爆炸物探測器長出“狗鼻子”
原標題:爆炸物探測器長出“狗鼻子”
用3D打印制造的狗鼻子模型進行嗅聞的空氣動力學分析。
爆炸物探測器長出“狗鼻子”
一項1日發表在《科學報告》的生物技術研究論文稱,科學家利用3D打印的狗鼻子模型,分析了嗅聞背后的空氣動力學,并利用新發現為爆炸物探測器制作了一個能像狗一樣嗅聞的氣體入口。該研究表明,改進嗅聞方式可大幅提高氣體探測器對TNT**等化學物質的探測能力。
爆炸物探測器長出“狗鼻子”
氣體探測器的原理是對氣體濃度進行檢測,適用于存在可燃或有毒氣體的危險場所,能長期連續檢測空氣中被測氣體爆炸下限以內的含量。但在探測器運作方式不改變的情況下,其探測能力始終受到一定制約。
爆炸物探測器長出“狗鼻子”
在位于美國馬里蘭州的美國國家標準技術研究所,研究人員馬修·斯戴梅茨及其同事此次利用3D打印技術制造了一個模型。該模型無論是原型還是解剖結構,都與狗鼻子極其相似。研究人員利用這一模型研究了犬類嗅聞過程中的外部空氣動力學。
在氣體流動可視化實驗中,研究人員發現,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。同時他們還發現,比起連續吸氣,鼻子在嗅聞時的氣體探測能力可大幅增強,甚至高達18倍。
爆炸物探測器長出“狗鼻子”
根據他們的新發現,研究團隊為一種已經商業應用的蒸氣探測系統,設計了一個能模擬狗鼻子空氣動力學原理的特制氣體入口。他們發現,與連續吸入空氣這種傳統氣體探測器常規運作方式相比,采用嗅聞方式可以將探測TNT**氣體的能力提升16倍。
論文作者*后指出,從犬類身上學到的這些知識,將有助于開發新一代氣體采樣儀,以更靈敏地對爆炸物和毒品進行探測。
(記者張夢然)