Nichts klebt: Neues Silikon

Bericht vom 23. August 2023

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von Peter Grad, Tech Xplore

Auf die Toilette zu gehen zählt vielleicht nicht zu den angenehmsten Aktivitäten des Tages, aber angesichts des Kontexts sollten wir durchaus dankbar sein.

Beispielsweise verrichteten die Sumerer in Mesopotamien, der Wiege der Zivilisation, ihre Notdurft, indem sie auf Keramikröhren saßen, die sich hoch über tiefen Gruben befanden, in denen sich Abfall ansammelte und blieb. Es gab keine Sanitäranlagen.

Die Griechen griffen 1700 v. Chr. an und errichteten den Palast von Knossos. Dabei schufen sie ein frühes Abwassersystem, das große Tonpfannen umfasste, die an eine fließende Wasserversorgung angeschlossen waren.

Im Jahr 315 n. Chr. hatten die Römer – die so gern feierten, dass sie einen Partygott namens Bacchus hatten – ein riesiges Toilettenheiligtum mit 144 Sitzplätzen gebaut, in dem sie eng beieinander saßen und die Aktivität als gesellschaftliches Ereignis betrachteten. Sie trafen Freunde, diskutierten über Politik, tauschten sich über Familienangelegenheiten und lokalen Klatsch aus und kümmerten sich gleichzeitig um die Natur. Ihre Togen boten ein gewisses Maß an Privatsphäre, aber nicht völlig. Es gab keine Beweise dafür, dass Männer und Frauen getrennt waren.

Ohne Toilettenpapier und ganz zu schweigen von intelligenten Toiletten, teilten sie sich gemeinsam an Stöcken befestigte Meeresschwämme – Tsorium, was wörtlich „ein wischendes Ding“ bedeutet –, um sich zu reinigen. Dies war nicht sehr hygienisch und das Wissen über die Ausbreitung von Krankheiten war wahrscheinlich eine häufige Quelle von Infektionen und Krankheiten.

Glücklicherweise erfand John Harrington, der Patensohn von Königin Elizabeth I., eine private Spültoilette mit einem Wassertank und Rohren zum Abtransport von Abfällen. Zwei Jahrhunderte später entwarf Alexander Cummins das S-förmige Rohr, das Abwasser ableitete und gleichzeitig Gerüche unterdrückte.

Heute können Sie für nur 8.625 US-Dollar eine intelligente Toilette mit Sitzheizung, Umgebungsbeleuchtung, integriertem Lautsprechersystem und verschiedenen Strahldrücken erwerben, die dafür sorgen, dass Ihr Hintern jedes Mal verwöhnt, massiert und vollständig gereinigt wird. Es bietet sofortiges Öffnen des Sitzes und automatische Spülung sowie Vorbefeuchtung für eine effektivere Spülung und nutzt Alexa, um Benutzern dabei zu helfen, das ultimative Toilettenerlebnis zu schaffen. Die Sumerer wären beeindruckt.

Die Feinheiten und Funktionsweisen von Toiletten haben das Interesse eines Forscherteams an der Huazhong-Universität für Wissenschaft und Technologie in Wuhan, China, geweckt. Sie dachten über die jahrtausendealte Toilettengeschichte nach und suchten nach einer besseren Toilettenschüssel. Nun haben sich Yike Li und seine Kollegen etwas ausgedacht, das wir alle zu schätzen wissen: eine superrutschige Toilettenschüssel, an der praktisch nichts haften bleibt. Ihre Arbeit wird in der Zeitschrift Advanced Engineering Materials veröffentlicht.

Mithilfe eines 3D-Druckverfahrens kombinierten sie Kunststoff- und hydrophobe Sandkörner und injizierten die Mischung mit einem Öl auf Silikonbasis. Das Ergebnis war eine rutschige Schüssel, die alles wegspülte, was sie hineinwarfen, darunter schlammiges Wasser, Reisbrei, Milch, Honig, mit Stärke gefülltes Gel und synthetischen Kot. Nichts blieb hängen, selbst nachdem die Oberfläche mehr als 1.000 Mal geschliffen wurde. Die Schüssel blieb rutschig, selbst nachdem die Forscher sie mit einem Stanley-Messer und einer Feile abgekratzt hatten.

Sie nennen ihre Erfindung ARSSFT – Abrasion-Resistant Super-Slippery Flush Toilet.

Früher wurden Toiletten mit Antihaftsprays behandelt, diese nutzen sich jedoch mit der Zeit ab. Die ARSSFT-Modellschüssel, die ein Zehntel der Größe einer normalen Toilette hat, behält ihre Widerstandsfähigkeit, da das Silikonöl tief in die Schüsseloberfläche eindringt, nah genug an der Oberfläche, um Antihafteigenschaften zu gewährleisten, aber tief genug, um nicht auszulaugen.

Dem Forschungspapier zufolge waren die Forscher nicht nur von der Herausforderung einer saubereren Toilettenschüssel motiviert.

Li von der Huazhong-Universität erklärte: „Allein die Toilettenspülung verbraucht weltweit mehr als 141 Milliarden Liter Wasser pro Tag, was dem Sechsfachen des gesamten Wasserverbrauchs der afrikanischen Bevölkerung entspricht.“

Der ARSSFT-Ansatz könne „das Problem der Wasserverschwendung auf der Erde angehen“, sagte Li.

Wenn Forscher nun nur eine Lösung für den endlosen Streit zwischen Paaren darüber finden könnten, ob sie den Toilettensitz oben oder unten lassen sollen.

Mehr Informationen: Yike Li et al., Abriebfeste und verbesserte superrutschige Spültoiletten, hergestellt durch eine selektive Lasersinter-3D-Drucktechnologie, Advanced Engineering Materials (2023). DOI: 10.1002/adem.202300703

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