Светът е пълен с животни с филтърен тип на хранене - от малки ракообразни и определени видове корали до различни мекотели, морски раковини и дори китове.

Сега инженерите от Масачузетския технологичен институт (МТИ) са открили, че един механизъм за филтриране би могъл да подобри дизайна на промишлените водни филтри, сподели TechXplore.

В изследването, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, екипът характеризира механизма на хранене с филтри на мобулата - семейство, което включва два вида манта и седем вида дяволски риби.

Те се хранят, като плуват с отворена уста през богати на планктон райони в океана. Мобулите филтрират планктона в хранопровода си, докато водата излиза през хрилете им.

Устата на мобулата е покрита със специални структури, наречени плочи, които насочват водата към хрилете на мантата.

Екипът на МТИ показа, че размерите на тези плочи могат да попречат на засмукания планктон да излиза през хрилете. Нещо повече, хрилете абсорбират кислород от минаващата вода, което помага на мантата да диша едновременно, докато се храни.

„Ние показваме, че тези плочи са с перфектният размер за балансиране на храненето и дишането“, казва авторът на изследването Анет „Пеко“ Хосой, професор по машинно инженерство университета.

Снимка: EPA

Инженерите са създали воден филтър вдъхновен именно от мобулите, с помощта на който са проучили как водата тече през филтъра, когато е снабден с подобни структури. Според екипа с резултатите е възможно да се оптимизират промишлените водни филтри с напречен поток, които са като цяло сходни по конфигурация с тази на мобулите.

Малък генератор може да захранва електрически устройства само чрез движението на тялото

Всеки промишлен филтър трябва да намери баланс между пропускливостта (колко лесно течността може да тече през филтър) и селективността (колко успешен е филтърът в задържането на частици с определени размери).

Мембрана с големи отвори би пропускала много частици, което прави много ниска селективността. По същия начин, мембрана с много по-малки отвори би била много по-селективна, но също така изисква повече енергия за изпомпване на водата през по-малките отвори.

Докато е разглеждал животни, хранещи се с филтър, Синю Мао, водещият автор и постдоктор в МИТ е открил, че мобулата е постигнала идеален баланс между пропускливост и селективност.

Вдъхновена от калмарите: Нова технология за терморегулиращи се дрехи

Изследователите са осъзнали, че филтриращите характеристики на мантите са до голяма степен подобни на тези на индустриалните филтри с напречен поток. Тези филтри са проектирани така, че течността да тече през пропусклива мембрана, която пропуска по-голямата част от течността, докато всички замърсяващи частици продължават да текат и в крайна сметка да излязат в резервоар с отпадъци.

Последвайте ни за още актуални новини в Google News Showcase

Последвайте btvnovinite.bg във VIBER

Последвайте btvnovinite.bg в INSTAGRAM

Последвайте btvnovinite.bg във FACEBOOK