Nya 3D-bilder av hajarmar har avslöjat att de fungerar på ett liknande sätt som Nikola Teslas ventil, en mekanisk anordning som låter vätska flöda i en riktning men inte i den andra. Upptäckten kan leda till nya konstruktioner för medicinsk utrustning och andra applikationer.
Hajens tarmar är fodrade med en serie spiralveck som skapar en envägsventil. När maten kommer in i tarmen skjuts den framåt av tarmväggens peristaltiska sammandragningar. Viken förhindrar maten från att röra sig bakåt, och de hjälper också till att blanda och kärna maten, vilket underlättar matsmältningen.
Forskarna använde mikrodatortomografi (micro-CT) skanning för att skapa 3D-bilder av hajens tarmar. Bilderna visade att vecken är arrangerade i ett spiralformigt mönster, och att de är sammankopplade av en serie små kanaler. Denna design tillåter mat att flöda genom tarmen i en riktning, men den hindrar den från att röra sig bakåt.
Forskarna tror att hajtarmens design skulle kunna användas för att utveckla nya medicintekniska produkter, som ventiler för katetrar och andra kirurgiska instrument. Designen kan också användas i andra applikationer, såsom vätskekontrollsystem och mikroflödesanordningar.
"Hajtarmen är ett fascinerande exempel på naturlig ingenjörskonst", säger studiens huvudförfattare Dr. Adam Summers vid University of California, Berkeley. "Vi är glada över de potentiella tillämpningarna av denna design inom medicin och andra områden."
Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.