一項近日發(fā)表于《科學(xué)報告》的研究表明,采用“嗅聞”方式或許能提高氣體探測器對TNT炸藥等化學(xué)物質(zhì)的探測能力。利用3D打印的狗鼻子模型,作者研究了嗅聞背后的空氣動力學(xué),并用他們的發(fā)現(xiàn)為爆炸物探測器制作了一個能像狗一樣嗅聞的氣體入口。
美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所Matthew Staymates及同事利用一個3D打印、解剖結(jié)構(gòu)與原型類似的狗鼻子模型,研究了犬類嗅聞的外部空氣動力學(xué)。在氣體流動可視化實(shí)驗中,作者發(fā)現(xiàn)在嗅聞的呼氣階段,離開鼻子的氣流會將鼻前飽含蒸氣的氣體引入鼻孔中。他們發(fā)現(xiàn),比起連續(xù)吸氣,鼻子在嗅聞時的氣體探測能力增強(qiáng)了18倍。
根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn),作者為一種市面上有售的蒸氣探測系統(tǒng)設(shè)計了一個模擬狗鼻空氣動力學(xué)原理的定制氣體入口。他們發(fā)現(xiàn),比起連續(xù)吸入空氣(氣體探測器的常規(guī)運(yùn)作方式),采用嗅聞方式將探測TNT炸藥氣體的能力提升了16倍。
作者指出,從狗身上學(xué)到的這些知識或許有助于開發(fā)新一代氣體采樣儀,以探測爆炸物和毒品。