Geruchsdetektoren „schnüffeln“ wie Hunde

Die Hundenase gilt vielen als Inbegriff für das Riechen. Und immer wieder gibt es dazu neue Erkenntnisse, so wie kürzlich durch eine Forscher­gruppe, die die Hundenase als Modell für ein ­Geruchs-Messsystem unter­suchte. So ist es ein durch das Ausatmen ­erzeugter Unterdruck vor der Nase des ­Hundes, der die effektive Geruchs­leistung des Tieres ­begünstigt. Dieses Prinzip lässt sich nun auch auf künst­liche ­Geruchsdetektoren ­anwenden, wie sie beispielsweise für die Sprengstoff- oder Suchtmittel­erkennung verwendet werden.

Wenn technische Geruchs­detektoren wie Hunde schnüffeln, sind sie deutlich effektiver. US-Ingenieure haben einem handelsüblichen Messgerät für Ge­rüche eine künstliche Hundenase aufgesetzt und damit eine bis zu 18-fache Ver­besserung in der Geruchserkennung ­erzielt. Das Team um Matthew ­Staymates vom National Institute of Standards and Technology (NIST) in Gaithersburg (US-Bundestaat Maryland) präsentierte die Ergebnisse Anfang ­Dezember 2016 in einem Fachjournal.

Um den guten Geruchssinn der Hunde nachzuempfinden, modellierten die ­Forscher im Computer die Schnauze eines Labrador Retriever-Mischlings nach und erzeugten mit einem 3 D-­Drucker das entsprechende Modell. Des Weiteren installierten sie ein kleines Ventilationssystem, das das Ein- und Ausatmen der Hundenase nachahmen soll. Bei der Anwendung dieses Modells stellten die Wissenschaftler mit Über­raschung fest, dass es das Ausatmen ist, das die Hundenase so effektiv Gerüche wahrnehmen lässt. Die ausgeatmete Luft strömt nämlich unter dem Hunde­kopf seitlich und in Richtung des Hundebauchs, also nach hinten, davon. Dadurch entsteht vor der Hundenase ein leichter Unterdruck, der die Luft vor der Hundeschnauze ansaugt.

Wenn die Chemikalie Dimethyl­formamid in zehn Zentimetern Entfernung abgegeben wurde, zeigte der ­Hundenasen-Detektor ein vierfach ­besseres Ergebnis im Massenspektrometer. Bei einem Abstand von 20 Zenti­metern war die Aufspürleistung sogar 18-mal größer.

WUFF Information
Literaturquelle
• Staymates et al., Biomimetic ­Sniffing Improves the Detection ­Performance of a 3D Printed Nose of a Dog and a Commercial Trace Vapor Detector. Scientific Reports 2016(6), Article number: 36876

Pdf zu diesem Artikel: hundenase