水洗不要のトイレを3Dプリンタで製作

2023-8-29
最新情報
3DPrinting, 3Dプリンティング, eco, SLS, エコ, 環境, 粉末焼結

排泄物の付着を減らし、高い節水機能を実現した3Dプリント製便器

武漢にある華中科技大学の研究チームは、SLS方式の3Dプリンティング技術を使って、排泄物が付着せず水の使用量を減らすことが可能な、耐摩耗性の超滑水洗トイレ（ARSFT）を製作した。
従来の超滑水性表面は厚みが限られており容易に摩耗してしまうが、ARSFTは自立性のある3D複雑形状になるだけでなく、耐摩耗性超滑水性を実現するための潤滑剤を大量に収容できる多孔質構造も実現した。

レーザー焼結された造形物の表面は非常に多孔質で粗い構造のため、潤滑剤を吸収することができる。ここにシリコンオイルを浸透させ、液体だけでなく粘着性のある排泄物などの付着を防いでいる。また、ARSFTはサンドペーパーによる1,000回以上の研磨を受けた後でも、超滑らかな表面性能を維持している。

水洗トイレは、人間の排泄物と便器表面への付着により、毎日かなりの量の水を消費している。超滑らかで滑りの良い表面は、複雑な液体や様々な粘弾性固体をはじくことができるが、機械的摩耗によって簡単に壊れてしまう。しかし、3DプリントされたARSFTは、牛乳、ヨーグルト、粘着性の高い蜂蜜、デンプンゲルを混ぜたお粥など、様々な液体に接触しても表面がキレイなままであり、複雑な液体に対する優れた撥水性を実証している。耐摩耗性に優れた超滑性を持つ3Dプリント物のコンセプトは、超滑性材料の開発を改善し、人間社会における水の消費をさらに削減することにある。

18世紀の発明以来、水洗トイレは人類社会に多大な利便性と健康上のメリットをもたらしてきた。しかしその一方で、水洗トイレは大量の水を必要とするため、世界全体では、トイレの水洗だけで1日あたり1,410億リットル以上の水を消費しており、これはアフリカ人口の総水消費量の6倍に相当する。そのため、水の消費を最小限に抑える新しいトイレ洗浄方法の開発は、非常に重要とされている。