Une équipe de chercheurs annonce avoir développé une nouvelle cuvette de toilettes imprimée en 3D aux parois si glissantes que plus rien ne peut y adhérer, même après une utilisation intensive. Une telle avancée pourrait permettre de réduire considérablement la quantité d’eau utilisée pour évacuer les déchets organiques.
Le problème des chasses d’eau des toilettes
L’invention des toilettes à chasse d’eau a eu un impact significatif sur nos modes de vie et sur l’hygiène. Malgré tout, elle soulève encore des préoccupations liées à la consommation d’eau et à l’efficacité du rinçage. Dans de nombreux cas, une grande quantité d’eau est en effet nécessaire pour assurer un rinçage efficace. Cela est d’autant plus vrai pour les toilettes plus anciennes. On estime ainsi que plus de 140 milliards de litres d’eau sont rejetés chaque jour dans le monde.
Cette consommation excessive peut avoir des répercussions sur les ressources en eau. En outre, le rejet d’une grande quantité d’eau usée dans les égouts peut contribuer à la pollution de l’eau et à la surcharge des stations d’épuration.
Par ailleurs, bien que les toilettes à chasse d’eau soient conçues pour éliminer les déchets, il peut arriver que certains résidus ne soient pas complètement évacués, ce qui peut nécessiter des rinçages supplémentaires. Cela peut alors conduire à un gaspillage d’eau et potentiellement à des problèmes d’hygiène si les déchets ne sont pas éliminés correctement.
Une cuvette ultra-glissante inspirée des plantes carnivores
Bin Su et son équipe de l’Université des sciences et technologies de Huazhong, en Chine, ont peut-être trouvé une solution à ces problèmes en développant une cuvette ultra-glissante.
Pour l’heure, les chercheurs n’ont imprimé qu’un petit modèle mesurant environ un cinquième de la hauteur d’une cuvette en porcelaine typique. Ils n’ont également testé le pouvoir d’adhérence de ses parois qu’en exposant sa surface à du yaourt, du miel, du gel féculent et de faux excréments. Cependant, les résultats sont très prometteurs. De plus, contrairement à d’autres toilettes glissantes, ce nouveau modèle conserve sa glissance même après une utilisation intensive et répétée.
Pour leurs travaux, les chercheurs se sont inspirés des sarracénies tropicales (Nepenthes). Ces plantes carnivores ont évolué pour attirer, capturer et digérer leurs proies à l’aide de structures en forme de vase appelées urnes. Ces dernières sont tapissées d’une surface intérieure glissante et cireuse qui, en plus de piéger les proies, les empêchent de ressortir. Une fois à l’intérieur, elles sont finalement digérées par des enzymes sécrétées par la plante.
Ici, les chercheurs ont enduit la surface des toilettes d’une huile grasse particulièrement hydrophobe. Les déchets organiques humains ayant une teneur élevée en humidité, une telle surface permet donc de les canaliser vers le bas et hors de la cuvette.
L’impression 3D à l’œuvre
Côté développement, l’équipe a fusionné des grains de plastique avec un type de sable hydrophobe pour produire la coque solide des toilettes au moyen d’une technique appelée impression 3D par frittage sélectif au laser. Concrètement, la technique utilise un laser pour chauffer sélectivement les particules de poudre, les fusionnant ensemble couche par couche pour former l’objet final. On obtient alors une structure poreuse avec de nombreux petits espaces entre les particules solides. Ici, les chercheurs ont comblé ces trous avec leur fameuse huile lubrifiante.
Il faudra un certain temps avant de pouvoir profiter de ces nouvelles cuvettes. L’impression 3D peut en effet être notoirement coûteuse. Par conséquent, produire ces toilettes à moindre coût sera probablement un défi.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Advanced Engineering Materials.
