百年难题终获解:科学家研发出不溅水的便池

煤油灯科技2025-07-31 10:56

新型小便池设计通过优化表面角度、改善卫生状况和提高可及性,减少了尿液溅回的现象。

一款设计用于最大限度减少尿液回溅(溅到使用者身上或周围地板上)的小便器将极大地提升卫生条件,保持更干净的卫生间环境,并改善整体用户体验。

一个多世纪以来,小便池的设计基本保持不变。马塞尔·杜尚(Marcel Duchamp)在1917年的达达主义作品《泉》(Fountain)中将小便池重塑为艺术品的做法非常著名,而这个小便池与如今许多公共卫生间里的小便池装置仍十分相似。

传统小便池经常会导致尿液溅到指定区域以外,溅到地板上,更糟糕的是,还会溅到使用者自己身上。这不仅会造成不卫生的环境,增加疾病传播的风险,还会导致更高的维护和清洁成本。

设计更清洁的替代品

赵攀(Zhao Pan)、卡维尚·图莱拉贾(Kaveeshan Thurairajah)及其同事经过计算得出,当尿液以30度或更小的角度冲击洁具表面时,尿液飞溅的情况会大大减少。

实验结果证实了这一点。然后,作者通过求解微分方程设计了小便池,分别命名为“丰饶之角”(Cornucopia)和“鹦鹉螺”(Nautilus),这两款小便池在整个区域上的撞击角度都在30°或以下。“鹦鹉螺”设计还有一个额外的优点:它适用于不同的排尿高度,更方便儿童和轮椅使用者使用。

据设计者称,如果将美国公共卫生间里的 5,600 万个便池都换成 Nautilus,那么每天就可以避免 100 万升尿液溅到地板上。

参考文献:《通过物理和微分方程设计实现全球可持续性和无障碍使用的防溅式小便器》,作者:卡维山·图莱拉贾、鲜于(梅布尔)·宋、朱建东、史蜜、伊桑·A·巴洛、兰迪·C·赫德、赵攀,发表于2025年4月8日,《PNAS Nexus》期刊。DOI:10.1093/pnasnexus/pgaf087

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