猪自由采食原理：猪是如何影响空气过滤技术的

小炒肉、红烧肉、粉蒸肉......

如果你觉得猪的贡献仅限于餐桌，

那你就大错特错了！

去年，全球首例猪心移植手术的成功，

让我们看到了猪在医学方面的潜力；

而依仗自身比狗还灵敏数倍的嗅觉，

国外已有训练有素的“警猪”为海关服务，

在毒品侦察等方面屡立奇功......

但你知道吗？

其实这种与人类密切相处近万年的动物，

在工业设计方面也颇有建树，

它与空气过滤技术的渊源可追溯至一战时期。

约1万年前猪被驯化

当时，德军在战场投放了大量毒气。

毒气随风扩散，所至之处动物死伤无数，

唯有野猪奇迹般地存活。

科学家们经研究后发现，

猪所独有的“拱地”行为救了它们一命。

原来，当野猪察觉刺激性气味时，

会本能地将鼻子埋进泥土，使劲儿拱，

被松动的湿润泥土，

无意间起到了良好的空气过滤和毒气吸附作用，

也让野猪最终幸运存活。

受此启发，

科学家发明了最早用于战场的防毒面具。

在面具口鼻处，是一个猪鼻造型的过滤器，

其中添加了吸附性能优越的活性炭（以替代泥土），

可以说，

猪为空气过滤技术的早期应用奠定了基础。

近年来，

越来越多科学家开始将目光转向猪鼻本身。

最近，英国康纳尔大学的研究团队，

就从猪鼻结构中汲取了一些灵感，

用于改善空气过滤技术。

由于没有（严格意义上的）鼻毛，

且热爱“拱土觅食”（在尘土中寻觅食物），

猪鼻作为抵御病原体、细菌的第一道防线，

要高效地捕获颗粒、过滤空气，

一定在结构上有其特别之处。

于是，在对猪鼻进行CT扫描后，

研究者参照其参数设计了一款概念过滤器。

概念过滤器图（左下）

实验表明，

这款过滤器能捕获几乎所有直径≥10微米的颗粒，

而由猪的蜿蜒鼻道所衍生的复杂气流模式，

也能更好地加热“冷空气”，

以保护关键的内脏器官（如肺）。

这或许也是猪能良好适应寒冷气候的原因之一。

与如今最普遍的HEPA过滤器相比，

“猪鼻过滤器”更为环保节能，

美中不足的是，

它对直径5微米以下颗粒的拦截效率还较低。

研究参与者表示，

动物对于技术创新意义重大，

针对猪鼻结构的研究结果，

对空气净化、潜水等多个工业领域都有裨益。

随着仿生学的进步，

相信未来，

猪——这一备受关注的动物，

仍将源源不断为技术发展提供新灵感，

给人类带来新惊喜。

参考链接

https://phys.org/news/2023-03-pig-snouts-air-filter-technologies.html

https://medicalxpress.com/news/2022-03-animal-noses-mask-air-filter.html

https://medicalxpress.com/news/2020-11-snorkeling-gear-animal-noses-personal.html

https://m.thepaper.cn/baijiahao_18982754

作者：陈之涵

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