Une image additive d'une vidéo à haute vitesse montrant la zone d'éclaboussure d'un jet d'urine simulé frappant deux surfaces en silicone souple qui représentent les lèvres (vue du côté ventral). L'interaction entre les deux surfaces entraîne une éclaboussure environ cinq fois plus grande que le jet lui-même pour cette configuration. Crédit :Josh Wille et Tadd Truscott/ Splash Lab USU
Uriner dans une tasse peut être une nécessité médicale pour surveiller la santé des reins et d'autres problèmes, mais c'est souvent inconfortable, embarrassant et désordonné, surtout pour les femmes. Mais et s'il existait un moyen de fournir confortablement un échantillon sans la crédence ?
Tadd Truscott, professeur agrégé au Splash Lab de l'Utah State University, a créé un ensemble d'expériences utilisant un urètre féminin anatomiquement correct qui produisait un jet d'eau avec une pression et un débit équivalents à ce que produit une vessie humaine. Lui et ses collègues ont fait cela pour examiner son interaction avec un polymère mou similaire aux lèvres féminines. Inspirée par les découvertes et son propre travail avec les personnes handicapées, Faith Leibman a appliqué les connaissances à son produit breveté récemment publié appelé l'orchidée. L'orchidée de Leibman est une prise en forme d'entonnoir attachée à une tasse d'échantillon d'urine. Sa conception permet aux femmes et aux personnes handicapées de fournir plus facilement un échantillon d'urine.
Au cours de la 71e réunion annuelle de la Division of Fluid Dynamics de l'American Physical Society, qui aura lieu du 18 au 20 novembre à Atlanta, Géorgie, Josh Wille, un membre de l'équipe de Truscott, décrira les résultats et leurs implications potentielles, surtout lorsque vous essayez de "viser la coupe".
Comprendre les interactions entre les fluides et les structures molles pourrait améliorer l'expérience globale de la fourniture d'échantillons d'urine.
Image additive d'une vidéo à haute vitesse montrant la zone d'éclaboussure d'un jet d'urine simulé frappant deux surfaces en silicone souple qui représentent les lèvres (vue vers la médiane). L'interaction entre les deux surfaces fait que le jet forme une feuille très large environ 10 fois plus grande que le jet lui-même pour cette configuration. Une surexposition de l'image fait apparaître le centre de la feuille tout en blanc. Crédit :Josh Wille et Tadd Truscott/ Splash Lab USU
"Alors que de nombreuses études ont examiné comment le jet empiète sur une surface, peu ont envisagé la sortie de fluide, " a expliqué Truscott. " Encore moins d'études ont examiné les femmes et la miction. "
Le but de l'expérience est de caractériser le comportement entre le jet et un polymère mou. "Il était difficile de simuler l'interaction entre le jet d'urine et les lèvres simulées, comme cette caractéristique externe varie considérablement entre les femmes, " dit Truscott.
Truscott a découvert que lorsque les lèvres simulées étaient poussées plus loin dans le ruisseau, l'urine est devenue une feuille liquide. La longueur finie du polymère a provoqué la formation de petits jets et gouttelettes à chaque extrémité, ce qui a créé un flux de liquide encore plus large.
"Il n'était pas surprenant de constater que plus les lèvres simulées étaient poussées dans le jet, plus il faisait de dégâts. D'autre part, nous pensions que l'effet Coanda jouerait un rôle plus important, mais le jet flow ne s'est attaché aux lèvres simulées que lorsqu'il a été poussé à moins d'un quart de son passage, " a déclaré Truscott. L'effet Coanda est le phénomène où un jet de fluide suit la courbure d'une surface comme lorsqu'un dos d'une cuillère est placé dans le flux du robinet de la cuisine et détourne le flux.
Cette recherche pourrait avoir des implications plus larges au-delà du dispositif Orchid, selon Truscott. « Nous pourrions envisager de modifier la conception globale de choses comme les vêtements et les toilettes pour rendre la miction moins salissante pour les hommes et les femmes. La recherche pourrait également être appliquée aux appareils qui aident les femmes à uriner debout, quelque chose qui pourrait être particulièrement utile aux femmes dans l'armée."