狗用它们惊人的嗅觉帮助我们寻找失踪人员、炸弹、尸体和毒品；检测癌症等疾病；甚至通过嗅探 考拉的粪便 来支持保护工作。如今，它们强大的鼻子或许能启发我们创造出更优秀的工具，用于探测爆炸物、毒品和其他物质的痕迹。
事实证明，狗的嗅探方式可以将充满气味的空气在呼气时吸入鼻孔。在周四发表于《科学报告》杂志上的一项 实验 中，科学家们成功模仿了这种技能。当一个化学探测器安装上一个可以像狗一样“嗅探”的装置后，它在检测爆炸物 TNT 的痕迹方面变得更有效了。
“你开始伸出手，有点像在把这种蒸气拉向进气口，”合著者、马里兰州盖瑟斯堡美国国家标准与技术研究院的机械工程师 Matthew Staymates 说。“嗅探”可以“提高我们将样本从空气中传输到分析仪的能力。”
狗可以闻到对人类来说过于微弱的气味。犬类的鼻子比我们拥有多 数亿个 嗅觉感受器。
但狗在闻东西时鼻子外面的活动也很重要。为了研究狗嗅探的空气动力学，Staymates 和他的同事制作了一个雌性拉布拉多犬鼻子的 3D 打印模型。这个鼻子安装了一个活塞-气缸装置，使其能够模仿狗的吸气和呼气。“这听起来就像狗在嗅探，”Staymates 说。
使用一种称为“纹影成像”的技术，研究人员可以看到在吸气时涌动的蒸气（你可以在下面的视频中看到，视频展示了 3D 打印的鼻子检查沾有丙酮的泡沫）。
狗每秒嗅探约五次。每次呼气时，狗都会将少量空气向下吹向后方。这些气流将新鲜空气重新吸向狗的鼻子。“它实际上是在身前伸出手，吸入一小团新空气，”Staymates 说。
狗嗅探的方式可以召唤到原本够不到鼻孔的气流。Staymates 说，当 3D 打印的鼻子主动嗅探时，比它仅仅“像肺活量无限一样”吸入空气时，在检测气味方面表现更好。
我们目前使用的化学探测器通过连续吸入空气来采样。“如果我只是在吸气，我抓住漂浮在空气中蒸气分子的能力是有限的，”Staymates 说。“它们是无源采样器。”
受到假鼻子的成功启发，他和他的团队设计了一对小的空气喷射器，可以夹在市售的化学探测器上。Staymates 说，这些喷射器“就像两个鼻孔，像狗一样朝着一个方向脉冲式地喷出空气。”
当探测器“嗅探”而不是吸入空气时，它检测 TNT 的效率提高了 16 倍。
当探测器非常靠近蒸气源（装有少量 TNT 的凝胶罐）时，这些喷射器并没有多大帮助。近距离反而会将蒸气吹散。但罐子离得越远，探测器的效果比传统技术就越好。
Staymates 说：“我们并不是说下一代蒸气探测器上会有一个看起来像狗鼻子的东西。”但是，“通过控制气流，几乎强迫空气刷过这些传感器的表面，而不是仅仅等待东西神奇地落在上面，可能会有更聪明的方法来做到这一点。”
