3D-печатный собачий нос многократно повысил эффективность детектора паров

Исследователи из Национального института стандартов и технологий США (NIST) сумели повысить эффективность детектора паров в восемнадцать раз с помощью 3D-печатной реплики собачьего носа.В чем причина чувствительного обоняния лучших друзей человека? Во-первых, в количестве рецепторов: если человеческий нос оснащен массивом из шести миллионов «датчиков», то у собак количество рецепторов может достигать трехсот миллионов. Во-вторых, вынюхивая след, собаки делают до пяти быстрых и разнонаправленных вдохов и выдохов в секунду, выпрямляя и ускоряя поток воздуха перед носом и обеспечивая постоянную циркуляцию воздуха внутри носовой полости, тем самым повышая шансы втягивания пары-тройки молекул, необходимых для срабатывания рецепторов.«Собаку можно описать, как активную аэродинамическую систему отбора проб, в буквальном смысле захватывающую запахи. Собачий нос использует принципы газодинамики для радикального повышения эффективной дистанции отбора проб. Адаптация нашего дизайна, навеянного биологией, может значительно повысить эффективность детекторов, применяемых для поиска взрывчатых веществ, наркотиков, патогенов и даже раковых опухолей», – рассказывает инженер и специалист в области гидро- и газодинамики Мэттью Стэймэйтс.За основу модификации был взят нос лабрадора-ретривера, чья реплика была напечатана на 3D-принтере. Как показали испытания, на дистанции в десять сантиметров эффективность прибора, оснащенного «собачьим носом», возросла четырехкратно, а на расстоянии в двадцать сантиметров от источника паров выросла в восемнадцать раз по сравнению со стандартной, прямоточной версией. Само собой, ученые не предлагают налаживать серийное производство анатомических реплик. Скорее, исследования направлены на демонстрацию возможности повышения эффективности существующих приборов с помощью контролируемых воздушных потоков. Опытная модификация коммерчески доступного детектора на основе полученных данных продемонстрирована на иллюстрации выше. Полный доклад исследовательской команды опубликован по этой ссылке, а подробнее об опытах команды рассказывает Мэттью Стэймэйтс:ИсточникА у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.