每天，僅用于沖廁的水就超過1410億升。隨著數以百萬計的全球公民面臨水資源短缺，如果將這一數量減少50%怎么辦?

今天(11月18日)在賓夕法尼亞州立大學進行的有關自然可持續性的研究可能會存在這種可能性。

“我們的團隊開發了一種堅固的生物啟發性，液體，污泥和細菌排斥性涂層，可以使馬桶自潔，”蠕蟲早期工程學教授，機械工程學副教授Tak-Sing Wong說。生物醫學工程。

在機械工程系和材料研究所的Wong自然啟發工程實驗室中，研究人員開發了一種方法，該方法可以顯著減少沖洗常規馬桶所需的水量，而這種水通常需要6升。

液體包裹的光滑表面(LESS)涂層由Wong實驗室的博士研究生Wang Jing共同開發，是一種兩步噴涂法，除其他應用外，還可以應用于陶瓷馬桶。由分子接枝的聚合物制成的第一道噴霧是建立極其光滑和防液基礎的第一步。

王說：“干燥后，第一噴劑會生長出看起來像小毛發的分子，其直徑比人的細約一百萬倍。”

雖然第一個應用程序照原樣創建了非常光滑的表面，但第二個噴霧器卻在那些納米級的“毛發”周圍注入了一層薄薄的潤滑劑，以形成超滑的表面。

王說：“當我們把這種涂料放在實驗室的馬桶上，并把合成的糞便倒在上面時，它(合成的糞便)就完全滑落了，沒有東西粘在上面(廁所)。”

有了這種新穎的光滑表面，馬桶可以有效地清除馬桶內部的殘留物，并僅用以前所需水的一小部分處理廢物。研究人員還預測，在需要重新涂抹潤滑劑層之前，這種涂料在常規馬桶中可持續沖洗約500次。

其他注入液體的光滑表面可能需要數小時才能固化，而LESS兩步涂覆只需不到五分鐘的時間。研究人員的實驗還發現，表面能夠有效驅除細菌，尤其是那些傳播傳染病和難聞氣味的細菌。

研究人員說，如果在美國廣泛采用，它可以將關鍵資源用于其他重要活動，干旱地區或長期缺水地區。

在這些人道主義解決方案的推動下，研究人員還希望他們的工作能夠對發展中國家產生影響。該技術可以在無水馬桶中使用，無水馬桶在世界范圍內得到廣泛使用。

Wong說：“糞便粘在馬桶上不僅使使用者感到不舒服，而且還帶來嚴重的健康問題。”

但是，如果無水馬桶或小便池使用了LESS涂層，研究小組預測這些類型的固定裝置將更有吸引力且更安全，可廣泛使用。

為了解決美國乃至全世界的這些問題，Wong及其合作者Wang，Birgitt Boschitsch和Nan Sun(均為機械工程校友)開始了一家創業公司。

在本·富蘭克林技術合作伙伴的技術促進者，美國國家科學基金會，能源部，海軍研究辦公室，賴斯商業計劃競賽以及Y-Combinator的支持下，他們的公司SpotLESS Materials已經將LESS涂料應用于市場。

Wong說：“我們的目標是將有影響力的技術推向市場，使每個人都能受益。” “為了最大程度地發揮我們涂層技術的影響力，我們需要將其帶出實驗室。”

展望未來，該團隊希望Spotlessless Materials將在維持世界水資源和繼續擴大其技術范圍方面發揮作用。

Wong說：“作為學術研究人員，我的目標是發明每個人都可以受益的東西。” “作為賓夕法尼亞州立州立大學，我看到這種文化通過企業家精神得到放大，我很高興能做出貢獻。”