Perangkat Wearable yang Menggetarkan Hidung Mensimulasikan Bau Dengan Listrik

Ya Brooks, seorang insinyur berambut panjang yang terlihat seperti sedang bekerja sambilan sebagai roadie untuk sebuah band hair metal, duduk ditutup matanya di sebuah ruangan dengan elektroda di hidung mereka dan membiarkan orang-orang melalui internet melakukan hal tersebut berbau.

“Ini benar-benar terlihat… mengerikan,” kata mereka kepada Digital Trends, menyamakan pengaturan eksperimental dengan Eksperimen Milgram, serangkaian eksperimen kontroversial tahun 1960-an, yang dilakukan oleh seorang psikolog Yale, di mana orang-orang diuji kesediaannya untuk memberikan kejutan listrik kepada partisipan.

Namun, dalam eksperimen Stanley Milgram, para partisipannya bukanlah orang yang menyetrum orang. Tanpa sepengetahuan mereka, para peserta diuji apakah mereka bersedia mematuhi figur otoritas dalam melakukan sesuatu yang mereka sendiri anggap tidak masuk akal. Dalam pengaturan eksperimental Brooks, Brooks benar-benar

dulu menerima arus listrik dari orang-orang yang memegang kendali. Hal ini kebetulan muncul dalam bentuk sensasi hangat seperti wasabi atau aroma tajam asap cuka, bukan guncangan.

“Itu tidak menyakitkan bagi saya,” kata Brooks. “Saya hanya duduk di sana sambil berkata, 'Oh ya, saya merasakan ini. Inilah yang saya rasakan saat ini.’ Pengaturan dasarnya adalah saya memasang penutup mata dan ada layar ini [yang saya bagikan] dengan instruksi. Antarmuka inilah yang saya rancang dengan [gambar] hidung saya dan tombol kanan dan kiri. Mereka dapat mengkliknya secara virtual untuk menguji sensornya.”

Mengendus masa depan teknologi

Brooks, seorang Ph.D. mahasiswa di departemen ilmu komputer di Lab Integrasi Manusia-Komputer Universitas Chicago, fokus pada bentuk teknologi yang akan datang. Dan, setidaknya berdasarkan eksperimen baru-baru ini, salah satu bentuk teknologi adalah sepasang elektroda, yang diikat dengan magnet kecil, dan dimasukkan ke hidung pemakainya.

Bayangkan saja, bayangkan semacam perangkat anti-mendengkur berteknologi tinggi atau sejenis aksesori pengumpul data cyborg yang bisa ditukarkan oleh Jack Dorsey dari Twitter dengan cincin hidungnya di Burning Man. Perangkat wearable mungil, nirkabel, dan bertenaga baterai ini mampu mendeteksi saat pemakainya menarik napas dan kemudian menggunakan elektrodanya untuk menstimulasi septum, bagian tulang rawan di hidung yang memisahkan lubang hidung.

Tren Digital ditutupi sebelumnya pekerjaan Lab Integrasi Manusia-Komputer ketika para peneliti di sana (termasuk Brooks) mengembangkan teknik untuk mereplikasi suhu dalam realitas virtual dengan memompa bahan kimia tidak berbau dengan elemen capsaicin dan mentol untuk mensimulasikan perasaan panas dan dingin. Hal ini dilakukan dengan menggunakan alat tambahan berdaya rendah yang ditempelkan pada layar VR. Namun kali ini, perangkat yang dibuat oleh tim tidak melibatkan rangsangan kimia sama sekali. Pemakainya tidak Sebenarnya mencium bau luar; mereka hanya membuat salah satu kelompok saraf yang terkait dengan penciuman digelitik sedemikian rupa sehingga membuat mereka berpikir demikian.

“Kebanyakan orang mungkin tahu bahwa kita mencium bau menggunakan olfactory bulb, tapi sebenarnya penciuman adalah sensasi multimodal,” kata Brooks. “Kami memiliki dua sistem yang [berkontribusi] pada persepsi kecil kami. Kita punya olfactory bulb, dan kita punya ujung saraf di hidung kita yang merasakan hal-hal seperti ketajaman. cuka, yang merupakan sensasi yang sangat jernih, dimediasi oleh saraf ini, serta aspek menyegarkannya daun mint."

Perangkat hidung Bluetooth yang dapat dikenakan mendengung di wilayah saraf trigeminal yang terakhir ini untuk melakukan triknya. Gugus saraf yang lebih mudah dijangkau ini (lebih mudah dibandingkan bulbus olfaktorius, yang terletak di belakang bola mata) menambah sensasi penciuman tertentu, yang kemudian digabungkan oleh otak dengan data bulbus olfaktorius untuk memunculkan bau tertentu sensasi.

Sejarah singkat penciuman

Pekerjaan yang dilakukan oleh Brooks dan anggota tim lainnya sangat mutakhir. Namun ini bukan pertama kalinya dunia menerima gagasan tentang teknologi penciuman. Pada tanggal 1 April 2013, Google mengumumkan proyek Google Nose, sebuah inisiatif baru untuk raksasa teknologi yang katanya akan memperluas ruang pencarian ke ranah penciuman. Sebuah video yang diproduksi oleh Google menunjukkan manajer produk Jon Wooley menjelaskan bagaimana bau adalah bagian penting dari cara kita menavigasi dunia, namun hal ini telah diabaikan secara kejam oleh metode pencarian sebelumnya.

Ide Google Nose adalah membangun basis data Google Aroma sebesar 15 juta “scentibytes” dari seluruh dunia untuk memungkinkan pengguna “mencari bau.” Dengan mengklik yang baru Tombol Google Bau saat menggunakan laptop, desktop, atau perangkat seluler, pengguna dapat, misalnya, mendekatkan ponselnya ke bunga dan menerima identifikasi positif berdasarkan bunga tersebut. aroma. “Dengan memotong foton dengan gelombang infrasonik, Google Nose Beta untuk sementara menyelaraskan molekul untuk meniru aroma tertentu,” jelas video tersebut.

Sayangnya, ini hanyalah lelucon April Mop dan bukan produk nyata. Meski menyenangkan, hal ini juga menunjukkan betapa seringnya teknologi penciuman diperlakukan dalam sejarah belakangan ini. Tidak ada yang membantah bahwa indera penciuman sangat kuat (ada alasan orang berbicara tentang pentingnya membuat roti segar saat Anda melakukan observasi rumah untuk menjual rumah Anda), namun aroma adalah indera yang sulit dimanfaatkan dengan cara yang kita bisa, misalnya, membuat gelembung suara yang dipersonalisasi dengan earbud atau mengontrol apa yang dilihat mata menggunakan tampilan video yang berubah-ubah.

Upaya untuk melakukan hal tersebut sering kali mendapat cemoohan dari para kritikus. Misalnya, film Smell-O-Vision yang telah lama ditinggalkan sering kali dianggap sebagai titik nadir tipu muslihat bioskop pada pertengahan abad ke-20, pada saat film tersebut mulai kalah bersaing dengan televisi. Film Smell-O-Vision pertama, tahun 1960-an Aroma Misteri, memompa aroma otomatis ke kursi teater menggunakan pipa plastik. 30 aroma berbeda, mulai dari ferume, semir sepatu, hingga anggur, dirancang agar sesuai dengan apa yang terjadi di layar.

Sebuah iklan untuk film tersebut berbunyi: “Pertama mereka pindah (1895)! Kemudian mereka berbicara (1927)! Sekarang mereka berbau (1960)!” Sebagai gimmick, itu menyebalkan.

Aroma hujan segar?

Pengendalian penciuman jauh lebih mungkin dilakukan dengan karya terbaru dari Lab Integrasi Manusia-Komputer. Misalnya, salah satu fitur yang tidak biasa pada perangkat ini adalah fakta bahwa perangkat ini memungkinkan untuk mencium bau dalam stereo atau mono. Artinya, ia dapat mengaktifkan setiap elektroda secara independen, itulah sebabnya panel kontrol virtual Brooks, yang dijelaskan sebelumnya, memiliki tombol terpisah untuk kiri dan kanan. Mengendus stereo sangat luar biasa karena ini bukan bagian dari cara kita biasanya merasakan aroma di dunia nyata.

Namun, jangan berharap perangkat hidung dapat meniru aroma yang lebih kompleks. Mensimulasikan aroma yang lebih luas mungkin bisa dilakukan, kata Brooks, tetapi tidak hanya melalui stimulasi saraf trigeminal. Bola penciuman mempunyai palet sensasi yang jauh lebih luas. Saraf trigeminal lebih mirip lidah, yang hanya bisa mendeteksi lima rasa: manis, asam, asin, pahit, dan umami. (Sebagian besar kehalusan dari apa yang kita sebut rasa sebenarnya adalah bau.) Demikian pula, rangsangan saraf trigeminal dapat memberikan sensasi besar yang kita kenali sebagai bau, namun tanpa catatan apa pun. Dengan kata lain, meskipun Anda bisa meniru sensasi kesemutan dari asap cuka, Anda tidak bisa melakukan hal yang sama dengan aroma segar hujan.

Untuk menstimulasi bulbus olfaktorius, diperlukan usap hidung yang panjang, dengan pengawasan dokter, yang akan membuat tes COVID terlihat seperti membuang ingus jika dibandingkan. Brooks mencatat bahwa cara optimal untuk mencapai stimulasi bulbus olfaktorius adalah melalui implan medis berukuran kecil, meskipun hal ini sepertinya bukan sesuatu yang disukai sebagian besar dari kita. Ada juga tantangan untuk mereplikasi bau pada tingkat kode. “Kami tidak tahu parameter apa yang sebenarnya bisa digunakan untuk mengkodekan bau secara digital atau elektrik sehingga bisa didekodekan dengan benar oleh bohlam setelahnya,” kata mereka.

Kegunaan teknologi penciuman

Dalam hal kasus penggunaan, hal yang paling jelas adalah menjadikan realitas virtual lebih mendalam. Sebagus apapun grafisnya, tidak masalah jika kita menguasai kemampuannya berjalan tanpa batas dalam realitas virtual atau bekerja pada teknologi haptic untuk merasakan tekstur dan objek di dunia maya, hutan pinus VR, bagi banyak orang, akan selalu terasa kurang jika tidak berbau pohon pinus.

Namun Brooks tidak memandang ini semata-mata sebagai aksesori game. “Kita sudah mempunyai pengalaman penciuman yang fenomenal, mungkin kita tidak terlalu memperhatikannya, dalam kehidupan nyata yang super kaya,” kata mereka. “Anda sedang berjalan di jalan dan suatu bau langsung menyerang Anda. Di Chicago, ada pabrik coklat yang cukup terkenal, dan Anda akan menemukan awan bau ini di kota. Apa yang saya bayangkan dapat menyebabkan hal ini adalah augmented reality penciuman murni … benar-benar mengubah caranya kita berinteraksi dengan bau sehari-hari alih-alih mencoba menghasilkan serangkaian pengalaman bau baru menggores."

Pekerjaan ini, yang masih dalam masa depan tim, dapat fokus pada membuat pengalaman penciuman menjadi lebih cerdas. Dari mana datangnya bau tertentu? Bisakah Anda memilih satu bau yang Anda sukai dan menghilangkan bau lain yang tidak Anda sukai? Bagaimana dengan pemberitahuan bau: Siapa yang tidak ingin wasabi terasa terbakar di lubang hidung mereka setiap kali bos mereka mengirimi mereka pesan di Slack? Atau, yang lebih serius, bisakah Anda mencium gas mematikan seperti karbon monoksida yang saat ini tidak berbau? Meskipun detektor karbon monoksida melakukan hal ini tanpa mengharuskan pengguna menempelkan elektroda ke hidung, alat semacam itu mungkin berguna untuk skenario tertentu, seperti yang dihadapi oleh petugas penyelamat.

“Salah satu hal yang kami pikirkan adalah, bisakah kami menggunakan ini sebagai teknologi intervensi seperti alat bantu dengar untuk orang yang kehilangan penciuman?” Brooks mengatakan, hal ini bisa menjadi lebih mendesak di dunia pasca-pandemi karena kehilangan penciuman yang terus-menerus terbukti menjadi efek samping yang umum bagi banyak orang. rakyat.

Dan, tentu saja, selalu ada kemungkinan jenis hiburan sensorik lain selain VR dan game. “Indera kimiawi begitu kuat sehingga sulit membayangkan, seperti, opera penciuman berdurasi tiga jam yang terus-menerus menstimulasi Anda selama tiga jam tersebut dan tidak memberi Anda waktu istirahat,” kata Brooks. Namun idenya tentu saja memikat. “Saya telah memikirkan, selama satu setengah tahun terakhir, betapa saya pribadi akan menikmati aroma Walkman.”

Gagasan memilih playlist yang menampilkan aroma — mulai dari aroma tomat di pohon anggur hingga aroma pelembut kain — dan memainkan masing-masing playlist sesuai permintaan adalah hal yang menjadi impian teknologi. Mungkin tidak masuk akal. Tapi bukan tidak mungkin. “Ini jelas bukan hal yang mustahil,” kata Brooks.

A makalah yang menggambarkan kerja tim baru-baru ini dipresentasikan pada Konferensi Faktor Manusia dalam Sistem Komputasi (CHI) 2021. Selain Brooks, penyelidik lain yang mengerjakan proyek ini termasuk kepala laboratorium Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen, dan Jun Nishida.

Rekomendasi Editor

• Intel menggunakan A.I. untuk membuat chip penciuman-o-vision
• Penciuman itu bisa dipercaya: Penglihatan bau Feelreal mungkin akan hadir di headset VR