Sniffing speeds up chemical detection by controlling air-flows near sensors.
Sniffing speeds up chemical detection by controlling air-flows near sensors.
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DOI：
10.1038/s41467-021-21405-y
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发表时间：
2021-02-23
影响因子：
16.6
通讯作者：
Hu DL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Spencer TL;Clark A;Fonollosa J;Virot E;Hu DL
大多数哺乳动物通过嗅来嗅闻气味，但人们对组成嗅的周期性吸气和呼气如何帮助提高嗅闻能力知之甚少。在这个实验和理论相结合的研究中，我们利用流体力学和机器嗅觉来合理化不同频率嗅探的好处。我们设计并建造了一个波纹管和传感器系统，以检测电流的变化作为气味浓度的函数。快速嗅闻可以快速识别气味，但太快的嗅闻会使信号的振幅与噪音相当。缓慢的嗅探会增加信号的幅度，但会延迟其传输。这种权衡可能会启发未来设备的设计，这些设备可以根据不同的气味主动调节它们的嗅探频率。由于异速缩放，嗅探频率自然随动物类型而变化。Spencer等人利用活体动物和机器嗅觉系统的数据，揭示了嗅探的深层原因，这对设计气体探测器具有启示意义：嗅探适应于有效的气味检测。
Most mammals sniff to detect odors, but little is known how the periodic inhale and exhale that make up a sniff helps to improve odor detection. In this combined experimental and theoretical study, we use fluid mechanics and machine olfaction to rationalize the benefits of sniffing at different rates. We design and build a bellows and sensor system to detect the change in current as a function of odor concentration. A fast sniff enables quick odor recognition, but too fast a sniff makes the amplitude of the signal comparable to noise. A slow sniff increases signal amplitude but delays its transmission. This trade-off may inspire the design of future devices that can actively modulate their sniffing frequency according to different odors. Sniff frequency naturally varies with animal type due to allometric scaling. Using data from live animals and a machine olfactory system, Spencer et al. reveal a deeper reason for sniffing with implications for designing gas detectors: the sniff is adapted to efficient odor detection.
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DOI：
10.3390/s18020339
发表时间：
2018-01-25
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Burgués J;Marco S
通讯作者：
Marco S
DOI：
10.3390/s141120372
发表时间：
2014-10-29
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Brauns E;Morsbach E;Kunz S;Baeumer M;Lang W
通讯作者：
Lang W
影响因子：
3.9
作者：
Craven, Brent A.;Paterson, Eric G.;Settles, Gary S.
通讯作者：
Settles, Gary S.
影响因子：
3.9
作者：
El Barbri, Noureddine;Duran, Cristhian;Llobet, Eduard
通讯作者：
Llobet, Eduard
影响因子：
2.2
作者：
Jezierski, Tadeusz;Adamkiewicz, Ewa;Papet, Eugene
通讯作者：
Papet, Eugene