基于流体力学的电子鼻可检测低浓度挥发性有机化合物

23日发表于《应用物理评论》中的一篇论文中，美国物理研究所科学家介绍了一种基于流体力学的电子鼻设计，该电子鼻可以持续检测低浓度的挥发性有机化合物（VOC）。

考虑到选择性、灵敏度、重复性和稳定性等方面因素，检测VOC面临着许多挑战。受嗅觉系统的启发，电子鼻可以通过将化学传感器阵列与模式识别技术相结合来识别气味，从而克服其中的一些障碍。

团队最初的电子鼻设计是一个垂直的腔室，看起来很像花洒喷头。当气体通过设备底部的小孔和周围均匀分布的传感器扩散时，会促进垂直流动。

利用流体力学模拟，该团队优化了电子鼻室的体积、对称性、孔位置和传感器位置。他们增加了一个分流装置，以促进液体流动，缩短反应时间。研究人员制造了一个特氟龙室，并测量了电子鼻的传感性能。他们比较了两个腔室，一个有分流，另一个没有分流。带有分流装置的腔室在检测示例VOC方面性能提高了约1.3倍。

这一使用分流装置来控制流体流动的策略是电子鼻技术发展的一个步骤。在未来，研究人员计划将重点放在最小化腔室和进一步改进结构上，以减少响应和恢复时间。

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