你有沒有……聽說過鯨鯊嘴裡的秘密？

世界著名的雜誌《自然-通訊》上曾經發布過一種新的液體過濾機制，該機制受到濾食性魚類嘴部結構啟發，通過液體中的渦旋高效截獲顆粒物，可以捕獲比過濾器本身網眼更小的顆粒。

海洋中濾食性魚類的鯨鯊在進食的時候，可以在保留所需食物顆粒的同時過濾掉不需要的物質，而且是永遠都不會堵塞。來自美國的一個研究小組就是受到鯨鯊的濾嘴的啟發開發出了一種有著高效特性的仿生學過濾器。

這項發現可以用於一系列需要對液體進行有效過濾的工業應用上，例如生產啤酒和奶製品。

美國威廉與瑪麗學院的 Laurie Sanderson 和她的研究團隊研究了這個過程，並設計了一個 3D 列印的錐形尼龍塑料模型，模仿了匙吻鱘和姥鯊口腔中的鰓弓結構。他們研究了模型在一個試驗水流池中的表現，以及三種匙吻鱘的口腔結構。

研究顯示，模型中的過濾結構和魚鰓的過濾結構都是通過在液體中產生渦旋捕獲食物顆粒，防止堵塞的。鰓弓是硬骨或軟骨形成的弓形結構，用於支撐鰓，起到了特定的肋片作用（稱為 D 型肋片），幫助魚口腔中的水流動，形成水流和渦旋。這些肋片幫助小顆粒的集中，提高了捕獲食物的效率。

研究提出的這個新機制，又叫做「渦旋跨步過濾」模式，可以推導到其他擁有類似口腔結構的濾食性生物上，例如蝌蚪的鰓過濾，鴨喙櫛片和鯨鬚板。這些研究成果也為設計更有效的工業過濾器鋪平了道路，從而可能帶來更高效的過濾過程。

「渦旋跨步過濾」模式，究竟能不能在工業應用上大放異彩呢？讓我們拭目以待。

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