Une nouvelle cuvette de toilettes ridiculement glissante pourrait empêcher les crottes de coller, rapportent des scientifiques

Jun 20, 2023

Les scientifiques ont fabriqué un petit modèle de nouvelles toilettes incroyablement glissantes sur lesquelles les crottes ne devraient pas coller.

Un nouveau matériau glissant pour la cuvette des toilettes résiste au caractère collant des excréments synthétiques ayant différentes teneurs en humidité. (Crédit vidéo : documents supplémentaires de Li et al. 2023 DOI : 10.1002/adem.202300703)

Selon les scientifiques, une toilette incroyablement glissante imprimée en 3D ne se salit pas et nécessite moins d'eau pour la chasser qu'une toilette classique. Nettoyer les toilettes pourrait-il devenir une corvée du passé ?

Pour l’instant, le concept n’est qu’un prototype, mais les chercheurs travaillent sur les moyens de commercialiser éventuellement cette chimie intelligente. Jusqu'à présent, les chercheurs n'ont imprimé qu'un petit modèle de toilettes qui mesure environ un cinquième de la hauteur d'un trône en porcelaine typique, et ils ont testé sa douceur en exposant sa surface à du yaourt, du miel, du gel féculent et de fausses crottes, et non au des vrais trucs.

L'invention des toilettes à chasse d'eau a révolutionné notre façon de vivre, mais cette innovation a eu un coût : à savoir 37 milliards de gallons (141 milliards de litres) d'eau rejetés chaque jour dans le monde, ont écrit les chercheurs dans leur récent article publié le 5 août dans la revue Advanced Engineering Materials. Et souvent, il y a un autre problème : même tout ce rinçage ne suffit pas à éliminer tous les excréments présents dans la cuvette.

Bin Su, chercheur principal à l'Université des sciences et technologies de Huazhong en Chine, et son équipe de scientifiques en matériaux ont peut-être trouvé une solution à ces problèmes.

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Dans leur étude, les chercheurs ont rapporté que leurs toilettes à chasse d'eau super glissantes, imprimées en 3D, ou ARSFT, sont totalement résistantes aux salissures causées par divers liquides, notamment le lait, l'eau boueuse et même les excréments synthétiques. Et contrairement à d’autres toilettes glissantes, l’ARSFT conserve sa glissance même après une utilisation intensive et répétée.

L'équipe s'est inspirée des sarracénies tropicales (Nepenthes), des plantes carnivores qui capturent leurs proies dans des coupes à feuilles en forme de vase ; pour aider à canaliser leurs proies vers leurs pièges, les plantes sécrètent une substance glissante et lubrifiante. De même, les chercheurs ont enduit la surface des toilettes d’une huile grasse qui a aidé à canaliser les déchets vers le bas et hors de la cuvette.

"Lorsque les contaminants tombent sur la surface, ils rencontrent d'abord le film lubrifiant plutôt que la surface [elle-même], ce qui peut réduire considérablement l'adhérence", écrivent les auteurs de l'étude.

Au niveau chimique, cette glissance provient d'une propriété matérielle appelée « hydrophobicité », qui est une mesure de la capacité du matériau à repousser l'eau. Les déchets humains ont une teneur élevée en humidité, donc une surface hydrophobe aidera à empêcher les crottes de coller.

À l’aide d’une technique appelée impression 3D par frittage sélectif au laser, l’équipe a fusionné des grains de plastique et un type de sable hydrophobe pour produire la coque solide des toilettes. Le frittage est un processus chimique qui compacte et combine deux types de solides sans les faire fondre ; plus important encore, cela crée une structure poreuse avec de nombreux petits espaces entre les particules solides. Les chercheurs ont comblé ces trous à l’aide d’une huile lubrifiante courante qui s’est répandue dans toute la structure pour recouvrir l’ensemble des toilettes.

Étant donné que l'huile lubrifiante est stockée dans toute la cuvette des toilettes, grâce à la structure poreuse, toute huile perdue à la surface est rapidement reconstituée depuis le plus profond du matériau, permettant à la cuvette de conserver ses propriétés ultra glissantes. Même une abrasion mécanique intense – comme celle provoquée par un gommage trop enthousiaste avec une brosse de toilette – ne diminue pas le caractère glissant, car le matériau s'auto-guérit rapidement en transportant l'huile vers la surface nouvellement exposée. L'équipe a testé cela en frottant leurs mini-toilettes 1 000 fois avec du papier de verre.

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