Отслеживание ЛОС важно для общественной безопасности и всех проблем, связанных с "запахом". С этой целью в Обзоры прикладной физики, из AIP Publishing, Liu и др. внедрен дизайн камеры на основе гидромеханики для электронного носика (e-nose), который постоянно обнаруживает ЛОС при низких концентрациях. Стратегия, которая включает в себя использование устройства, похожего на шунт, для управления поведением потока жидкости, является шагом вперед в развитии технологии электронного носа.

Методы обнаружения ЛОС сталкиваются со многими проблемами с точки зрения селективности, чувствительности, воспроизводимости и стабильности. Электронные носы, вдохновленные системой обоняния, могут преодолеть некоторые из этих барьеров, объединив массивы химических датчиков с методами распознавания образов для распознавания запахов.

Однако многие электронные носы генерируют разные сигналы в отношении ЛОС одинаковой концентрации, когда датчик расположен в разных частях "носовой" камеры.

"Чтобы противодействовать этой проблеме, необходимо хорошо контролировать текучесть газового потока", - сказал автор Вэйвэй Ву. "Это обеспечивает равномерное поле текучей среды и концентрацию ЛОС в камере и позволяет избежать создания каких-либо ложных сенсорных характеристик".

Первоначальный дизайн e-nose отличался вертикальной камерой, которая очень похожа на насадку для душа. Это способствует вертикальному потоку, поскольку газ распространяется через отверстия в нижней части устройства и вокруг него к равномерно распределенным датчикам.

Используя моделирование гидромеханики, команда оптимизировала объем, симметрию, расположение отверстий и датчиков в своей электронной носовой камере. Они добавили устройство, похожее на шунт, для усиления потока жидкости и сокращения времени отклика.

Основываясь на результатах моделирования, исследователи изготовили тефлоновую камеру и измерили чувствительность своего электронного носа. Они сравнили две камеры, одну с шунтом, а другую без него. Камера с шунтирующим устройством стабильно показывала примерно в 1,3 раза лучшие результаты при определении примерного содержания ЛОС.

В будущем авторы планируют сосредоточиться на минимизации объема камеры и дальнейшем совершенствовании конструкции, чтобы сократить время отклика и восстановления.

"Исследования электронного носа - это в высшей степени междисциплинарная область", - сказал Ву. "Химикам, физикам, биологам, инженерам-электронщикам и специалистам по обработке данных необходимо работать сообща для решения таких вопросов, как эффективное зондирование, учитывающее фундаментальные механизмы поглощения / десорбции, алгоритмы, позволяющие быстрее и с меньшим энергопотреблением точно распознавать ЛОС, а также то, как следует использовать новые технологии, такие как мемристоры."