黑科技再現：“尿液黑洞” 再也不會濺濕了

 對于那些經常穿卡其色休閑褲的男士來說，褲子被小便池里濺出來的尿液弄濕褲子是一件非常煩人的事。而現在，一個好消息是，科學家們或許已經找到了最佳的防濺設計，尿液進入小便池之后就像進入了“黑洞”一樣，再也不會濺出來了。

從 19 世紀開始，穿卡其色長褲的人一直被尿液濺濕這件事所困擾。因此，來自猶他州立大學的 Splash 實驗室主任 Tadd Truscott 和他的研究生 Randy Hurd 開始進行相關的研究，并在本周早些時候的美國物理學會流體動力學會議上發(fā)表了他們的研究成果。

 早在 2013 年，Splash 實驗室(當時還屬于楊伯翰大學)就給我們帶來了男生如何避免被尿液濺濕卡其色褲子的最佳技巧。坐在馬桶上是最好的辦法，特別是對于那些正在看書或者玩游戲的人來說。

如果你選擇的是經典的站立姿勢，科學家們建議你盡可能離小便池近一些，并讓尿液順著小便池的后方往下流，這樣會產生較少的飛濺。不過，并非每個人都懂得這個道理，當然，也有一部分人可能根本不在乎自己的尿液濺得到處都是(如果你也是這樣想的話，那我只能說你贏了)。

于是，Tadd Truscott 和 Randy Hurd 開始轉向小便池墊的研究。他們希望找出一種理想的小便池墊設計，讓那些尿尿的方式不對或者壓根不在意這一點的人也能很好地防止尿液濺濕自己的褲子。

Randy Hurd 表示，他在研究了很多不同的設計之后發(fā)現，這些小便池墊可以分為三大類。第一類主要是利用吸收性極強的布料將尿液飛濺的程度降到最低。不過，這些織物并不能做到迅速吸收液體，并且很容易飽和，飽和之后的小便池墊會使問題變得更加糟糕。

第二類采用了蜂窩結構，墊子上有許多小突起和孔，尿液進入就之后就無法飛濺出來。這種墊子的效果很好，但是它們的效率并不高，容易造成積水(或者說積尿)。第三類使用了一排排的小刺，它們看起來效果是最好的，但是刺的高度不足使得它們并不能防止尿液飛濺。

Tadd Truscott 和 Randy Hurd 開始思考如何改進這種帶刺的小便池墊，他們從一種高吸水性的苔蘚中找到了靈感，這種苔蘚生長在非常干燥的環(huán)境中，吸水和儲水性能都非常出色。研究人員表示，他們剛剛完成了一項關于這種苔蘚的獨特微結構的研究，他們發(fā)現，這種苔蘚的結構能夠讓液滴浸入其中，并且還會通過變形來防止液滴的飛濺。

接下來的問題是，他們要尋找可以代替這種苔蘚的材料。Tadd Truscott 和 Randy Hurd 認為：“我們發(fā)現了一種由碳納米管組成的結構，光線進入之后再也出不來。我們認為，如果它對光有用，那么對液滴或者尿液可能也會有效。”

換句話說，這其實是一個黑洞的模擬，而研究人員的小便池墊就采用了類似的結構設計，為了找到最佳的防濺設計，他們用水滴模擬了尿液噴濺的情形，并試圖以此找出最合適的刺的長度以及間隔。

最終，相比如何減少尿液的飛濺，他們更多的是研究液滴撞擊的物理問題。Randy Hurd 表示：“我們發(fā)現尿液飛濺和小便池之間的聯(lián)系非常有趣，并且相信科學界也會對它們之間的相互作用感興趣。”