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科学家受鱼嘴启发研制高效过滤器

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来源: 作者: 2019-05-16 22:36:23

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科学家通过滤食性鱼类嘴部结构启发,研发出一种新的液体过滤机制,可通过液体中的涡旋有效地截获颗粒物,甚至能够捕获比过滤器本身的眼更小的颗粒。这项发现可用于一系列对液体有过滤需求的工业应用领域,如生产啤酒和奶制品。研究成果近日发表于《自然—通讯》。

滤食性鱼类,例如金鱼和鲸鲨,都能够在滤食时保存食物颗粒,但不让口腔过滤器被不想要的杂物堵塞。但是,让滤食性鱼类避免口腔过滤器堵塞的流体动力学进程一直不清楚。

美国弗吉尼亚威廉与玛丽学院Laurie Sanderson团队设计了一个3D打印的锥形尼龙塑料模型,模仿了匙吻鲟和姥鲨口腔中被称为鳃弓的结构。他们研究了三种匙吻鲟的口腔结构,并检测了该模型在实验水流池中的表现。研究显示,模型中的过【校庆故事】120年校庆晚会幕后那些事儿(8)——再别康桥
滤结构和鱼的过滤结构都是通过在液体中产生涡旋,从而捕获食品颗粒并防止梗塞。鳃弓是硬骨或软骨形成的弓形结构用于支撑鳃,起到了特定的肋片作用,帮助鱼口腔中的水流动,形成水流和涡旋。这些肋片帮助小颗粒的集中,提高了捕获食品的效力。

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