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I laser verdi rivelano che dovresti chiudere il coperchio del water prima di tirare lo sciacquone

Gli ingegneri dell’Università del Colorado Boulder hanno confermato ciò che i germofobici tra noi sospettavano da tempo: lo sciacquone di una toilette commerciale rilascia una nuvola simile al Vesuvio di minuscole goccioline e particelle di aerosol che raggiunge più di 5 piedi sopra il sedile.

Anche se invisibile ad occhio nudo, quando illuminato da laser verdi, il pennacchio appare come un’esplosione di coriandoli microscopici lanciati alla festa più grossolana del mondo, composta da minuscole gocce d’acqua e qualsiasi altra cosa possa esserci nella ciotola.

La ricerca, pubblicata a dicembre sulla rivista Scientific Reports , era strettamente un’esplorazione nella meccanica dei fluidi . Il team ha lavato i bagni contenenti solo acqua pulita e non ha indagato sull’infettività di eventuali particelle che potrebbero trovarsi nel pennacchio.

Ma i loro strumenti hanno confermato che ogni risciacquo arriva molto più in là della ciotola di quanto la maggior parte di noi vorrebbe credere.

“Siamo rimasti tutti stupiti”, ha detto John Crimaldi, l’autore principale dello studio. “Ho detto:” Oh, mio ​​Dio, è quello che succede?

Crimaldi è un professore di idrologia specializzato in meccanica dei fluidi, in particolare come l’aria e l’ acqua trasportano altri materiali che scorrono insieme ad essa. Ha esaminato i modi in cui le correnti oceaniche distribuiscono sperma e uova per fertilizzare i coralli e come le particelle di odore viaggiano nell’aria per comunicare informazioni agli animali.

Ha rivolto la sua attenzione ai servizi igienici su sollecitazione del suo collega di Boulder e coautore Karl Linden, un ingegnere ambientale che studia le proprietà disinfettanti della luce ultravioletta.

Durante il brainstorming del banco di prova ideale per un disinfettante per superfici a base di raggi UV, la mente di Linden ha dovuto prima andare in posti sporchi.

“Dove veniamo esposti ai virus e dove veniamo esposti agli agenti patogeni?” disse Tiglio. “E uno dei pensieri che ho avuto è stato:” Beh, cosa sta succedendo nei bagni?'”

Linden stava specificamente immaginando i bagni commerciali: i cavalli da lavoro senza serbatoio e senza coperchio che si trovano nelle bancarelle dei bagni pubblici. La maggior parte dei bagni pubblici del Nord America è dotata di quella che è nota come valvola a flussometro, che si basa sulla pressione anziché sulla gravità per forzare l’acqua attraverso la tazza.

Il risultato è uno sciacquone ad alta potenza che lascia dietro di sé una sottile nuvola di vapore acqueo, una versione più piccola e meno allegra della nebbia che si alza sopra ogni tronco mentre fa il suo ultimo tuffo nella Splash Mountain di Disneyland.

Precedenti studi hanno confermato che le superfici attorno ai bagni pubblici sono spesso focolai di batteri fecali. La luce UV potrebbe essere un disinfettante efficace, pensò Linden, ma prima aveva bisogno di una migliore comprensione di come i patogeni microscopici si muovono nello spazio.

Si è rivolto a Crimaldi, il cui laboratorio utilizza i laser per visualizzare movimenti fluidi che altrimenti sarebbero impercettibili all’occhio umano. Il laboratorio di meccanica dei fluidi di Crimaldi ha una tradizione estiva annuale di prendersi una settimana per affrontare una sfida scientifica di dimensioni ridotte, senza finanziamenti o alcuna pressione per la pubblicazione. La questione del gabinetto era perfetta.

“Abbiamo detto, ‘Forse non ne verrà fuori nulla, o forse otterremo qualcosa di veramente interessante'”, ha detto Crimaldi.

Invece di trasportare la loro attrezzatura nel bagno più vicino, il team ha installato una toilette funzionante nel laboratorio sopra un telaio metallico che poteva essere allineato con i loro laser. Quindi hanno calibrato la pressione dell’acqua dell’impianto idraulico in modo che corrispondesse a quella di un tipico bagno commerciale.

Sapevano che il loro laser avrebbe reso visibili alcuni aerosol. Non erano preparati per la piccola esplosione che li accolse al primo colpo.

“È come un vulcano in eruzione”, ha detto Crimaldi. “Alcuni di noi sono rimasti sbalorditi fino al silenzio. Alcuni di noi stavano solo ridendo per l’incredulità, e anche tipo, ‘Oh, mio ​​Dio, stiamo davvero facendo qualcosa qui.'”

Il team ha quindi addestrato un laser pulsato e un paio di telecamere scientifiche sullo spray per misurare la velocità delle sue singole particelle d’acqua. Lo sciacquone non ha la velocità di uno starnuto, che può far schizzare goccioline fino a 100 miglia all’ora, o anche un colpo di tosse, le cui goccioline possono viaggiare fino a 50 miglia all’ora.

Gli aerosol nel pennacchio “sorprendentemente energico e caotico” hanno raggiunto una velocità massima di 2 metri al secondo, o poco meno di 4,5 miglia all’ora, hanno riferito gli autori dello studio. Tuttavia, una volta in volo, hanno impiegato un po’ di tempo per sistemarsi di nuovo. Quasi otto secondi dopo il lavaggio, le particelle si libravano ancora a più di 5 piedi sopra il bordo della ciotola, ben oltre il livello del naso per la maggior parte delle persone. Molti sono rimasti in volo per più di un minuto.

“Sicuramente sono molto più propenso dopo aver visto questi video a indossare una maschera in un bagno pubblico di quanto avrei potuto essere prima”, ha detto Crimaldi.

Sebbene gli esperimenti siano stati condotti con servizi igienici privi di acqua pulita , Crimaldi sospetta fortemente che l’aggiunta di carta igienica e rifiuti umani alla miscela non faccia altro che iniettare più caos ed energia in uno sciacquone.

“Ho la sensazione intuitiva che la presenza di solidi potrebbe esacerbare il problema perché ci sono solo cose aggiuntive su cui l’acqua può incidere e creare maggiori opportunità per questa energica miscelazione di fluidi”, ha detto.

Linden spera di utilizzare questo esperimento come punto di partenza per la ricerca futura che tiene traccia della distanza che i batteri e altri agenti patogeni percorrono in queste nuvole di aerosol e per quanto tempo rimangono infettivi. A seconda di questi risultati, “possiamo iniziare a pensare, beh, quali interventi possiamo usare?” Egli ha detto. “Quali sono alcune riprogettazioni di una toilette che potremmo prendere in considerazione?”

I sostenitori delle alternative ai servizi igienici con sciacquone hanno affermato che lo studio rafforza l’argomento per la ricerca di metodi migliori per lo smaltimento dei rifiuti umani.

“Questo nuovo studio aggiunge alcune drammatiche prove visive dell’ennesimo svantaggio dei tradizionali bagni occidentali e del nostro forte desiderio di sciacquare e dimenticare”, ha affermato Bryn Nelson, microbiologo e autore del libro “Flush: The Remarkable Science of an Improbabile tesoro”.

“Molti servizi igienici per il compostaggio utilizzano uno sciacquone sottovuoto e poca o nessuna acqua, quindi questo potrebbe essere un altro motivo per considerare i pregi di questi modelli ecologici”.

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