麻省理工学院 工程师们正在使用受蝠鲼启发的过滤器结构，通过 3D 打印开发更高效的水处理系统。这使得可以在流速和颗粒分离之间实现最佳平衡。这还可以在不牺牲性能的情况下降低能源需求。这降低了成本。
莫布拉魟鱼使用嘴里的平行板来有效过滤水流中的浮游生物。当水流过鳃时，特殊的几何形状会产生漩涡，将颗粒引导到鳐鱼体内，而不会干扰水流或呼吸。这个概念激发了研究人员开发基于类似原理的过滤系统。
研究作者、麻省理工学院机械工程系帕帕拉多教授安妮特·“佩科”·霍索伊 (Anette “Peko” Hosoi) 表示：“我们表明，莫布拉鳐已经将这些板的几何形状进化到了平衡进食和呼吸的完美尺寸。”
“我们希望利用来自蝠鲼的新知识来扩展传统错流过滤的设计空间，”主要作者、麻省理工学院博士后 Xinyu Mao 博士 ’24 说道。 “人们可以选择 mobula 射线的参数机制，这样他们就有可能提高整体过滤器性能。”
该团队打印了板结构的 3D 模型，并用它们构建了所谓的“泄漏通道”，即带有小开口的透明通道。在缓慢的水流下，板允许颗粒和水通过，而在较高的速度下，会产生涡流，有效地阻挡颗粒并将它们引导到废物流中。该特性可以通过最佳地结合渗透性和选择性来改进传统的过滤器设计。
研究团队创建了一份设计手册，展示了如何使用类似 mobula 的结构来优化工业过滤器。其目的是提高水处理或医疗技术等领域的过滤过程的效率。
“你需要设计一个过滤器，使其处于产生涡流的状态，”Hosoi 说。 “我们的指南告诉您：如果您希望您的设备以一定的速率进行泵送，那么您的过滤器必须具有特定的孔径和间距，以产生涡流，从而过滤掉这种尺寸的颗粒。 mobula ray 为我们提供了合理设计的非常好的经验法则。”
这项工作得到了美国国立卫生研究院的支持，展示了如何将自然与技术相结合来解决工业挑战。
