Certaines choses dans la vie ne nécessitent aucune réinvention (la roue me vient à l'esprit !), mais selon une équipe de physiciens de l'Université canadienne de Waterloo, l'adage « si ce n'est pas cassé, ne le répare pas », Cela ne s'applique pas aux toilettes pour hommes.
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Lors de la réunion de la Division of Fluid Dynamics de l'American Physical Society à Indianapolis à l'automne 2022, l'équipe a fait sensation avec un design pour un urinoir qui, eh bien, ne le fait pas. La forme de l'urinoir sans éclaboussures s'inspire de la géométrie d'une coquille de nautile et empêche les gouttelettes de quitter la cuvette.
L'équipe a identifié le besoin d'un meilleur urinoir exactement comme on peut s'y attendre. "Nous sommes physiciens. Nous utilisons des urinoirs. Nous avons tous eu des éclaboussures sur nos pantalons beiges parfois et [sur nos] pieds nus en été, et nous étions gênés", explique le Dr Zhao Pan, professeur adjoint de génie mécanique et mécatronique à l'Université de Waterloo, par courriel. Il est le chef du laboratoire qui a créé l'idée du nouvel urinoir, surnommé le « Nauti-loo ».
Les gouttelettes ne restent pas dans un urinoir typique, a expliqué l'assistant de recherche Kaveeshan Akan Thurairajah, car « les conceptions actuelles ne sont pas optimisées pour empêcher les éclaboussures, et y réfléchissent souvent après coup. Vous pouvez étudier les sciences, l'ingénierie et les mathématiques et aller aux toilettes. après les cours et avoir des gouttelettes sur ton pantalon. Si nous pouvons envoyer un homme sur la lune, un rover sur Mars et diviser l'atome, alors nous pourrons sûrement faire pipi sans éclabousser."
Bien que cela puisse paraître simple, la conception des urinoirs implique en réalité de nombreux aspects physiques. L'inclinaison et l'angle de la porcelaine, ainsi que la taille de la personne qui l'utilise et la force du jet déterminent tous si des éclaboussures se produisent. Lorsque l’équipe de l’Université de Waterloo a utilisé de l’eau colorée et un faux uretère pour simuler l’utilisation d’un urinoir standard, elle a constaté d’importantes éclaboussures. Ces gouttes se seraient retrouvées partout sur les jambes et les pieds des gens ainsi que sur le sol de la salle de bain.
"La plupart d'entre nous réalisent que des gouttelettes se propagent, mais ne réalisent probablement pas à quel point la situation est grave", explique Thurairajah. "Cela est dû en partie au fait que les sols collants sont le résultat de multiples voyages, mais aussi aux préjugés de notre tête ; il est clair que le désordre vient des autres et pas de moi-même."
En réalité, à moins qu'elle n'ait été récemment et soigneusement nettoyée, la salle de bain moyenne est absolument couverte de gouttelettes.
Pour résoudre le problème, les scientifiques se sont concentrés sur un facteur d'éclaboussure, explique Thurairajah, appelé « angle d'impact ». En d’autres termes, l’angle selon lequel le ruisseau et la porcelaine se rencontrent. Ils ont constaté qu’en dessous de 30 degrés, il n’y avait pas d’éclaboussures. "C'est pourquoi nous appelons cela un angle critique", dit-il. "Nous voulions une courbe qui coupe toujours la trajectoire sous cet angle. C'est la même courbe qu'une coquille de nautile."
Le nautile est une sorte de mollusque — un parent du calmar et du poulpe — qui se déplace en expulsant l'eau de sa coquille. La forme en spirale de la coquille est considérée comme mathématiquement « parfaite »; c'est une représentation visuelle de la séquence de Fibonacci, qui a été introduite au Moyen Âge dans le cadre du fondement de la géométrie naturelle.
La coquille de nautile est un emblème des mathématiques et des sciences depuis l'époque des Grecs de l'Antiquité, qui considéraient sa coquille symétrique comme un symbole de perfection. C'est le nom que Jules Verne a donné au sous-marin du capitaine Nemo dans son roman "Vingt mille lieues sous les mers", et le titre d'une revue de vulgarisation scientifique.
Aujourd'hui, il pourrait également devenir l'inspiration et l'homonyme d'un meilleur endroit pour faire pipi.
"Les prochaines étapes consistent à garantir la protection de la propriété intellectuelle, puis à fabriquer", déclare Thurairajah. "Nous espérons voir cela dans les salles de bains." Les scientifiques espèrent que le passage au Nauti-loo fera des salles de bains un endroit plus hygiénique et contribuera à "économiser l'eau, les produits chimiques et les efforts nécessaires au nettoyage".
Maintenant, c'est intéressantL'urinoir a été breveté le 27 mars 1866 par Andrew Rankin. Le design n'a pas beaucoup changé au fil des ans et ressemble beaucoup aux urinoirs que nous connaissons aujourd'hui.
