Дослідники з Університету Колорадо використовували лазерну візуалізацію, щоб показати, як крихітні крапельки води, невидимі неозброєним оком, швидко викидаються в повітря при змиванні туалету без кришки. Вчені проаналізували, як змінюється швидкість і поширення частинок всередині потоку. Це важливо для зменшення ризику зараження за допомогою стратегій дезінфекції та вентиляції або вдосконалення конструкції туалету та змиву.
Дослідження показало, що частинки аерозолю швидко вилітають з початковою швидкістю 2 м/с. Поступово зупиняючись, вони досягають висоти 1,5 м над унітазом протягом 8 с. Найбільші краплі осідають на поверхнях протягом кількох секунд, а дрібні аерозольні частинки (розміром менше 5 мк) залишаються в повітрі протягом декількох секунд і довше.
Викид аерозолю з унітазу. Відео: University of Colorado Boulder
У своїй роботі вчені використовували два лазери: один безперервно світив на унітаз і над ним, а інший посилав швидкі імпульси світла в ту ж область. Постійний лазер показував, де в повітрі знаходяться частинки, а пульсуючий лазер вимірював їх швидкість і напрямок. Весь експеримент знімався за допомогою двох камер з високою роздільною здатністю.
Для дослідження вчені вибрали унітаз без кришки з циліндричним змивним механізмом. Така модель поширена в громадських туалетах в Північній Америці і ряді інших країн світу. При проведенні експерименту новий, чистий туалет був заповнений тільки водою. Дослідники відзначають, що додавання відходів життєдіяльності та паперу може ще сильніше змінити поширення аерозольного спрею і мікрочастинок.
Викид аерозолю з унітазу. Зображення: John P. Crimaldi et al., Scientific Reports
Аерозольні краплі можуть переносити патогени, такі як кишкова паличка (E. coli), клостридії (C. difficile), норовіруси та аденовіруси. Розуміння траєкторій і швидкостей цих частинок важливо для зниження ризику зараження за допомогою стратегій дезінфекції та вентиляції або поліпшення конструкції туалету і змиву, пояснюють вчені. Вони відзначають, що при відвідуванні громадських туалетів люди стикаються не тільки з власними бактеріями, але і з мікробами від попередніх відвідувачів, які можуть залишатися в унітазі навіть після 10 змивів.
Викид аерозолю з унітазу. Зображення: John P. Crimaldi et al., Scientific Reports