在一個危險環(huán)境中，人造傳感器可能需要幾分鐘才能檢測出空氣中的有毒氣體或爆炸物。然而，飛蛾能在幾秒鐘內(nèi)探測到爆炸信息素。

為了復(fù)制這種本能，佐治亞理工學(xué)院和橡樹嶺國家實驗室的研究人員聯(lián)合3D打印出一種北美洲多音天蠶蛾的羽毛狀觸角。這項研究有可能催生能被動“嗅到”危險物質(zhì)的存在的傳感器，已經(jīng)在線發(fā)表，題為《充當收集氣味的預(yù)濃縮器的人造飛蛾觸須》。

在自然界中，飛蛾和其他昆蟲利用敏銳的嗅覺來尋找食物和伴侶。根據(jù)最近的一項研究，化學(xué)信息素的使用在動物界非常普遍，而飛蛾則是這方面的大師。據(jù)觀測，一些飛蛾能追蹤濃度僅為十億分之幾的信息素，在500米到4千米的距離之間定位雌性。

它們觸須的長度通常不超過幾厘米，這一點將其與當前的人造傳感器區(qū)分開來。為此目的而設(shè)計的預(yù)濃縮器很難收集足夠的氣味，以供準確讀取信息。有了3D打印復(fù)制觸須，研究人員能大大縮短收集氣味樣品所花的時間。

人造觸須的設(shè)計和3D打印

研究人員用一個Nanoscribe 3D光刻系統(tǒng)1比1地復(fù)制了一只多音天蠶蛾的觸須。Nanoscribe 3D打印機使用光反應(yīng)樹脂，能打印尺寸跟兩三根人的頭發(fā)的寬度一樣的對象，也就是一兩百微米。之前，這款機器被用來制造微型游泳者和設(shè)備，以幫助直接在體內(nèi)治療癌癥。

研究人員單獨設(shè)計了飛蛾觸須的每個部分（莖、須和感器桿），以獲得從空氣中收集分析物的完美形狀。

成功復(fù)制這種像箭一樣的結(jié)構(gòu)意味著研究人員現(xiàn)在能研究飛蛾觸須的特性，而不用從活蛾頭上摘取觸須。這個3D打印觸須也是未來用于檢測氣體泄漏或非法、危險物質(zhì)的裝置的一個概念證明。