Laser hijau menunjukkan bahwa Anda harus menutup penutup toilet sebelum menyiram

Penerangan laboratorium dan pencitraan gumpalan aerosol yang dihasilkan siram. (A) Eksperimen laboratorium dengan toilet komersial tipe flushometer (1,6 galon per flush). Untuk semua percobaan, toilet berisi — dan disiram dengan — air ledeng murni tanpa padatan atau zat tambahan. Katup siram (terletak di belakang dinding belakang) diumpankan oleh suplai 60 psi dan diaktifkan secara elektrik melalui tombol tekan. (B) Kami menggunakan laser terus-menerus dan berdenyut untuk menghasilkan lembaran cahaya tipis yang menerangi kepulan dalam bidang vertikal di atas garis tengah mangkuk. (C) Sinar laser yang dihamburkan oleh partikel aerosol selama dan setelah siklus pembilasan dicitrakan oleh kamera. (D) Riwayat waktu kekuatan dan durasi siklus siram menggunakan tingkat tekanan suara rata-rata dalam mangkuk (garis merah) dari 20 ulangan siram (garis abu-abu) sebagai metrik. Waktu t=0 berhubungan dengan saat tombol flush ditekan. Kredit: Laporan Ilmiah (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-24686-5

Insinyur di University of Colorado Boulder telah mengkonfirmasi apa yang telah lama dicurigai oleh para fobia kuman di antara kita: Siram toilet komersial melepaskan awan tetesan kecil dan partikel aerosol mirip Vesuvius yang mencapai lebih dari 5 kaki di atas kursi.

Meskipun tidak terlihat oleh mata telanjang, ketika diterangi oleh laser hijau, bulu-bulu itu tampak seperti semburan confetti mikroskopis yang dilemparkan ke pesta paling kotor di dunia, yang terdiri dari tetesan kecil air dan apa pun yang mungkin ada di dalam mangkuk.

Penelitian yang dipublikasikan pada bulan Desember di jurnal Scientific Reports, benar-benar merupakan eksplorasi dalam mekanika fluida. Tim menyiram toilet yang hanya berisi air bersih, dan tidak menyelidiki infeksi dari partikel apa pun yang mungkin ada di dalam kepulan.

Tetapi alat mereka menegaskan bahwa setiap flush mencapai lebih jauh melampaui mangkuk daripada yang ingin dipercaya oleh kebanyakan dari kita.

“Kami semua tercengang,” kata John Crimaldi, penulis utama studi tersebut. “Saya berkata, ‘Ya Tuhan — itu yang terjadi?”

Crimaldi adalah seorang profesor hidrologi yang berspesialisasi dalam mekanika fluida — khususnya, bagaimana udara dan air mengangkut bahan lain yang mengalir bersamanya. Dia telah melihat cara arus laut mendistribusikan sperma dan telur untuk membuahi karang, dan bagaimana partikel bau menyebar melalui udara untuk mengkomunikasikan informasi kepada hewan.

Dia mengalihkan perhatiannya ke toilet atas desakan rekan Boulder dan rekan penulisnya Karl Linden, seorang insinyur lingkungan yang mempelajari sifat disinfektan dari sinar ultraviolet.

Saat melakukan brainstorming kasus uji yang ideal untuk disinfektan permukaan berbasis UV, pikiran Linden pertama-tama harus pergi ke beberapa tempat kotor.

“Di mana kita terpapar virus, dan di mana kita terpapar patogen?” kata Linden. “Dan salah satu pikiran saya adalah, ‘Nah, apa yang terjadi di toilet?'”

Linden secara khusus menggambarkan toilet komersial: pekerja keras tanpa tangki dan tanpa penutup yang ditemukan di toilet umum. Sebagian besar toilet umum di Amerika Utara dilengkapi dengan apa yang dikenal sebagai katup model flushometer, yang mengandalkan tekanan daripada gravitasi untuk mendorong air melalui mangkuk.

Hasilnya adalah semburan berkekuatan tinggi yang meninggalkan awan halus uap air di belakangnya — versi kabut yang lebih kecil dan kurang ceria yang naik di atas setiap batang kayu saat terjun terakhir kali ke Gunung Splash Disneyland.

Studi sebelumnya telah mengkonfirmasi bahwa permukaan di sekitar toilet umum sering menjadi sarang bakteri tinja. Sinar UV bisa menjadi disinfektan yang efektif, pikir Linden—tetapi pertama-tama, dia membutuhkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana patogen mikroskopis bergerak di sekitar ruang angkasa.

Di sebelah kiri, tidak ada yang terlihat dengan mata telanjang. Di sebelah kanan, laser hijau yang kuat membantu memvisualisasikan semburan aerosol dari toilet saat sedang disiram. Kredit: John Crimaldi

Dia menoleh ke Crimaldi, yang labnya menggunakan laser untuk memvisualisasikan gerakan cairan yang tidak akan terlihat oleh mata manusia. Laboratorium mekanika fluida Crimaldi memiliki tradisi musim panas tahunan yang membutuhkan waktu seminggu untuk mengatasi tantangan ilmiah berukuran kecil, tanpa dana atau tekanan apa pun untuk dipublikasikan. Pertanyaan toilet sangat cocok.

“Kami berkata, ‘Mungkin tidak akan ada hasilnya, atau mungkin kami akan mendapatkan sesuatu yang sangat keren,'” kata Crimaldi.

Alih-alih mengangkut peralatan mereka ke kamar mandi terdekat, tim memasang toilet yang berfungsi di lab di atas kerangka logam yang dapat disejajarkan dengan laser mereka. Kemudian mereka mengkalibrasi tekanan air pipa ledeng agar sesuai dengan toilet komersial pada umumnya.

Mereka tahu laser mereka akan membuat beberapa aerosol terlihat. Mereka tidak siap untuk ledakan kecil yang menyambut mereka pada serangan pertama.

“Ini seperti gunung berapi yang meletus,” kata Crimaldi. “Beberapa dari kami terdiam. Beberapa dari kami hanya tertawa karena tidak percaya, dan juga seperti, ‘Ya Tuhan, kami benar-benar melakukan sesuatu di sini.'”

Tim kemudian melatih laser berdenyut dan sepasang kamera ilmiah pada semprotan untuk mengukur kecepatan masing-masing partikel air. Siram toilet tidak memiliki kecepatan bersin, yang dapat mengirimkan tetesan yang menyembur hingga 100 mil per jam, atau bahkan batuk, yang tetesannya dapat menyebar hingga 50 mil per jam.

Aerosol dalam kepulan “sangat energik dan kacau” mencapai kecepatan maksimum 2 meter per detik, atau hanya di bawah 4,5 mil per jam, penulis penelitian melaporkan. Namun begitu mengudara, mereka membutuhkan waktu untuk menetap kembali. Hampir delapan detik setelah siram, partikel masih melayang lebih dari 5 kaki di atas tepi mangkuk — jauh melewati hidung bagi kebanyakan orang. Banyak yang tetap mengudara selama lebih dari satu menit.

“Saya pasti jauh lebih cenderung setelah melihat video ini untuk memakai masker di toilet umum daripada sebelumnya,” kata Crimaldi.

Meskipun percobaan dilakukan dengan toilet yang kosong dari semua kecuali air bersih, Crimaldi sangat curiga bahwa menambahkan kertas toilet dan kotoran manusia ke dalam campuran hanya menyuntikkan lebih banyak kekacauan dan energi ke dalam siraman.

“Saya memiliki firasat intuitif bahwa keberadaan padatan dapat memperburuk masalah karena hanya ada hal-hal tambahan yang dapat dilanggar oleh air dan untuk menciptakan lebih banyak peluang untuk pencampuran cairan yang energik ini,” katanya.

Linden berharap untuk menggunakan percobaan ini sebagai titik awal untuk penelitian masa depan yang melacak jarak perjalanan bakteri dan patogen lainnya di awan aerosol ini, dan berapa lama mereka tetap menular. Bergantung pada temuan itu, “kita bisa mulai memikirkan, intervensi apa yang bisa kita gunakan?” dia berkata. “Apa saja desain ulang toilet yang mungkin ingin kita pertimbangkan?”

Pendukung alternatif untuk menyiram toilet mengatakan penelitian ini memperkuat argumen untuk mencari metode pembuangan kotoran manusia yang lebih baik.

“Studi baru ini menambah beberapa bukti visual yang dramatis untuk kerugian lain dari toilet tradisional Barat dan keinginan kuat kita untuk menyiram dan melupakan,” kata Bryn Nelson, seorang ahli mikrobiologi dan penulis buku “Flush: The Remarkable Science of an Unlikely Treasure.”

“Banyak toilet pengomposan menggunakan penyedot debu dan sedikit air, jadi ini bisa menjadi alasan lain untuk mempertimbangkan manfaat dari model ramah lingkungan ini.”

Informasi lebih lanjut: John P. Crimaldi et al, Toilet komersial memancarkan gumpalan aerosol yang energik dan menyebar dengan cepat, Laporan Ilmiah (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-24686-5

2022 Los Angeles Times.

Didistribusikan oleh Tribune Content Agency, LLC.

Kutipan: Laser hijau mengungkapkan bahwa Anda harus menutup tutup toilet sebelum menyiram (2022, 29 Desember) diambil 30 Desember 2022 dari https://medicalxpress.com/news/2022-12-green-lasers-reveal-toilet-lid.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.