Nose-Zapping Wearable προσομοιώνει τις μυρωδιές με την ηλεκτρική ενέργεια

Τζας Μπρουκς, ένας μακρυμάλλης μηχανικός που μοιάζει σαν να φεγγαρόβγαλε ως οδηγός για ένα λουράκι μαλλιών, κάθισε έχουν δεμένα τα μάτια σε ένα δωμάτιο με ηλεκτρόδια στη μύτη τους και αφήνουν τους ανθρώπους μέσω του Διαδικτύου να το ανεβάζουν μυρωδιές.

«Σίγουρα φαίνεται… τρομακτικό», είπαν στο Digital Trends, παρομοιάζοντας την πειραματική ρύθμιση με το Πείραμα Milgram, μια αμφιλεγόμενη σειρά πειραμάτων της δεκαετίας του 1960, που διεξήχθη από ψυχολόγο του Γέιλ, στην οποία οι άνθρωποι δοκιμάστηκαν ως προς την προθυμία τους να καταβάλουν ηλεκτροσόκ στους συμμετέχοντες.

Ωστόσο, στα πειράματα του Stanley Milgram, οι συμμετέχοντες δεν έπληξαν πραγματικά τους ανθρώπους. Εν αγνοία τους, οι συμμετέχοντες ελέγχονταν για το εάν ήταν πρόθυμοι να υπακούσουν σε μια αυθεντία κάνοντας κάτι που οι ίδιοι θεωρούσαν ασυνείδητο. Στο πειραματικό στήσιμο του Μπρουκς, ο Μπρουκς πραγματικά

ήταν λαμβάνοντας ηλεκτρικά ρεύματα από τους ανθρώπους στα χειριστήρια. Αυτά απλώς έτυχε να καταγραφούν με τη μορφή ζεστών αισθήσεων που μοιάζουν με wasabi ή απότομες αναθυμιάσεις αναθυμιάσεων ξιδιού αντί για κραδασμούς.

«Δεν είναι επώδυνο για μένα», είπε ο Μπρουκς. «Απλώς καθόμουν εκεί λέγοντας: «Ω ναι, το νιώθω αυτό. Αυτό αντιλαμβάνομαι αυτή τη στιγμή.» Η βασική ρύθμιση ήταν ότι είχα αυτό το δεμάτιο στα μάτια και υπήρχε αυτή η οθόνη [που μοιράστηκα] με οδηγίες. Ήταν αυτή η διεπαφή που είχα σχεδιάσει με [μια εικόνα] της μύτης μου και ένα δεξί και αριστερό κουμπί. Θα μπορούσαν να κάνουν κλικ σε αυτό εικονικά για να δοκιμάσουν τον αισθητήρα».

Ανακαλύπτοντας το μέλλον της τεχνολογίας

Μπρουκς, διδάκτωρ. φοιτητής στο τμήμα επιστήμης υπολογιστών στο Εργαστήριο Ενσωμάτωσης Ανθρώπου-Υπολογιστή του Πανεπιστημίου του Σικάγο, επικεντρώνεται στη μορφή της τεχνολογίας που θα έρθει. Και, τουλάχιστον με βάση αυτό το πρόσφατο πείραμα, ένα σχήμα που θα μπορούσε να πάρει η τεχνολογία είναι ένα ζεύγος ηλεκτροδίων, που συγκρατούνται στη θέση τους από μικροσκοπικούς μαγνήτες, που εισάγονται στη μύτη των χρηστών.

Για να το φανταστείτε, φανταστείτε κάποιο είδος συσκευής υψηλής τεχνολογίας κατά του ροχαλητού ή τον τύπο του κυβοργκικού αξεσουάρ συλλογής δεδομένων που ο Jack Dorsey του Twitter θα μπορούσε να αντικαταστήσει το δαχτυλίδι της μύτης του στο Burning Man. Το μικροσκοπικό, ασύρματο που λειτουργεί με μπαταρίες είναι σε θέση να ανιχνεύει πότε οι χρήστες εισπνέουν και στη συνέχεια χρησιμοποιεί τα ηλεκτρόδιά του για να διεγείρει το διάφραγμά τους, το κομμάτι του χόνδρου στη μύτη που χωρίζει τα ρουθούνια.

Ψηφιακές Τάσεις καλύφθηκε προηγουμένως το έργο του Human-Computer Integration Lab όταν οι ερευνητές εκεί (συμπεριλαμβανομένου του Brooks) ανέπτυξαν μια τεχνική για την αναπαραγωγή θερμοκρασία στην εικονική πραγματικότητα αντλώντας άοσμες χημικές ουσίες με ιχνοστοιχεία καψαϊκίνης και μενθόλης για την προσομοίωση μιας αίσθησης ζεστό και κρύο. Αυτό έγινε χρησιμοποιώντας ένα εξάρτημα χαμηλής κατανάλωσης που ήταν προσαρτημένο σε μια οθόνη VR. Αυτή τη φορά, ωστόσο, η συσκευή που έχει βρει η ομάδα δεν περιλαμβάνει καμία πραγματική χημική διέγερση. Ο χρήστης δεν είναι πράγματι μυρίζοντας μια εξωτερική μυρωδιά? Απλώς γαργαλούν ένα από τα νεύρα που σχετίζονται με τη μυρωδιά με τρόπο που τους κάνει να πιστεύουν ότι είναι.

«Οι περισσότεροι άνθρωποι μπορεί να γνωρίζουν ότι αντιλαμβανόμαστε τη μυρωδιά χρησιμοποιώντας τον οσφρητικό μας βολβό, αλλά στην πραγματικότητα η όσφρηση είναι μια πολυτροπική αίσθηση», είπε ο Μπρουκς. «Έχουμε δύο συστήματα που [συμβάλλουν] στη μικρή μας αντίληψη. Έχουμε αυτόν τον οσφρητικό βολβό και μετά έχουμε τις νευρικές απολήξεις στη μύτη μας που αντιλαμβάνονται πράγματα όπως η ευκρίνεια του ξιδιού, η οποία είναι μια πολύ ξεκάθαρη αίσθηση, που προκαλείται από αυτό το νεύρο, καθώς και πράγματα όπως η αναζωογονητική πτυχή του μέντα."

Το φορητό μύτη Bluetooth βουίζει αυτή την τελευταία περιοχή του τριδύμου νεύρου προκειμένου να καταφέρει το κόλπο του. Αυτό το πιο εύκολα προσβάσιμο νευρικό σύμπλεγμα (πιο εύκολο, δηλαδή, από τον οσφρητικό βολβό, που βρίσκεται πίσω από τον βολβό του ματιού) προσθέτει ορισμένες αισθήσεις όσφρησης, τις οποίες ο εγκέφαλος στη συνέχεια πολτοποιεί μαζί με τα δεδομένα του οσφρητικού βολβού για να δημιουργήσει μια συγκεκριμένη μυρωδιά αισθήσεις.

Μια σύντομη ιστορία της μυρωδιάς

Η δουλειά που επιτελείται από τον Μπρουκς και την υπόλοιπη ομάδα είναι αιχμής. Αλλά δεν είναι η πρώτη φορά που ο κόσμος διασκεδάζει την έννοια της τεχνολογίας όσφρησης. Την 1η Απριλίου 2013, η Google ανακοίνωσε το έργο της Google Nose, μια νέα πρωτοβουλία για τον τεχνολογικό γίγαντα που, όπως είπε, θα επεκτείνει τον χώρο αναζήτησης στο πεδίο της όσφρησης. Ένα βίντεο που παρήγαγε η Google έδειξε τον υπεύθυνο προϊόντων Jon Wooley να εξηγεί πώς η μυρωδιά είναι ένα κρίσιμο μέρος του τρόπου με τον οποίο πλοηγούμαστε στον κόσμο, αλλά αυτό που είχε παραβλεφθεί σκληρά από προηγούμενες μεθόδους αναζήτησης.

Η ιδέα του Google Nose ήταν να βασιστεί σε μια βάση δεδομένων Google Aroma 15 εκατομμυρίων «scentibytes» από όλο τον κόσμο για να επιτρέψει στους χρήστες να «αναζητήσουν μυρωδιές». Κάνοντας κλικ σε ένα νέο Κουμπί Google Smell ενώ χρησιμοποιεί φορητό υπολογιστή, επιτραπέζιο υπολογιστή ή φορητή συσκευή, ένας χρήστης θα μπορούσε, για παράδειγμα, να κρατήσει το τηλέφωνό του σε ένα λουλούδι και να λάβει μια θετική ταυτοποίηση βάσει του μυρωδιά. «Τέμνοντας φωτόνια με κύματα υπερήχων, το Google Nose Beta ευθυγραμμίζει προσωρινά τα μόρια για να μιμηθεί ένα συγκεκριμένο άρωμα», εξηγείται στο βίντεο.

Ήταν, δυστυχώς, μια πρωταπριλιάτικη φάρσα παρά ένα πραγματικό προϊόν. Αν και ήταν διασκεδαστικό, αυτό είναι επίσης ενδεικτικό του τρόπου με τον οποίο αντιμετωπίζεται συχνά η τεχνολογία μυρωδιάς στην πρόσφατη ιστορία. Κανείς δεν αμφισβητεί ότι οι οσφρητικές αισθήσεις είναι ισχυρές (υπάρχει ένας λόγος που οι άνθρωποι μιλούν για τη σημασία του ψησίματος φρέσκου ψωμιού όταν κάνετε επισκέψεις στο σπίτι για να πουλήσετε το σπίτι σας), αλλά Το άρωμα είναι δύσκολο να αξιοποιηθεί με τον τρόπο που μπορούμε, για παράδειγμα, να δημιουργήσουμε φυσαλίδες εξατομικευμένου ήχου με ακουστικά ή να ελέγξουμε τι βλέπει το μάτι χρησιμοποιώντας μια μεταβαλλόμενη οθόνη βίντεο.

Οι προσπάθειες για να γίνει αυτό αντιμετωπίζονται συνήθως με χλεύη από τους κριτικούς. Για παράδειγμα, το Smell-O-Vision που είχε φύγει από καιρό θεωρείται συχνά γελώντας το ναδίρ του κινηματογραφικού τεχνάσματος στα μέσα του 20ού αιώνα σε μια εποχή που έχανε έδαφος από την τηλεόραση. Η πρώτη ταινία Smell-O-Vision, δεκαετία του 1960 Άρωμα Μυστηρίου, άντλησε ένα αυτοματοποιημένο άρωμα στα καθίσματα του θεάτρου χρησιμοποιώντας πλαστική σωλήνωση. Οι 30 διαφορετικές μυρωδιές, που κυμαίνονται από φερούμι μέχρι βερνίκι παπουτσιών μέχρι κρασί, σχεδιάστηκαν για να αντιστοιχούν σε αυτό που συνέβαινε στην οθόνη.

Μια διαφήμιση για την ταινία έγραφε: «Πρώτα μετακόμισαν (1895)! Μετά μίλησαν (1927)! Τώρα μυρίζουν (1960)!». Σαν κόλπο βρωμούσε.

Το άρωμα της φρέσκιας βροχής;

Ο έλεγχος της όσφρησης είναι πολύ πιο δυνατός με αυτήν την τελευταία εργασία από το Εργαστήριο Ενσωμάτωσης Ανθρώπου-Υπολογιστή. Για παράδειγμα, ένα από τα ασυνήθιστα χαρακτηριστικά της συσκευής είναι το γεγονός ότι καθιστά δυνατή τη μυρωδιά είτε στερεοφωνικό είτε μονοφωνικό. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να ενεργοποιήσει κάθε ηλεκτρόδιο ανεξάρτητα, γι' αυτό και ο εικονικός πίνακας ελέγχου του Brooks, που περιγράφηκε προηγουμένως, είχε ξεχωριστά κουμπιά για αριστερά και δεξιά. Το στερεοφωνικό sniffing είναι αξιοσημείωτο επειδή αυτό δεν είναι μέρος του τρόπου με τον οποίο συνήθως αισθανόμαστε τα αρώματα στον πραγματικό κόσμο.

Μην περιμένετε, ωστόσο, το ρινικό wearable να μπορεί να αναπαράγει πιο περίπλοκα αρώματα. Η προσομοίωση ενός ευρύτερου φάσματος αρωμάτων μπορεί να είναι δυνατή, είπε ο Μπρουκς, αλλά όχι μόνο μέσω διέγερσης του τριδύμου νεύρου. Ο οσφρητικός βολβός έχει την πολύ ευρύτερη παλέτα αισθήσεων. Το τρίδυμο νεύρο μοιάζει περισσότερο με τη γλώσσα, η οποία μπορεί να ανιχνεύσει μόνο πέντε γεύσεις: γλυκό, ξινό, αλμυρό, πικρό και umami. (Μεγάλο μέρος της λεπτότητας αυτού που ονομάζουμε γεύση είναι στην πραγματικότητα η όσφρηση.) Ομοίως, η διέγερση του τριδύμου νεύρου μπορεί να προσφέρει μεγάλες αισθήσεις που αναγνωρίζουμε ως μυρωδιά, αλλά χωρίς νότες. Με άλλα λόγια, ενώ μπορείτε να αναπαράγετε το μυρμήγκιασμα των αναθυμιάσεων του ξιδιού, δεν μπορείτε να κάνετε το ίδιο με τη μυρωδιά της φρέσκιας βροχής.

Η διέγερση του οσφρητικού βολβού περιλαμβάνει μια μακρά ρινική μπατονέτα, υπό την επίβλεψη ενός γιατρού, η οποία θα έκανε ένα τεστ COVID να μοιάζει σαν να φυσάτε τη μύτη σας σε σύγκριση. Ο Μπρουκς σημείωσε ότι ο βέλτιστος τρόπος για να επιτευχθεί η διέγερση του οσφρητικού βολβού θα ήταν μέσω ενός μικροσκοπικού ιατρικού εμφυτεύματος, αν και αυτό είναι απίθανο να είναι κάτι που οι περισσότεροι από εμάς θα διασκεδάζαμε. Υπάρχει επίσης η πρόκληση της αναπαραγωγής μυρωδιών σε επίπεδο κώδικα. «Δεν ξέρουμε ποιες θα ήταν οι παράμετροι για να κωδικοποιήσουμε πραγματικά μια μυρωδιά ψηφιακά ή ηλεκτρικά, ώστε να μπορεί να αποκωδικοποιηθεί σωστά από τον λαμπτήρα στη συνέχεια», είπαν.

Η χρησιμότητα της τεχνολογίας μυρωδιάς

Όσον αφορά τις περιπτώσεις χρήσης, το πιο προφανές είναι να κάνουμε την εικονική πραγματικότητα πιο καθηλωτική. Ανεξάρτητα από το πόσο καλά μπορεί να είναι τα γραφικά, ανεξάρτητα από το αν κατακτούμε την ικανότητα να κάνουμε άπειρο περπάτημα στην εικονική πραγματικότητα ή εργαστείτε στην απτική τεχνολογία Για να νιώσετε υφές και αντικείμενα στον εικονικό κόσμο, ένα πευκοδάσος VR ​​είναι, για πολλούς, πάντα θα φαίνεται ότι λείπει αν δεν μυρίζει πεύκα.

Αλλά ο Brooks δεν το βλέπει αυτό καθαρά ως αξεσουάρ παιχνιδιού. «Έχουμε ήδη εκπληκτικές μυρωδιές, ίσως στις οποίες δεν δίνουμε πολλή σημασία, στην πραγματική ζωή που είναι απλά εξαιρετικά πλούσιες», είπαν. «Περπατάς στο δρόμο και μια μυρωδιά σε χτυπάει. Στο Σικάγο, υπάρχει ένα αρκετά διάσημο εργοστάσιο σοκολάτας, και απλά έχετε σύννεφα αυτής της μυρωδιάς στην πόλη. Αυτό που φαντάζομαι ότι θα μπορούσε να οδηγήσει είναι καθαρά οσφρητική επαυξημένη πραγματικότητα… πραγματικά μεταμορφώνει το πώς αλληλεπιδρούμε με τις καθημερινές μυρωδιές αντί να προσπαθούμε να παράγουμε ένα νέο σύνολο εμπειριών οσμών από γρατσουνιά."

Αυτή η δουλειά, η οποία είναι ακόμη στο μέλλον για την ομάδα, θα μπορούσε να επικεντρωθεί στο να κάνει την εμπειρία της μυρωδιάς πιο έξυπνη. Από πού προέρχεται μια συγκεκριμένη μυρωδιά; Μπορείτε να πληκτρολογήσετε μια μυρωδιά που σας άρεσε και μια άλλη που δεν σας άρεσε; Τι θα λέγατε για τις ειδοποιήσεις οσμής: Ποιος δεν θα ήθελε το απότομο κάψιμο του wasabi στα ρουθούνια του κάθε φορά που το αφεντικό του τους στέλνει μήνυμα στο Slack; Ή, πιο σοβαρά, θα μπορούσατε να σας κάνουν να μυρίσετε ένα θανατηφόρο αέριο όπως το μονοξείδιο του άνθρακα που αυτή τη στιγμή είναι άοσμο; Ενώ οι ανιχνευτές μονοξειδίου του άνθρακα το κάνουν αυτό χωρίς να απαιτούν από τους χρήστες να κολλήσουν ηλεκτρόδια στη μύτη τους, ένα τέτοιο εργαλείο θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι χρήσιμο για ορισμένα σενάρια, όπως αυτά που αντιμετωπίζουν οι εργαζόμενοι διάσωσης.

«Ένα από τα πράγματα που σκεφτόμαστε είναι, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ως τεχνολογία παρέμβασης όπως τα ακουστικά βαρηκοΐας για άτομα που έχουν απώλεια όσφρησης;» Μπρουκς είπε, επισημαίνοντας ότι αυτό θα μπορούσε να γίνει πιο πιεστικό σε έναν κόσμο μετά την πανδημία, με τη συνεχιζόμενη απώλεια οσμής να αποδεικνύεται ότι είναι μια κυρίαρχη παρενέργεια για πολλούς Ανθρωποι.

Και, φυσικά, υπάρχει πάντα η δυνατότητα άλλων τύπων αισθητηριακής ψυχαγωγίας πέρα ​​από το VR και το gaming. «Οι χημικές αισθήσεις είναι τόσο έντονες που είναι δύσκολο να φανταστείς, όπως μια όπερα με μυρωδιά τριών ωρών που σε διεγείρει συνεχώς για αυτές τις τρεις ώρες και δεν σου δίνει διαλείμματα», είπε ο Μπρουκς. Αλλά η ιδέα είναι σίγουρα δελεαστική. «Σκεφτόμουν, τον τελευταίο ενάμιση χρόνο, πόσο θα απολάμβανα προσωπικά μια μυρωδιά Walkman».

Η ιδέα της επιλογής μιας λίστας αναπαραγωγής με μυρωδιές — από τη μυρωδιά της ντομάτας στο κλήμα μέχρι το άρωμα του μαλακτικού υφάσματος — και να παίζετε το καθένα κατά παραγγελία είναι το υλικό από το οποίο φτιάχνονται τα τεχνολογικά όνειρα. Τραβηγμένο, ίσως. Όχι όμως αδύνατο. «Σίγουρα δεν αποκλείεται», είπε ο Μπρουκς.

ΕΝΑ χαρτί που περιγράφει τη δουλειά της ομάδας παρουσιάστηκε πρόσφατα στο Συνέδριο του 2021 για τους Ανθρώπινους Παράγοντες στα Υπολογιστικά Συστήματα (CHI). Μαζί με τον Μπρουκς, άλλοι ερευνητές που εργάστηκαν στο έργο περιλαμβάνουν τον επικεφαλής του εργαστηρίου Pedro Lopes, τον Romain Nith, τον Shan-Yuan Teng, τον Jingxuan Wen και τον Jun Nishida.

Συστάσεις των συντακτών

• Η Intel χρησιμοποιεί A.I. για την κατασκευή τσιπ μυρωδιάς-όρασης
• Το smelling is believing: Το όραμα οσμής του Feelreal μπορεί να έρχεται στα ακουστικά VR