Hundenase aus Plastik verbessert Sprengstoff-Detektoren um Faktor 16

Stefan Bubeck

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Beim Auffinden von Sprengstoffen, Drogen, verschütteten Menschen und vielem mehr sind Hunde ungeschlagen. Amerikanische Ingenieure haben herausgefunden, wieso das so ist und sich ein Feature bei den Vierbeinern abgeschaut.

Geruchssensoren sind technische Systeme, die mittels mikroelektronischer Gassensoren Gerüche messen können. Solche auch „Elektronische Nase“ genannten Geräte sind aber dem feinen Geruchssinn des Hundes unterlegen.

Die Aerodynamik macht's

Elektronische Nasen lassen sich in eine geruchssammelnde und eine geruchsanalysierende Komponente aufteilen. Matthew Staymates vom National Institute of Standards and Technology (NIST) hat sich gegenüber dem Magazin ResearchGate nun ausführlich zu der neuesten Entdeckung seines Forschungsteams geäußert, welche das Sammeln der Geruchsprobe maßgeblich verbessern soll – siehe  Video oben.
Dazu haben sie Hunde beobachtet, genauer gesagt deren Schnauze. Dieses von der Natur hochoptimierte Instrument hat eine besondere Aerodynamik, die dem Schnüffler zu seinen Fähigkeiten verhilft – mit Verfahren wie der Schlierenfotografie lassen sich die Luftströme sichtbar machen.

Ein Hund saugt nicht einfach nur Luft an, sondern atmet diese auch wieder aus. Die ausgeatmete Luft wandert beim Austritt an der Unterseite der Schnauze entlang und wird so zur Seite und nach hinten, in Richtung des Bauchs befördert. Dies erzeugt zugleich einen Unterdruck im vorderen Bereich, der frische Luft heranzieht. Der Hund saugt die Gerüche seiner Umgebung also besonders effektiv an. Das Erfolgsgeheimnis der Hunde ist gelüftet – zumindest ein wichtiger Bestandteil davon.

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Nachbau mit 3D-Drucker

Die Forscher bauten eine anatomisch korrekte Hundenase per 3D-Drucker aus Kunststoff nach und montierten diese anschließend auf Geruchssensoren. Ein voller Erfolg: Unter Laborbedingungen konnte die schnüffelnde Vorrichtung mit Plastikhundenase herkömmliche, nur ansaugende Systeme in der Leistungsfähigkeit um Faktor 16 übertreffen. Noch könne die Technik aber Bomben- und Drogenspürhunde nicht ersetzen, sie würden weiterhin die Messlatte setzen, erläutert Staymates. Die Methode, die sein Team einsetzt – technische Lösungen zu finden, die auf Designs und Prozessen der Natur beruhen – nennt sich Biomimicry.

Quelle: ResearchGate