Ящерица, которая может дышать в песке, помогла создать новую систему фильтров

Исследователи Линца изучили механизм фильтра обыкновенного сцинка и запатентовали устройство, созданное на его основе

Обыкновенный сцинк - это ящерица длиной около 20 сантиметров. Она настолько искусно передвигается по песку, что вызвала интерес у ученых, занимающихся бионикой. Исследователи из Линца изучили дыхание сцинка, который проводит большую часть жизни в мелком песке пустыни и может дышать на глубине до полуметра.

При этом песок в его легкие не попадает, поскольку у  сцинка есть высокоэффективный механизм фильтрации, для анализа которого команда Анны Штадлер и Вернера Баумгартнера из Института медицины и биомехатроники при Университете Линца сделала на 3D-принтере модель дыхательных путей. Это позволило реконструировать воздушные потоки и даже выяснить, что происходит с «вдыхаемым» песком.

«В начале идет круглый канал, а затем - камера, широкая сверху и узкая снизу», - поясняет Штадлер. Благодаря большому поперечному сечению в ней происходит падение давления и скорости дыхания, из-за чего песок оседает и удерживается там слизью. Камера опустошается своего рода чиханием. Вдох ящерицы длится в среднем две секунды, а очень интенсивный выдох - всего 40 миллисекунд.

Аэродинамическая система фильтров работает при диаметре частиц до полумиллиметра, сообщают исследователи в Bioinspiration and Biomimetics. Судя по компьютерному моделированию, сцинки также могут отделять от вдыхаемого воздуха частицы размером 70 микрон.

Исследователи подали заявку на патент «устройства для фильтрации частиц» на основе дыхательных путей сцинка. С помощью этой «инновационной системы фильтров, в основу которой положен нос ящерицы», можно будет отделять даже самые мелкие частицы диаметром пять микрометров. Прибор будет иметь хороший механизм самоочистки, имитирующий технику выдоха сцинка. По сравнению с другими системами фильтров, он будет тихим и сможет обходиться без чувствительных мембран.

Источник: derstandard.at