這隻3D打印的狗鼻子能夠讓危險品無處遁形

騰訊數碼訊（編譯：大禾）日前，美國一羣專攻流體動力學的研究人員發現，如果將一隻通過3D打印獲得的仿狗鼻結構安裝在用來探測爆炸物品的檢測儀器的吸氣管尾端，便可以大幅提升該儀器的靈敏度。

供職於美國國家標準與技術研究所的馬修·斯塔墨提斯（Matthew Staymates）主導了該項研究，他從犬隻想要辨識事物的“主動嗅探”行為中獲得了啓發。記錄下該行為的高速影像顯示，犬類動物首先會呼出氣體，然後猛烈吸回，使得攜帶不同氣味的微粒充滿鼻腔，進而供大約3億的嗅覺器官受體細胞分辨比對。

因此，藉助3D打印機的幫助，斯塔墨提斯為爆炸物品探測裝置設計了一種裝置，後者模仿了一隻母拉布拉多尋回犬的鼻子的外部功能，包括了外形、方向以及鼻腔結構。

在測試中，通過對空氣樣本進行檢測，對於採取連續吸入方式的傳統檢測儀器來説，採取“主動嗅探”技術能夠將靈敏度提升4至18倍，改善幅度的差異主要受到探頭與氣體來源之間的距離影響。

對此，斯塔墨提斯表示，犬類動物就是一個活生生的空氣動力學採樣系統，其通過流體力學原理以及吸取行為來改善力學性能，能夠擴大對氣味粒子的感知範圍。藉助該仿生學原理設計的氣體採樣裝置能夠用於對爆炸物品、毒品、病原體甚至癌症的檢測。

接下來，研究人員在一台市售的檢測儀器中安裝了上述經由仿生學原則設計的3D打印吸入部件，讓氣流的吸入方式與犬類動物相仿，而非傳統上每次間隔10秒的吸入操作。在4釐米的距離範圍內，上述改動將檢測儀器的靈敏度提升了多達16倍。

斯塔墨提斯表示，上述驚人的空氣採樣效率説明了為何犬隻被廣泛應用於搜索領域，而研究團隊將會繼續工作，在靈敏度、精確度以及速度方面進行改進。