本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”，未经许可不得进行商业转载
蝠鲼吃饭的样子看起来十分奇特：它们张开巨大的嘴，在海里游来游去。这些看起来有些吓人的大型软骨鱼其实靠滤食维生，海水流进它们的大嘴巴，经过鳃耙的过滤，把小小的浮游生物留下，其余的海水又会从鳃裂流走。
（蝠鲼滤食。原视频：Oscar Olsson）
对人类而言，过滤也是个十分常见的操作，最简单的思路就是用一张滤网拦住比它孔隙直径大的颗粒。但是这样做却总是伴随着一个烦恼：颗粒容易把滤网会堵住，不得不经常更换或者清洁。
但是每天过滤着海水的蝠鲼看起来却不受堵塞的困扰，它们也并没有什么用来清洁过滤装置的操作。蝠鲼的鳃为什么不会被食物颗粒堵住呢？
为了弄清这个问题，有研究者用3D打印模型和计算机模拟进行了实验。他们选择双吻前口蝠鲼（Manta birostris） 作为参考原型，模仿了它的解剖结构，并通过游泳速度推测了过滤时的流速。这些大家伙过滤食物的装置由一排排平行的结构组成，看起来有点像是倾斜的多米诺骨牌。
（蝠鲼的滤食结构。图片来源：Misty Paig-Tran）
实验显示，这些过滤结构的工作方式和滤网其实非常不同。滤网应该只能拦住比开口直径大的颗粒，颗粒会容易卡在开口的地方；而蝠鲼的过滤结构却能留下比开口更小的颗粒，而且小颗粒并不会堆积在缝隙的开口处，它们会在这里被“弹开”，继续沿着过滤结构的表面前进（见下方示意图）。结果就是，海水会随着缝隙流走，而食物颗粒则一路向前，进入了蝠鲼的消化道。
（原视频来源：James Strother）
是什么阻止了小颗粒进入过滤结构的缝隙？当水流遇到过滤结构时，会在开口处产生涡流（见下图），研究者表示这些涡流就是阻止食物颗粒进入缝隙的关键。
（看到缝隙开口处蓝色的漩涡了吗？原视频：Rachel Gutman）
利用蝠鲼的方法，或许也能设计出更不易堵塞的工业用过滤器，例如用来处理废水中的塑料微粒等等。
原论文：http://advances.sciencemag.org/content/4/9/eaat9533
