প্রস্রাব-পাত্রে ফ্লুইড ডাইন্যামিক্‌স

বিজ্ঞান সুরুচি কুরুচির ধার ধারে না। ভব্য সমাজে অনুচ্চার্য কিন্তু অত্যন্ত জরুরি বহু সমস্যার সমাধান বিজ্ঞান করে বলেই শালীন জীবন শালীন থাকে, সুস্থ থাকে। চিকিৎসাশাস্ত্র তো বটেই, শৌচাগারও তার উদাহরণ। সভ্য সমাজের সুস্থ শৌচ-অভ্যাসের পিছনে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির অবদান অনেক।
আধুনিক প্রস্রাবপাত্রের নকশা গত একশো বছর ধরে অপরিবর্তিত রয়ে গেছে। কিন্তু সেই নকশায় নির্মিত পাত্রগুলি থেকে ঠিকরে তরলপ্রবাহ অবাঞ্ছিতভাবে নানাদিকে ছিটকে পড়ে – পাত্রের বাইরে, মেঝেতে, এমনকী গায়ে। এটা শুধু নোংরা এবং অস্বস্তিকর নয়, অস্বাস্থ্যকরও বটে। এর ফলে রোগ সংক্রমণও ঘটতে পারে। বিজ্ঞানীরা বোধহয় এতদিনে এ সমস্যার একটা সমাধান বার করতে পেরেছেন।
কানাডার ওয়াটার্লু বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্যোগে ঝাও পান আর কবিশান থুরাইরাজার অধীনে এক আন্তর্জাতিক বিজ্ঞানী-দল এ নিয়ে কাজ করেছেন। ঝাও বলেছেন, এটি এমনই এক সমস্যা যাতে একই সঙ্গে ফ্লুইড ডাইন্যামিক্‌স, অব্যাহত স্থিতিশীলতা (সাস্টেনেবিলিটি), ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ, নির্মাণপ্রযুক্তি ও ছাঁচ গড়া, চারুশিল্প, বিবিধ মানবিক বিষয়, উৎপাদন শিল্পের নকশা নির্মাণ, জৈব-যন্ত্রবিদ্যা এবং যাচাই পরীক্ষা – সবই জড়িত। ফ্লুইড ডাইন্যামিক্‌সের সূত্র কাজে লাগিয়ে ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের সাহায্যে তাঁরা হিসেব করে দেখেছেন, তরলের প্রবাহ যদি দেহ থেকে ৩০ ডিগ্রি বা তার থেকে কম কোণে পাত্রের ওপর গিয়ে পড়ে, তখন এই ঠিকরে গিয়ে ছিটকে পড়ার মাত্রাটা অনেক কমে যায়। বাস্তব ক্ষেত্রে পরীক্ষা করে এর সত্যতার প্রমাণ মিলেছে। এরকম দুটি পাত্রর নকশা তাঁরা তৈরি করেছেন, একটির নাম ‘কর্নুকোপিয়া’, অন্যাটির নাম ‘নটিলাস।’ কর্নুকোপিয়া হল উপচে-পড়া ভাণ্ডার হিসেবে কল্পিত ছাগলের শিং-এর আদলে নির্মিত পাত্র, আর নটিলাস হল অনেকগুলি শুঁড় আর পাকানো খোলাযুক্ত এক ধরনের সামুদ্রিক শামুকের আদলে নির্মিত পাত্র। এই দু ধরণের পাত্রে উপর থেকে আছড়ে-পড়া তরল-প্রবাহ ৩০ ডিগ্রি কিংবা তার চেয়ে কম কোণে এসে ধাক্কা খায়। নটিলাস শামুকের পাক-খাওয়া সর্পিল কাঠামোর জ্যামিতি এক্ষেত্রে গবেষকদের কাজে লেগেছে। নটিলাস পাত্রের একটা বাড়তি সুবিধে এই যে এটিকে শিশুদের ও হুইলচেয়ারে-বসা অসুবিধা-গ্রস্ত ব্যক্তিদের উপযোগী করে উঁচুনীচু করে নেওয়া যায়। আর কর্নুকোপিয়া নকশাটি নির্মিত হয়েছে দণ্ডায়মান ব্যবহারকারীদের জন্য।
গবেষকরা হিসেবে করে দেখেছেন, আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্রে সুলভ প্রস্রাবপাত্রর সংখ্যা ৫৬ মিলিয়ন। নটিলাস প্রযুক্তি ব্যবহার করলে এগুলি থেকে মেঝেতে ছিটকে-আসা তরলের পরিমাণ দিনে এক মিলিয়ন লিটার কম হবে। এতে খরচ কমবে, পরিচ্ছন্নতা বাড়বে, সংক্রমণের সম্ভাবনা কমবে।

সূত্র: “Splash-free urinals for global sustainability and accessibility: Design through physics and differential equations” by Kaveeshan Thurairajah, Xianyu (Mabel) Song, J D Zhu, Mia Shi, Ethan A Barlow, Randy C Hurd and Zhao Pan, 8 April 2025, PNAS Nexus.
DOI: 10.1093/pnasnexus/pgaf087