煙塵的可視化可帶來更清潔、更安全的廁所和浴室
至少60年來,人們已經知道,如果你在衝馬桶時把抽水馬桶蓋打開,一縷氣溶膠化的馬桶水滴將從馬桶中升起。這些空氣中的飛沫隨後會飄到浴室的其他表面上,可能會傳播大腸桿菌等病原體。
到目前為止,我們只是通過科學儀器檢測到這些飛沫的存在的研究來了解這一現象。然而,現在,科羅拉多大學博爾德分校的研究人員已經得到了一些相當令人不安的圖片。
在John Crimaldi教授的領導下,科學家們首先安裝了一個全新的無蓋馬桶,是北美公共廁所中常用的類型,它被連接到一個傳統的沖水機制,並充滿了乾淨的自來水。然後,他們將兩個綠色激光器瞄在廁所的上方。其中一個持續照射,以顯示水滴在三維空間中的位置,而另一個激光器則快速跳動,以測量水滴的運動速度和方向。兩台攝像機在馬桶沖水時記錄了高清圖像和視頻–結果比預期的要戲劇性得多。
Crimaldi說:”我們曾預計這些氣溶膠顆粒會漂浮起來,但它們卻像火箭一樣飛了出來。”
在大多數情況下,液滴羽流向上移動,並向實驗室的後牆退去。也就是說,它的大部分也是直線上升,直到被天花板擋住,還有一些則向前擴散到房間裡。重要的是,當使用一種被稱為光學粒子計數器的設備測量液滴的大小時,可以發現最小的液滴在空氣中停留時間最長,小到足以避開人的鼻毛並進入肺部。
值得注意的是,該實驗是在一個開放的、相對空曠的空間進行的,沒有衛生間的牆壁和走動的人。Crimaldi認為,這兩者的存在可能會使問題惡化,促進飛沫的散佈。
“現在我們希望,通過能夠以這種方式可視化液滴,可以更好地解決未來的問題……同時也希望,看到這些圖像的人將會更有動力在家裡沖水時放下蓋子。”
Crimaldi告訴我們:”我們的方法可以用來評估新的馬桶和沖水閥的設計,這些設計可以減少氣溶膠顆粒的向上噴射,同時仍能有效地將污物向下衝。這些方法還可以用來評估新的通風和紫外線消毒系統,這些系統可以減少對噴出的煙塵的暴露風險。”