賓州國(guó)家研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種方法，該方法顯著減少了沖洗傳統(tǒng)馬桶所需的水量，這通常需要6升。

新涂層可以將廁所用水量減少一半，增加水可持續(xù)性。

每天，超過(guò)1410億升水僅用于沖洗廁所。憑借數(shù)百萬(wàn)全球公民，遇到水資源稀缺，如果該金額可能降低50％，那么怎么樣？

通過(guò)在賓夕法尼亞州立大學(xué)（2019年11月18日）在自然可持續(xù)發(fā)展中發(fā)布的研究可能存在的可能性。

“我們的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種強(qiáng)大的生物啟發(fā)，液體，污泥和細(xì)菌驅(qū)蚊涂層，可以基本上進(jìn)行廁所自我清潔，”機(jī)械工程和機(jī)械工程副教授和副職業(yè)教授生物醫(yī)學(xué)工程。

在WONG實(shí)驗(yàn)室的自然啟發(fā)工程中，在機(jī)械工程系和材料研究所內(nèi)部，研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法，該方法顯著減少了沖洗傳統(tǒng)馬桶所需的水量，這通常需要6升。

賓州國(guó)家研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種方法，可以大大減少?zèng)_洗傳統(tǒng)廁所所需的水量 - 一種生物啟發(fā)，液體，污泥和細(xì)菌排斥涂層，這些涂層可以基本上制作廁所自清潔 - 在紙上描述自然可持續(xù)發(fā)展。

由Jing Wang的博士畢業(yè)于Wong的實(shí)驗(yàn)室，液體根深蒂固的光滑表面（較少）涂層是兩步噴霧，在其他應(yīng)用中，可以應(yīng)用于陶瓷馬桶碗。由分子接枝聚合物產(chǎn)生的第一噴霧是建立極其光滑和液體排斥基礎(chǔ)的初始步驟。

“當(dāng)它干燥時(shí)，第一個(gè)噴霧增長(zhǎng)了看起來(lái)像小毛發(fā)的分子，直徑比人類(lèi)更薄約1,000,000倍，”王說(shuō)。

雖然該第一申請(qǐng)產(chǎn)生了極光滑的表面，但是第二噴霧劑在那些納米鏡的“毛發(fā)”周?chē)臐?rùn)滑劑薄層以產(chǎn)生超滑的表面。

“當(dāng)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的廁所放在廁所上的涂料并轉(zhuǎn)儲(chǔ)合成糞便上時(shí)，它（合成糞便）只是完全爬下而且沒(méi)有粘在廁所（廁所）上，”王說(shuō)。

研究人員的實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了表面有效排斥的細(xì)菌，特別是傳播傳染病和令人不快的氣味的細(xì)菌。

通過(guò)這種新穎的光滑表面，廁所可以有效地從碗內(nèi)部清潔殘留物并僅在前需要的一部分水處理廢物。研究人員還預(yù)測(cè)，在需要重復(fù)潤(rùn)滑劑層之前，預(yù)測(cè)涂層可以持續(xù)約500沖洗在常規(guī)馬桶中。

雖然其他液體注入的濕滑表面可能需要數(shù)小時(shí)才能治愈，但兩步涂層的兩步涂層少于五分鐘。研究人員的實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了表面有效排斥的細(xì)菌，特別是傳播傳染病和令人不快的氣味的細(xì)菌。

研究人員表示，如果在美國(guó)在美國(guó)被廣泛采用，它可以將關(guān)鍵資源引導(dǎo)到其他重要活動(dòng)，干旱地區(qū)或經(jīng)歷慢性水資源稀缺的地區(qū)。

由這些人道主義解決方案驅(qū)動(dòng)，研究人員希望他們的工作可以對(duì)發(fā)展中國(guó)家產(chǎn)生影響。該技術(shù)可用于無(wú)水廁所，在世界各地廣泛使用。

“貼在廁所的大便不僅對(duì)用戶(hù)不愉快，而且還呈現(xiàn)出嚴(yán)重的健康問(wèn)題，”王說(shuō)。

但是，如果使用不含無(wú)水廁所或尿壺較少的涂層，該團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)這些類(lèi)型的夾具將更具吸引力和更安全的廣泛使用。

為解決美國(guó)和世界各地的這些問(wèn)題，黃先生和他的合作者，王，比吉特博世和南太陽(yáng)，所有機(jī)械工程校友，開(kāi)始了一個(gè)啟動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

在Ben Franklin Technology Partners的Techcelerator的支持下，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，能源部，海軍研究辦公室，大米商業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽和Y-Combinator，他們的公司，一塵不染的材料，已經(jīng)帶來(lái)了較少的涂層市場(chǎng)。

“我們的目標(biāo)是為市場(chǎng)帶來(lái)有影響力的技術(shù)，以便每個(gè)人都可以受益，”黃說(shuō)。“為了最大限度地提高涂層技術(shù)的影響，我們需要將其從實(shí)驗(yàn)室中取出。”

期待著，團(tuán)隊(duì)希望一塵不染的材料將在維持世界的水資源方面發(fā)揮作用，并繼續(xù)擴(kuò)大其技術(shù)的范圍。

“作為學(xué)術(shù)環(huán)境的研究人員，我的目標(biāo)是發(fā)明每個(gè)人都可以從中受益的東西，”黃說(shuō)。“作為一名賓夕法尼亞州的計(jì)，我認(rèn)為這種文化正在通過(guò)創(chuàng)業(yè)來(lái)放大，而且我很興奮貢獻(xiàn)。”

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參考：“用于極端節(jié)水和全球衛(wèi)生的粘彈性固體防護(hù)涂料”由景王，林王，南孫，羅斯尼，惠莉，瑪戈·科塞蒂，萊昂威廉姆斯，Pak Kin Wong和Tak-Sing Wong，2019年11月18日，自然可持續(xù)發(fā)展.DOI：
10.1038 / s41893-019-0421-0

來(lái)自賓夕法尼亞州的其他本文的共同作者包括材料科學(xué)與工程系的林王;惠李，博士畢業(yè)于生物醫(yī)學(xué)工程系; Margo Corsetti，機(jī)械工程校友;和Pak Kin Wong，生物醫(yī)學(xué)工程教授。該工作的國(guó)際合作者包括Ross Tierney，博士畢業(yè)生，博士威廉姆斯·英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)競(jìng)技創(chuàng)意設(shè)計(jì)中心。

這項(xiàng)工作得到了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，Wormley家庭早期職業(yè)教授和人道主義材料倡議獎(jiǎng)，由Covestro和材料研究所提供資金。