Juntamente com vários colegas da mesma universidade, realizaram modelos matemáticos para ver o que poderia ter impacto nos salpicos e descobriram que um elemento chave é o ângulo em que o fluxo vem.
A prática de marcação de território com urina é generalizada no mundo dos mamíferos — apesar de na nossa sociedade moderna ser desaprovada em níveis elevados. No entanto, os homens marcam comum e inadvertidamente o chão das casas de banho é uma prova disso.
Os urinóis são um negócio bastante grande, estimado em várias centenas de milhões de dólares por ano nos Estados Unidos da América. Pelo que muitos gostariam de fazer uma revolução, uma mudança com impacto a nível mundial.
De facto, estes objetos têm uma física surpreendentemente complexa. A dinâmica fluida de urinar num urinol pode tornar-se igualmente muito complexa, já que não existem duas correntes iguais.
Há ainda que considerar os homens com diferentes alturas e diferentes geometrias corporais, o que também podem afetar o fluxo de urina e, subsequentemente, os salpicos gerados.
“Este problema persiste desde a invenção do urinol há mais de um século”, escrevem os autores de um novo estudo que propõe um novo formato.
O engenheiro mecânico Zhao Pan da Universidade de Waterloo, no Canadá, quis estudar isto com mais detalhe. Juntamente com vários colegas da mesma universidade, realizaram modelos matemáticos para ver o que poderia ter impacto nos salpicos e descobriram que um elemento chave é o ângulo em que o fluxo vem.
“Descobrimos que quando um jato líquido ou um conjunto de gotas impacta uma superfície rígida abaixo de um determinado ângulo crítico de impacte, quase não é gerado qualquer salpico.
Assim, uma superfície concebida para intersectar sempre o fluxo de urina igual ou menor que o ângulo crítico impede o retorno do líquido”, diz o resumo do estudo.
Os cientistas inspiraram-se em fontes improváveis: conchas de nautilus e urina de cão. As conchas de nautilus têm sido estudadas em vários aspetos da física devido à sua intrigante geometria — e os protótipos desenhados por Pan e colegas também foram extraídos da sua geometria. De seguida, a equipa realizou experiências numéricas, e depois, claro, testou os desenhos.
“As nossas validações numéricas e experimentais mostram que os nossos desenhos de mictórios são superiores ao uso típico de um urinol popular disponível no mercado, bem como cenários onde os fluxos de urina são altamente instáveis (por exemplo, urinóis em navios e aviões sofrem perturbações)”.
Isto pode parecer como um estudo insólito, mas pode ter implicações significativas na vida real. Basta pensar em todos os bares e outros locais públicos com chão mais limpo — isto significa não só mais casas de banho higiénicas, mas também menos trabalho de limpeza.
“Os nossos novos designs de urinóis manterão as casas de banho mais limpas e reduzirão o trabalho, água e químicos necessários à limpeza periódica para promover uma manutenção mais sustentável das casas de banho”, concluem os investigadores.
Não é a primeira vez que os urinóis vêm ao centro das atenções da física. Na investigação anterior, uma equipa da Universidade de Oxford concebeu um material macio que poderia ser usado como revestimento e reduzir os salpicos — mas o problema com essa abordagem é que estes materiais macios também são fracos, o que os torna pouco fiáveis para um revestimento a longo prazo.
Também, há uma década, uma equipa de quatro físicos da Universidade Brigham Young (que se intitulam “wizz-kids”) estudou as propriedades das casas de banho e dos urinóis. Concluíram que os homens deveriam aproximar-se o mais possível do urinol e procurar atingir a parte de trás do urinol num ângulo descendente.
