 9 orang dirawat di rumah sakit, CDC memperingatkan

Bin Supeneliti utama di Universitas Sains dan Teknologi Huazhong di Tiongkok, dan tim ilmuwan materialnya mungkin telah menemukan solusi untuk masalah ini.

Terkait: Kemana perginya semua kotoran kita?

Dalam studi mereka, para peneliti melaporkan bahwa toilet siram super licin dan tahan abrasi yang dicetak 3D, atau ARSFT, benar-benar tahan terhadap kotoran dengan berbagai cairan, termasuk susu, air berlumpur, dan bahkan kotoran sintetis. Dan tidak seperti toilet licin lainnya, ARSFT tetap licin bahkan setelah digunakan berulang kali.

Tim ini mendapat inspirasi dari tanaman kantong semar tropis (Sesuatu yg memberi ketenangan), tumbuhan karnivora yang menangkap mangsa dalam cangkir daun berbentuk vas; untuk membantu menyalurkan mangsa ke dalam perangkapnya, tanaman mengeluarkan zat pelumas yang licin. Demikian pula, para peneliti melapisi permukaan toilet dengan minyak berminyak yang membantu menyalurkan kotoran ke dalam dan keluar dari mangkuk.

“Ketika kontaminan jatuh ke permukaan, mereka pertama kali bertemu dengan lapisan pelumas, bukan permukaan [itself]yang dapat sangat mengurangi daya rekat,” tulis penulis penelitian.

Pada tingkat kimia, kelicinan ini berasal dari sifat material yang disebut “hidrofobisitas”, yang merupakan ukuran seberapa baik material tersebut menolak air. Kotoran manusia memiliki kadar air yang tinggi, sehingga permukaan yang hidrofobik akan membantu mencegah kotoran menempel.

Dengan menggunakan teknik yang disebut pencetakan 3D sintering laser selektif, tim menggabungkan butiran plastik dan sejenis pasir hidrofobik untuk menghasilkan cangkang toilet yang kokoh. Sintering adalah proses kimia yang memadatkan dan menggabungkan dua jenis padatan tanpa meleburkannya; yang terpenting, hal ini menciptakan struktur berpori dengan banyak celah kecil di antara partikel padat. Para peneliti mengisi lubang-lubang ini menggunakan minyak pelumas biasa yang tersebar ke seluruh struktur untuk melapisi seluruh toilet.

Karena minyak pelumas disimpan di seluruh toilet, berkat struktur berpori, minyak yang hilang dari permukaan dengan cepat diisi ulang dari dalam bahan, sehingga mangkuk tetap mempertahankan sifat super licinnya. Bahkan abrasi mekanis yang intens – seperti yang disebabkan oleh scrub yang berlebihan dengan sikat toilet – tidak mengurangi kelicinannya, karena bahan tersebut dengan cepat pulih dengan menyeret minyak ke permukaan yang baru terbuka. Tim mengujinya dengan menggosok toilet mini mereka sebanyak 1.000 kali dengan amplas.

Namun meskipun toilet baru yang apik ini menjanjikan untuk mencegah bekas selip yang tidak sedap dipandang pada mangkuk, perlu waktu lama sebelum Anda dapat melihatnya di toko perkakas terdekat.

Mangkuk toilet kecil milik tim ini hanya berukuran tinggi 3,1 inci (8 sentimeter), kedalaman 4,7 inci (12 cm), dan lebar 3,4 inci (8,8 cm), sehingga jelas perlu dibuat lebih besar. Pencetakan 3D juga bisa sangat mahal, jadi memproduksi toilet dengan harga murah juga bisa menjadi sebuah tantangan.

Tim Su sudah menangani masalah ini. Namun lebih dari itu, produsen juga perlu menemukan cara untuk memasukkan langkah sintering yang penting ke dalam proses produksi toilet yang ada. Namun, permukaan antilengket yang kuat ini juga bisa digunakan selain di toilet, jadi suatu hari nanti Anda mungkin melihat bahan kimia pintar ini diterapkan di luar kloset.