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还记得狗狗是怎么闻东西的吗？它们靠近物体、鼻翼不断翕动、短促快速的吸气——那可不是吸气而已，它们在“嗅闻”。 我们人类也需要探测气体，比如探测TNT炸药什么的。除了提升探测器的“嗅觉”，我们能不能也学习下狗狗闻东西的方式呢？ 狗闻东西感觉那么灵敏，其嗅觉之发达是主因。另一个重要因素是其鼻子的形状和嗅闻的动作。马里兰州美国国家标准技术研究所的Matthew Staymates及同事利用一个3D打印的狗鼻子模型，研究了犬类嗅闻的外部空气动力学。论文发表在《科学报告》上。
3D打印使用的模型。
仪器记录的气体扰动。 他们发现，和连续吸气相比，这两者使其嗅闻物品时收集气体分子的效率大大提高。作者还用他们的发现为爆炸物探测器制作了一个能像狗一样嗅闻的气体入口。
嗅闻的秘诀不仅仅是嗅，连呼气部分都藏有玄机。在气体流动可视化实验中，作者发现在嗅闻的呼气阶段，离开鼻子的气流会将鼻前饱含蒸气的气体引入鼻孔中。比起连续吸气，鼻子在嗅闻时的气体探测能力增强了18倍。
嗅闻时气流的运动。Staymates et al. 根据他们的发现，作者为一种市面上有售的蒸气探测系统设计了一个模拟狗鼻空气动力学原理的定制气体入口。他们发现，比起连续吸入空气（气体探测器的常规运作方式），采用嗅闻方式将探测TNT炸药气体的能力提升了16倍。 作者指出，j2直播，从狗狗身上学到的这些知识或许有助于开发新一代气体采样仪，以探测爆炸物和毒品。或许将来，你就会遇到手持全新的气体探测器的安检人员，他们手里全新的探测器像狗狗一样不断的嗅着你的行李箱……
点击“阅读原文”阅读论文 Biomimetic Sniffing Improves the Detection Performance of a 3D Printed Nose of a Dog and a Commercial Trace Vapor Detector nature.com 官方微信 中国及世界科技出版业有哪些最新动态？ 如何在Nature及其子刊上发表论文？ 自然科研有哪些新的产品及服务适合你？ 长按二维码关注我们。 微信号：macmillan-nature (责任编辑：本港台直播) |
