Os filtros tradicionais normalmente usam telas para separar partículas de líquidos. Essas telas requerem substituição e limpeza frequentes, caso contrário, ficam facilmente obstruídas. Em contraste, as bocas dos peixes têm uma capacidade de filtração muito maior. Os peixes que se alimentam-de filtros, como peixes dourados, peixes-remo, tubarões-frade e tubarões-baleia, podem reter partículas de alimentos enquanto filtram os alimentos, evitando que seus filtros orais fiquem entupidos.
Com base no mecanismo de filtragem da estrutura da boca dos peixes que se alimentam-de filtros, um modelo de filtro-de alta eficiência foi projetado para evitar efetivamente o entupimento. Um modelo de filtro plástico de náilon-impresso em 3D-em forma de cone foi projetado. O modelo foi colocado em um tanque com fluxo de água para observar seu efeito de filtração e comparado com o mecanismo de filtração da estrutura oral do peixe-remo.
Os resultados mostraram que tanto o modelo quanto a boca do peixe capturam partículas e evitam o entupimento ao criar redemoinhos no líquido. Os arcos branquiais são estruturas-em forma de cone formadas pela flexão de estruturas duras ou cartilaginosas, sustentando as brânquias, com os ossos dispostos paralelamente como um radiador-antigo.
Os pesquisadores explicam que a estrutura-em forma de cone facilita o fluxo de água na boca do peixe, criando correntes e redemoinhos, enquanto os ossos-alinhados paralelamente ajudam a agregar pequenas partículas. O efeito combinado desses dois elementos forma um mecanismo de "filtração em vórtice", que pode interceptar partículas ainda menores do que as lacunas entre os ossos.
Esse mecanismo de filtragem tem diversas-aplicações futuras, desde microfiltros que filtram partículas do tamanho de células até filtros em grandes tubulações industriais, onde pode funcionar com eficiência.
