Una nueva taza de inodoro ridículamente resbaladiza podría evitar que la caca se pegue, informan los científicos

Jun 20, 2023

Los científicos han creado un modelo diminuto de un inodoro nuevo e increíblemente resbaladizo al que no deberían adherirse las heces.

Un nuevo material resbaladizo para la taza del inodoro es resistente a la pegajosidad de la caca sintética con diferentes contenidos de humedad. (Crédito del vídeo: materiales complementarios de Li et al. 2023 DOI:10.1002/adem.202300703)

Un inodoro increíblemente resbaladizo impreso en 3D no se ensucia y requiere menos agua para tirar que uno típico, dicen los científicos. ¿La limpieza de los baños podría convertirse en una tarea del pasado?

En este momento, el concepto es sólo un prototipo, pero los investigadores están trabajando en formas de llevar esta química inteligente al mercado. Hasta ahora, los investigadores han impreso sólo un modelo diminuto del inodoro que mide aproximadamente una quinta parte de la altura de un típico trono de porcelana, y probaron su resbaladiza exposición de su superficie a yogur, miel, gel con almidón y caca falsa, no a la cosas reales.

La invención del inodoro con cisterna revolucionó la forma en que vivimos, pero la innovación tuvo un costo: a saber, 37 mil millones de galones (141 mil millones de litros) de agua descargados por día en todo el mundo, escribieron los investigadores en su artículo reciente, publicado el 5 de agosto en la revista Materiales de ingeniería avanzada. Y, a menudo, hay otro problema: ni siquiera todo ese lavado es suficiente para eliminar todos los excrementos del recipiente.

Bin Su, investigador principal de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China, y su equipo de científicos de materiales pueden haber encontrado una solución a estos problemas.

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En su estudio, los investigadores informaron que su inodoro súper resbaladizo, resistente a la abrasión, impreso en 3D, o ARSFT, es completamente resistente a la suciedad con diversos líquidos, incluida la leche, el agua turbia e incluso las heces sintéticas. Y a diferencia de otros inodoros resbaladizos, ARSFT mantiene su capacidad resbaladiza incluso después de un uso intenso y repetido.

El equipo se inspiró en las plantas carnívoras tropicales (Nepenthes), que capturan a sus presas en copas de hojas en forma de jarrón; Para ayudar a canalizar a las presas hacia sus trampas, las plantas secretan una sustancia lubricante y resbaladiza. De manera similar, los investigadores cubrieron la superficie del inodoro con un aceite grasoso que ayudó a canalizar los desechos hacia abajo y fuera de la taza.

"Cuando los contaminantes caen sobre la superficie, primero encuentran la película lubricante en lugar de la superficie [en sí], lo que puede reducir en gran medida la adhesión", escribieron los autores del estudio.

A nivel químico, este deslizamiento se origina en una propiedad del material llamada "hidrofobicidad", que es una medida de qué tan bien el material repele el agua. Los desechos humanos tienen un alto contenido de humedad, por lo que una superficie hidrofóbica ayudará a evitar que las heces se peguen.

Utilizando una técnica llamada impresión 3D de sinterización selectiva por láser, el equipo fusionó granos de plástico y un tipo de arena hidrofóbica para producir la carcasa sólida del inodoro. La sinterización es un proceso químico que compacta y combina dos tipos de sólidos sin fundirlos; Lo más importante es que esto crea una estructura porosa con muchos espacios pequeños entre las partículas sólidas. Los investigadores llenaron estos agujeros usando un aceite lubricante común que se extendió por toda la estructura para cubrir todo el inodoro.

Debido a que el aceite lubricante se almacena en todo el inodoro, gracias a la estructura porosa, cualquier aceite que se pierda de la superficie se repone rápidamente desde lo más profundo del material, lo que permite que la taza mantenga sus propiedades súper resbaladizas. Incluso la abrasión mecánica intensa, como la causada por un frotamiento demasiado entusiasta con un cepillo de baño, no disminuye la resbaladiza, porque el material se autocura rápidamente arrastrando aceite a la superficie recién expuesta. El equipo probó esto frotando su miniinodoro 1000 veces con papel de lija.

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Pero si bien el nuevo y elegante inodoro promete evitar marcas antiestéticas en la taza, pasará un tiempo antes de que vea uno de estos en su ferretería local.

El pequeño inodoro del equipo medía sólo 3,1 pulgadas (8 centímetros) de alto, 4,7 pulgadas (12 cm) de profundidad y 3,4 pulgadas (8,8 cm) de ancho, por lo que obviamente será necesario hacerlo más grande. La impresión 3D también puede ser muy costosa, por lo que producir estos inodoros a bajo costo también podría ser un desafío.

El equipo de Su ya está trabajando en estos temas. Pero más allá de eso, los fabricantes también necesitarían encontrar una manera de incorporar el importante paso de sinterización en el proceso de producción de inodoros existente. Sin embargo, esta robusta superficie antiadherente podría tener usos más allá de los inodoros, por lo que algún día podrá ver esta inteligente química aplicada fuera del inodoro.

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Victoria Atkinson es una periodista científica independiente, especializada en química y su interfaz con los mundos natural y creado por el hombre. Actualmente radicada en York (Reino Unido), anteriormente trabajó como desarrolladora de contenidos científicos en la Universidad de Oxford y posteriormente como miembro del equipo editorial de Chemistry World. Desde que se convirtió en profesional independiente, Victoria ha ampliado su enfoque para explorar temas de todas las ciencias y también ha trabajado con Chemistry Review, Neon Squid Publishing y Open University, entre otros. Tiene un doctorado en química orgánica de la Universidad de Oxford.

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