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美研究人员基于鱼嘴结构开发高效过滤器

2021-02-18 13:51米乐新闻 人已围观

简介传统过滤器通常是使用滤网将颗粒物从液体中分离出来,滤网需求常常替换和整理,不然很容易发生阻塞。 比较而言鱼类的口腔过滤才能更强。滤食性鱼类,例如金鱼、匙吻鲟、姥鲨和...

  传统过滤器通常是使用滤网将颗粒物从液体中分离出来,滤网需求常常替换和整理,不然很容易发生阻塞。

  比较而言鱼类的口腔过滤才能更强。滤食性鱼类,例如金鱼、匙吻鲟、姥鲨和鲸鲨,都能在滤食时保存食物颗粒,一起避免口腔过滤器被杂物阻塞。

  美国威廉-玛丽学院的研讨团队在最新一期英国《天然·通讯》网络版陈述说,根据匙吻鲟和姥鲨口腔中被称为“鳃弓”的结构,他们规划了一个3D打印的锥形尼龙塑料过滤器模型。他们将模型放入一个水流池中调查过滤效果,并将其与匙吻鲟口腔结构的过滤机制进行比照。

  成果发现,无论是模型仍是鱼的口腔,都是经过在液体中发生涡旋来捕获颗粒物,并避免阻塞。鳃弓是硬骨或软骨曲折构成的锥形结构,用于支撑鳃,其间的骨头像旧式暖气片相同平行摆放。

  研讨人员解说说,锥形结构有助于鱼口腔中的水活动,构成水流和涡旋,而平行摆放的骨头有助于小颗粒物集合,两者结合效果构成“涡旋跨步过滤”机制,可使比骨头之间缝隙还小的颗粒也能被阻拦下来。

  陈述作者之一、威廉-玛丽学院学者劳丽·桑德森说,这种过滤机制未来使用十分广泛,从过滤只要细胞巨细颗粒的微型过滤器,到大型工业管道中的过滤器,都能高效发挥效果。

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