MIT-ի հետազոտողները, ոգեշնչվելով մանտա ձկների յուրահատուկ սննդի զտման մեխանիզմներից, ներկայացրել են արդյունաբերական ջրի զտիչների դիզայնի նորարարական լուծումներ։ Proceedings of the National Academy of Sciences ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը ցույց է տալիս, թե ինչպես են մոբուլա ձկները՝ մանտա և սատանայական ձկների ընտանիքը, արդյունավետորեն զտում ջրի մեջ եղած պլանկտոնը՝ միաժամանակ պահպանելով շնչառության ունակությունը։
Մոբուլա ձկները զտում են սնունդը՝ ջուրը թողնելով բերանի մեջ և անցկացնելով այն կոկորդի հատակին գտնվող սանրաձև ափսեների միջով։ Այս ափսեները ստեղծում են վորտեքսներ (հոսքի պտույտներ), որոնք կլանում են պլանկտոնը և կանխում դրա փախուստը, նույնիսկ եթե պլանկտոնի չափը փոքր է ափսեների բացվածքներից։ MIT-ի հետազոտողները պարզել են, որ այս վորտեքսները վճռորոշ դեր են խաղում թափանցելիության (ջրի անցման հեշտության) և ընտրողականության (մասնիկների արդյունավետ զտման) միջև հավասարակշռությունը պահպանելու հարցում։
Այս բնական համակարգից ոգեշնչված՝ գիտնականները նախագծել են «հոսող ալիք» զտիչի նախատիպ՝ օգտագործելով 3D տպագրությամբ ստեղծված կառուցվածքներ, որոնք նմանակում են մոբուլա ձկների ափսեների ձևը։ Ջուրը զտիչի միջով անցկացնելիս նրանք նկատել են, որ դանդաղ հոսքերը թույլ են տալիս ջրին և մասնիկներին անցնել հեշտությամբ, բայց արագ հոսքերը ստեղծում են վորտեքսներ, որոնք արգելափակում են մասնիկները՝ միաժամանակ թողնելով ջուրը դուրս գալ։
Այս մեխանիզմը ծառայել է որպես հիմք արդյունաբերական խաչաձև զտիչների օպտիմալացման համար, որոնք լայնորեն կիրառվում են ջրի մաքրման կայաններում։ Զտիչների դիզայնը կարելի է հարմարեցնել՝ հիմնվելով հոսքի արագության, անցքերի տրամագծի և բացվածքների միջև հեռավորության վրա՝ ապահովելու էներգաարդյունավետություն և մասնիկների պահման բարձր մակարդակ։
Այս հետազոտությունը, որը ֆինանսավորվել է ԱՄՆ Ազգային առողջապահական ինստիտուտի և Harvey P. Greenspan Fellowship Fund-ի կողմից, ցույց է տալիս կենսամոտիկայի ներուժը կարևոր խնդիրների լուծման, օրինակ՝ ջրի զտման ոլորտում։ Մանտա ձկներից ոգեշնչված դիզայնի շնորհիվ մաքուր ջրի տեխնոլոգիան կարող է դառնալ ավելի արդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար բարեկամ։
