Ticari tuvaletlerden çıkan aerosol tüyleri, kasenin 5 fit yukarısına yükselebilir. John Crimaldi/Bilimsel Raporlar, CC BY-NC-ND
Bir tuvaletin sifonunu her çektiğinizde, etrafınızdaki havaya küçük su damlacıkları bırakır. adı verilen bu damlacıklar aerosol tüyleri, insan atıklarından patojenleri yayabilir ve umumi tuvaletlerdeki insanları bulaşıcı hastalıklara maruz bırakabilir.
Aerosol dumanlarının yayılmasına ilişkin bilimsel anlayış - ve bunların varlığına ilişkin halkın farkındalığı - normalde görünmez olmaları gerçeğiyle engellenmiştir. Benim meslektaşlarım harun gerçek, karl ıhlamur, Mark Hernandez, Lars Larson ve Anna Pauls ve ben kullanabildik bu tüyleri aydınlatmak için yüksek güçlü lazerlersifonlu ticari tuvaletlerden yayılan aerosol bulutlarının yerini ve hareketini canlı ayrıntılarla görüntülememizi ve ölçmemizi sağlıyor.
Bu video, bir laboratuvarda lazerli ve lazersiz yıkamadan sonra aerosol bulutunun görünürlüğünü karşılaştırır.
Aşağı gitmek yerine yukarı çıkmak
Tuvaletler, haznenin içindekileri aşağıya doğru bir hareketle drenaj borusuna verimli bir şekilde boşaltmak için tasarlanmıştır. Yıkama döngüsünde su, haznenin içindekilerle güçlü bir şekilde temas eder ve havada asılı duran ince parçacıklardan oluşan ince bir sprey oluşturur.
Tipik bir ticari tuvaletin, hızları saniyede 6.6 fiti (saniyede 2 metreyi) aşan güçlü bir yukarı doğru hava jeti oluşturduğunu ve bu parçacıkları, hareketin başlamasından sonraki sekiz saniye içinde hızla kasenin 5 fit (1.5 metre) yukarısına taşıdığını bulduk. floş
Bu tüyleri görselleştirmek için, tipik bir kapaksız ticari tuvalet kurduk. sifonometre tarzı valf laboratuvarımızda Kuzey Amerika'da bulundu. Flushometre valfleri, suyu hazneye yönlendirmek için yerçekimi yerine basınç kullanır. Kasenin tepesinden tavana kadar olan bölgeyi aydınlatan ince bir dikey lazer ışığı tabakası oluşturmak için özel optikler kullandık. Uzaktan kumandalı bir elektrikli tetikle tuvaleti yıkadıktan sonra, aerosol parçacıkları görünür hale gelmek için yeterli lazer ışığı saçarak, parçacık bulutunu görüntülemek için kameraları kullanmamıza izin veriyor.
Bu parçacıkları görmeyi beklememize rağmen, parçacıkları kaseden fırlatan jetin gücüne hala şaşırdık.
A ilgili çalışma partiküllerin kasenin yukarısındaki hızlarda yukarı doğru taşınmasıyla saniyede 3.3 fit (saniyede 1 metre) yaklaşan, gerçek bir tuvalette gözlemlediklerimizin yaklaşık yarısı olan ideal bir tuvaletin hesaplamalı bir modelini kullandı. tuvalet.
Neden lazerler?
Bilim adamları biliyor yıllardır sifonlu tuvaletler havaya aerosol partikülleri salabilir. Yine de, Deneysel çalışmalar tuvaletlerin ürettiği parçacıkların sayısını ve boyutunu belirlemek için büyük ölçüde havayı sabit konumlarda örnekleyen cihazlara güvendiler.
Bu daha önceki yaklaşımlar aerosollerin varlığını doğrulayabilirken, dumanların fiziği hakkında çok az bilgi veriyorlar: neye benziyorlar, nasıl yayılıyorlar ve ne kadar hızlı hareket ediyorlar. Bu bilgi, aerosol bulutlarının oluşumunu azaltmak ve hastalık bulaştırma kapasitelerini azaltmak için stratejiler geliştirmek için kritik öneme sahiptir.
Bu video, Aaron True'nun bir bilgisayar ekranında sifonlu bir tuvalet dumanının canlı görüntü verilerini izlediğini göstermektedir.
Bir olarak mühendislik profesörü araştırmaları akışkan fiziği ile ekolojik veya biyolojik süreçler arasındaki etkileşimlere odaklanan, benim laboratuarım çeşitli şeylerin nasıl olduğunu belirlemek için lazer kullanma konusunda uzmanlaşmıştır. karmaşık sıvı akışlarıyla taşınır. Çoğu durumda, biz onları lazerle aydınlatana kadar bu şeyler görünmez.
Akışkan akışlarını ölçmek için lazer ışığı kullanmanın bir avantajı, fiziksel bir sondanın aksine ışığın ölçmeye çalıştığınız şeyi değiştirmemesi veya bozmamasıdır. Ayrıca, görünmeyen şeyleri görünür kılmak için lazer kullanmak insanlara şu konularda yardımcı olur: görsel yaratıklar, yaşadıkları akışkan ortamdaki karmaşıklıkları daha iyi anlarlar.
Aerosoller ve hastalık
Patojen içeren aerosol partikülleri önemlidir insan hastalığı vektörleri. Bir süre havada asılı kalan daha küçük parçacıklar, insanları aşağıdaki gibi solunum yolu hastalıklarına maruz bırakabilir: grip ve COVID-19 inhalasyon yoluyla. Yüzeylere hızla yerleşen daha büyük parçacıklar, aşağıdakiler gibi bağırsak hastalıklarını yayabilir: norovirus eller ve ağız ile temas yoluyla.
Dışkı ile kirlenmiş klozet suyu patojen konsantrasyonlarına sahip olabilir. onlarca sonra devam kızarmalar. Ama hala açık bir soru tuvalet aerosol tüylerinin bir bulaşma riski oluşturup oluşturmadığı konusunda.
Aerosol bulutlarının nasıl hareket ettiğini ve dağıldığını görsel ve niceliksel olarak açıklayabilmiş olsak da, çalışmamız tuvalet dumanlarının hastalıkları nasıl ilettiğini doğrudan ele almıyor ve bu, araştırmanın devam eden bir yönü olmaya devam ediyor.
Tuvalet dumanının yayılmasını sınırlama
Deneysel metodolojimiz, sifonlu tuvaletlerden hastalıklara maruz kalma riskini en aza indirmeye yönelik bir dizi stratejiyi test etmek için gelecekteki çalışmalar için bir temel sağlar. Bu, yeni klozet tasarımlarından veya sifon döngüsünün süresini veya yoğunluğunu değiştiren sifon vanalarından yayılan aerosol bulutlarındaki değişikliklerin değerlendirilmesini içerebilir.
Bu arada, insanların tuvalet dumanlarına maruz kalmasını azaltmanın yolları da var. Açık bir strateji, kapağı kapat kızarmadan önce. Ancak bu, aerosol bulutlarını tamamen ortadan kaldırmaz ve kamu, ticari ve sağlık hizmeti ortamlarındaki birçok tuvaletin kapağı yoktur. havalandırma veya UV dezenfeksiyonu sistemler ayrıca banyodaki aerosol bulutlarına maruz kalmayı azaltabilir.
Yazar hakkında
John Crimaldi, İnşaat, Çevre ve Mimari Mühendisliği Profesörü, Colorado Boulder Üniversitesi
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar:
Beden Skoru Tutar: Travmanın İyileşmesinde Beyin Zihin ve Beden
ile Bessel van der Kolk
Bu kitap, travma ile fiziksel ve zihinsel sağlık arasındaki bağlantıları araştırıyor, iyileşme ve iyileşme için içgörüler ve stratejiler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Nefes: Kayıp Bir Sanatın Yeni Bilimi
James Nestor tarafından
Bu kitap, nefes alma bilimini ve pratiğini araştırıyor, fiziksel ve zihinsel sağlığı iyileştirmek için içgörüler ve teknikler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Bitki Paradoksu: Hastalığa ve Kilo Almaya Neden Olan "Sağlıklı" Besinlerdeki Gizli Tehlikeler
Steven R. Gundry tarafından
Bu kitap diyet, sağlık ve hastalık arasındaki bağlantıları araştırıyor ve genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Bağışıklık Kodu: Gerçek Sağlık ve Radikal Yaşlanma Karşıtı için Yeni Paradigma
kaydeden Joel Greene
Bu kitap, epigenetik ilkelerinden yararlanarak ve sağlık ve yaşlanmayı optimize etmek için içgörüler ve stratejiler sunarak sağlık ve bağışıklığa yeni bir bakış açısı sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Eksiksiz Oruç Rehberi: Aralıklı, Alternatif Gün ve Uzun Süreli Oruçla Vücudunuzu İyileştirin
Jason Fung ve Jimmy Moore tarafından
Bu kitap, genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunarak oruç bilimini ve uygulamasını araştırıyor.
