近期發(fā)表于《應(yīng)用物理評論》中的一篇論文中，美國物理研究所科學(xué)家介紹了一種基于流體力學(xué)的電子鼻設(shè)計(jì)，該電子鼻可以持續(xù)檢測低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。

考慮到選擇性、靈敏度、重復(fù)性和穩(wěn)定性等方面因素，檢測VOC面臨著許多挑戰(zhàn)。受嗅覺系統(tǒng)的啟發(fā)，電子鼻可以通過將化學(xué)傳感器陣列與模式識別技術(shù)相結(jié)合來識別氣味，從而克服其中的一些障礙。

團(tuán)隊(duì)最初的電子鼻設(shè)計(jì)是一個(gè)垂直的腔室，看起來很像花灑噴頭。當(dāng)氣體通過設(shè)備底部的小孔和周圍均勻分布的傳感器擴(kuò)散時(shí)，會(huì)促進(jìn)垂直流動(dòng)。

利用流體力學(xué)模擬，該團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了電子鼻室的體積、對稱性、孔位置和傳感器位置。他們增加了一個(gè)分流裝置，以促進(jìn)液體流動(dòng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。研究人員制造了一個(gè)特氟龍室，并測量了電子鼻的傳感性能。他們比較了兩個(gè)腔室，一個(gè)有分流，另一個(gè)沒有分流。帶有分流裝置的腔室在檢測示例VOC方面性能提高了約1.3倍。

這一使用分流裝置來控制流體流動(dòng)的策略是電子鼻技術(shù)發(fā)展的一個(gè)步驟。在未來，研究人員計(jì)劃將重點(diǎn)放在最小化腔室和進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)上，以減少響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間。

（科技日報(bào)）