Nenäliukoinen puettava laite simuloi hajuja sähköllä

Jas Brooks, pitkätukkainen insinööri, joka näyttää siltä kuin he voisivat olla kuunvalossa hiusmetallibändin roadie, istui sidottu silmät huoneessa elektrodit nenässään ja antaa ihmisten Internetin välityksellä nostaa haisee.

"Se näyttää ehdottomasti... kauhistuttavalta", he kertoivat Digital Trendsille vertaillen kokeellista järjestelyä Milgramin kokeiluYalen psykologin suorittama kiistanalainen 1960-luvun koesarja, jossa testattiin ihmisten halukkuutta antaa sähköiskuja osallistujille.

Stanley Milgramin kokeissa osallistujat eivät kuitenkaan olleet sähköiskuja. Heidän tietämättään osallistujia testattiin sen suhteen, olivatko he valmiita tottelemaan auktoriteettihahmoa tekemässä jotain, jota he itse saattoivat pitää kohtuuttomana. Brooksin kokeellisessa kokoonpanossa Brooks todella oli vastaanottaa sähkövirtaa ohjaimissa olevilta ihmisiltä. Nämä vain sattuivat rekisteröitymään lämpiminä, wasabimaisia ​​tuntemuksia tai teräviä etikkahöyryjä iskujen sijaan.

"Se ei ole kipeä minulle", Brooks sanoi. "Istuin vain siinä ja sanoin: "Ai joo, minä tunnen tämän. Tämän huomaan juuri nyt.’ Perusasetus oli, että minulla oli tämä sokea ja siellä oli tämä näyttö [jaoin] ohjeineen. Se oli tämä käyttöliittymä, jonka olin suunnitellut nenäni [kuvalla] ja oikealla ja vasemmalla painikkeella. He voisivat klikata sitä virtuaalisesti testatakseen anturin."

Haistaa tekniikan tulevaisuutta

Brooks, tohtori Chicagon yliopiston Human-Computer Integration Labin tietojenkäsittelytieteen laitoksen opiskelija on keskittynyt tulevan tekniikan muotoon. Ja ainakin tämän äskettäisen kokeen perusteella, yksi muoto, jonka tekniikka voisi ottaa, on elektrodipari, jota pitävät paikallaan pienet magneetit, jotka asetetaan käyttäjän nenään.

Kuvittele se jonkinlainen korkean teknologian kuorsauksen estolaite tai kyborginen tiedonkeruuväline, jonka Twitterin Jack Dorsey voisi vaihtaa nenärenkaansa Burning Maniin. Pieni, langaton, akkukäyttöinen puettava laite pystyy havaitsemaan, kun käyttäjät hengittävät sisään, ja stimuloi sitten väliseinänsä elektrodeillaan, nenässä olevaa rustoa, joka erottaa sieraimet.

Digitaalitrendit aiemmin katettu Human-Computer Integration Labin työ, kun siellä tutkijat (Brooks mukaan lukien) kehittivät tekniikan replikointiin lämpötila virtuaalitodellisuudessa pumppaamalla hajuttomia kemikaaleja kapsaisiinin ja mentolin hivenaineilla simuloimaan kuuma ja kylmä. Tämä tehtiin VR-näyttöön kiinnitetyllä vähän virtaa vaativalla liittimellä. Tällä kertaa tiimin kehittämä laite ei kuitenkaan sisällä varsinaista kemiallista stimulaatiota. Kantaja ei ole itse asiassa ulkoisen hajun haistaminen; heillä on vain yksi hajuun liittyvistä hermoryppyistä kutitus tavalla, joka saa heidät luulemaan olevansa.

"Useimmat ihmiset saattavat tietää, että havaitsemme hajun käyttämällä hajulamppua, mutta todellisuudessa haju on multimodaalinen tunne", Brooks sanoi. "Meillä on kaksi järjestelmää, jotka [vaikuttavat] pieneen havaintoon. Meillä on tuo hajulamppu, ja sitten nenässämme on hermopäätteet, jotka havaitsevat esimerkiksi terävyyden. etikkaa, joka on tämän hermon välittämä hyvin selkeä tunne, sekä asioita, kuten virkistävä puoli Minttu."

Kuljetettava Bluetooth-nenä suristelee tätä jälkimmäistä kolmoishermoaluetta saadakseen tempun irti. Tämä helpommin tavoitettava hermorypäle (helppo, eli kuin silmämunan takana sijaitseva hajulamppu) lisää tietyt hajuaistimukset, jotka aivot sitten sekoittavat yhteen hajupolttimotietojen kanssa tietyn hajun luomiseksi tuntemuksia.

Lyhyt hajuhistoria

Brooksin ja muun tiimin tekemä työ on huippuluokkaa. Mutta tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun maailma viihdyttää hajuteknologian käsitettä. Huhtikuun 1. päivänä 2013 Google julkisti Google Nose -projektinsa, joka on uusi aloite teknologiajättiläiselle, joka sen mukaan laajentaisi hakuavaruutta hajumaailmaan. Googlen tuottamassa videossa tuotepäällikkö Jon Wooley selittää, kuinka haju on olennainen osa tapaamme navigoida maailmassa, mutta se oli jäänyt julmasti huomiotta aikaisemmissa hakumenetelmissä.

Google Nosen ideana oli rakentaa Google Aroma -tietokanta, joka sisältää 15 miljoonaa "scentibyte" -tietokantaa kaikkialta maailmasta, jotta käyttäjät voivat "hakua hajuja". Klikkaamalla uutta Google Smell -painiketta käyttäessään kannettavaa tietokonetta, pöytätietokonetta tai mobiililaitetta käyttäjä voi esimerkiksi nostaa puhelimensa kukkaa vasten ja saada positiivisen tunnisteen sen perusteella. tuoksu. "Leikkaamalla fotonit infraääniaaltojen kanssa Google Nose Beta kohdistaa väliaikaisesti molekyylit jäljittelemään tiettyä tuoksua", video selitti.

Se oli valitettavasti pikemminkin aprillipila kuin todellinen tuote. Vaikka se oli hauskaa, tämä on myös osoitus siitä, kuinka hajutekniikkaa on usein käsitelty lähihistoriassa. Kukaan ei kiistä hajuaistien voimakkuutta (syitä ihmiset puhuvat tuoreen leivän leipomisen tärkeydestä, kun teet kotikatseluja kotisi myymiseksi), mutta tuoksua on vaikea valjastaa siten, että voimme esimerkiksi luoda persoonallisen äänen kuplia kuulokkeilla tai ohjata silmän näkemää vaihtuvan videonäytön avulla.

Kriitikot ovat rutiininomaisesti kohdelleet ponnisteluja tehdä niin. Esimerkiksi kauan sitten kadonnutta Smell-O-Visionia pidetään usein nauraen 1900-luvun puolivälin elokuvateatterin huipuksi aikana, jolloin se menetti jalansijaa televisiolle. Ensimmäinen Smell-O-Vision -elokuva 1960-luvulta Mysteerin tuoksu, pumppasivat automaattisen tuoksun teatterin istuimiin muoviletkujen avulla. 30 erilaista tuoksua, jotka vaihtelevat ferumesta kengänkiillotukseen viiniin, suunniteltiin vastaamaan sitä, mitä ruudulla tapahtui.

Elokuvan mainoksessa luki: ”Ensin he muuttivat (1895)! Sitten he puhuivat (1927)! Nyt ne haisevat (1960)!" Kikkana se haisi.

Tuoreen sateen tuoksu?

Hajunhallinta on paljon helpompaa tämän Human-Computer Integration Labin uusimman työn avulla. Esimerkiksi yksi laitteen epätavallisista ominaisuuksista on se, että se mahdollistaa tuoksun joko stereo- tai monona. Tämä tarkoittaa, että se voi aktivoida jokaisen elektrodin itsenäisesti, minkä vuoksi Brooksin aiemmin kuvatussa virtuaalisessa ohjauspaneelissa oli erilliset painikkeet vasemmalle ja oikealle. Stereohaistelu on merkittävää, koska se ei ole osa sitä, miten tyypillisesti aistimme aromeja todellisessa maailmassa.

Älä kuitenkaan odota, että nenäpuku voi toistaa monimutkaisempia tuoksuja. Laajemman aromien simulointi saattaa olla mahdollista, Brooks sanoi, mutta ei pelkästään kolmoishermon stimulaation avulla. Hajusipulilla on paljon laajempi aistivalikoima. Kolmoishermo on enemmän kuin kieli, joka tunnistaa vain viisi makua: makea, hapan, suolainen, karvas ja umami. (Suurin osa makuna kutsutun hienoudesta on itse asiassa haju.) Samoin kolmoishermon stimulaatio voi tarjota suuria tuntemuksia, jotka tunnistamme hajuiksi, mutta ilman huomautuksia. Toisin sanoen, vaikka voit toistaa etikkahöyryn kihelmöivän tunteen, et voi tehdä samaa tuoreen sateen tuoksulla.

Hajutulpan stimuloimiseen tarvitaan pitkä, lääkärin valvonnassa oleva nenäpuikko, jonka vuoksi COVID-testi näyttää nenän puhaltamiselta. Brooks huomautti, että optimaalinen tapa saada aikaan hajupolttimostimulaatio olisi pieni lääketieteellinen implantti, vaikka useimmat meistä eivät todennäköisesti viihdytä tätä. Haasteena on myös hajujen kopioiminen koodin tasolla. "Emme tiedä, mitkä parametrit olisivat hajun koodaamiseksi digitaalisesti tai sähköisesti, jotta lamppu voisi dekoodata sen oikein jälkeenpäin", he sanoivat.

Hajutekniikan hyödyllisyys

Mitä tulee käyttötapauksiin, ilmeisin on tehdä virtuaalitodellisuudesta mukaansatempaavampi. Ei ole väliä kuinka hyvä grafiikka on, ei väliä, hallitsemmeko kyvyn tehdä ääretön kävely virtuaalitodellisuudessa tai työskentele haptisen tekniikan parissa tunteakseen tekstuureja ja esineitä virtuaalimaailmassa, VR-mäntymetsä on monelle aina puutteellinen, jos se ei haise mäntyiltä.

Mutta Brooks ei pidä tätä puhtaasti pelivarusteena. "Meillä on jo ilmiömäisiä hajukokemuksia, joihin emme ehkä kiinnitä liikaa huomiota tosielämässä, jotka ovat vain superrikkaita", he sanoivat. "Kävelet kadulla ja haju vain osuu sinuun. Chicagossa on melko kuuluisa suklaatehdas, ja tästä hajusta tulee vain pilviä kaupungissa. Kuvittelen, mihin tämä voisi johtaa, on puhtaasti hajujen lisätty todellisuus… todella muuttava tapa olemme vuorovaikutuksessa arjen hajujen kanssa sen sijaan, että yrittäisimme tuottaa uusia hajukokemuksia naarmu."

Tämä työ, joka on tiimille vielä tulevaisuutta, voisi keskittyä tuoksukokemuksen älykkäämpään tekemiseen. Mistä tietty haju tulee? Voitko valita yhden tuoksun, josta pidit, ja valita toisen, josta et? Entä hajuilmoitukset: Kukapa ei haluaisi wasabin terävän palovamman sieraimiinsa aina, kun pomo lähettää heille viestin Slackin kautta? Tai vakavammin, voisiko sinut saada haistamaan tappavaa kaasua, kuten häkää, joka on tällä hetkellä hajuton? Vaikka hiilimonoksidinilmaisimet tekevät tämän ilman, että käyttäjiltä vaaditaan elektrodien kiinnittämistä nenään, tällainen työkalu voisi olla hyödyllinen tietyissä skenaarioissa, kuten pelastustyöntekijöiden kohtaamissa tilanteissa.

"Yksi niistä asioista, joita ajattelemme, on, voimmeko käyttää tätä interventioteknologiana, kuten kuulokojeina ihmisille, joilla on hajuhäviö?" Brooks sanoi ja huomautti, että tästä voi tulla kiireellisempi pandemian jälkeisessä maailmassa, jossa jatkuva hajuhäviö osoittautuu monille vallitsevaksi sivuvaikutukseksi ihmiset.

Ja tietysti aina on mahdollista muun tyyppiseen sensoriseen viihteeseen VR: n ja pelaamisen lisäksi. "Kemialliset aistit ovat niin voimakkaita, että on vaikea kuvitella, kuten kolmen tunnin hajuooppera, joka stimuloi sinua jatkuvasti näiden kolmen tunnin ajan eikä anna taukoja", Brooks sanoi. Mutta ajatus on varmasti houkutteleva. "Olen viimeisen puolentoista vuoden aikana miettinyt, kuinka paljon nautin Walkmanin tuoksusta."

Ajatus valita soittolista hajumaisemista – viiniköynnösten tomaattien tuoksusta kankaanhuuhteluaineen aromiin – ja jokaisen toistaminen pyynnöstä on tavaraa, josta tekniikan unelmat ovat tehty. Kaukaa haettu, ehkä. Mutta ei mahdotonta. "Se ei todellakaan ole poissuljettu", Brooks sanoi.

A ryhmän työtä kuvaava paperi esiteltiin äskettäin vuoden 2021 konferenssissa inhimillisiä tekijöitä tietokonejärjestelmissä (CHI). Brooksin ohella muita projektin parissa työskennelleitä tutkijoita ovat laboratorion johtaja Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen ja Jun Nishida.

Toimittajien suositukset

• Intel käyttää A.I. rakentaa haju-o-vision siruja
• Haistaminen uskoo: Feelrealin hajunäkö saattaa olla tulossa VR-kuulokkeisiin