科技日報北京5月24日電 (記者張佳欣)23日發表于《應用物理評論》中的一篇論文中，美國物理研究所科學家介紹了一種基于流體力學的電子鼻設計，該電子鼻可以持續檢測低濃度的揮發性有機化合物(VOC)。
考慮到選擇性、靈敏度、重復性和穩定性等方面因素，檢測VOC面臨著許多挑戰。受嗅覺系統的啟發，電子鼻可以通過將化學傳感器陣列與模式識別技術相結合來識別氣味，從而克服其中的一些障礙。
團隊最初的電子鼻設計是一個垂直的腔室，看起來很像花灑噴頭。當氣體通過設備底部的小孔和周圍均勻分布的傳感器擴散時，會促進垂直流動。
利用流體力學模擬，該團隊優化了電子鼻室的體積、對稱性、孔位置和傳感器位置。他們增加了一個分流裝置，以促進液體流動，縮短反應時間。研究人員制造了一個特氟龍室，并測量了電子鼻的傳感性能。他們比較了兩個腔室，一個有分流，另一個沒有分流。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的策略是電子鼻技術發展的一個步驟。在未來，研究人員計劃將重點放在最小化腔室和進一步改進結構上，以減少響應和恢復時間。
