Portabilul care zboară în nas simulează mirosurile cu electricitate

Jas Brooks, un inginer cu părul lung, care arată de parcă ar putea lumina lunii ca roadie pentru o bandă metal de păr, a stat legat la ochi într-o cameră cu electrozi în nas și lăsați oamenii de pe internet să înceapă mirosuri.

„Cu siguranță arată... îngrozitor”, au spus ei pentru Digital Trends, comparând configurația experimentală cu cea Experimentul Milgram, o serie controversată de experimente din anii 1960, condusă de un psiholog de la Yale, în care oamenii au fost testați cu privire la disponibilitatea lor de a distribui șocuri electrice participanților.

Totuși, în experimentele lui Stanley Milgram, participanții nu electrocutau oamenii. Fără să știe, participanții au fost testați dacă erau dispuși să se supună unei figuri de autoritate în a face ceva pe care ei înșiși ar putea considera de neconceput. În configurația experimentală a lui Brooks, Brooks într-adevăr

a fost primind curenti electrici de la oamenii de la comenzi. Acestea s-au întâmplat să se înregistreze sub formă de senzații calde, asemănătoare cu wasabi sau mirosuri ascuțite de vapori de oțet în loc de șocuri.

„Nu este dureros pentru mine”, a spus Brooks. „Stăteam acolo și spuneam: „Oh, da, simt asta. Aceasta este ceea ce percep acum.” Configurația de bază a fost că aveam această bandă la ochi și era acest ecran [l-am împărtășit] cu instrucțiuni. Era această interfață pe care am proiectat-o ​​cu [o imagine a] nasului meu și un buton dreapta și stânga. Ar putea face clic pe el virtual pentru a testa senzorul.”

Adulmecând viitorul tehnologiei

Brooks, doctor în doctorat. student la departamentul de informatică de la Universitatea din Chicago Human-Computer Integration Lab, se concentrează pe forma tehnologiei care va veni. Și, cel puțin pe baza acestui experiment recent, o formă pe care tehnologia ar putea lua este o pereche de electrozi, ținute în loc de magneți minusculi, introduși în nasul purtătorilor.

Pentru a vă imagina, imaginați-vă un fel de dispozitiv anti-sforăit de înaltă tehnologie sau tipul de accesoriu ciborgic de culegere de date pe care Jack Dorsey de la Twitter și-ar putea schimba inelul din nas cu la Burning Man. Micul purtabil, fără fir, alimentat de baterii, este capabil să detecteze când purtătorii inhalează și apoi își folosește electrozii pentru a-și stimula septul, fragmentul de cartilaj din nas care separă nările.

Tendințe digitale acoperite anterior munca Laboratorului de Integrare Uman-Computer atunci când cercetătorii de acolo (inclusiv Brooks) au dezvoltat o tehnică de replicare temperatura în realitate virtuală prin pomparea de substanțe chimice inodore cu oligoelemente de capsaicină și mentol pentru a simula un sentiment de fierbinte si rece. Acest lucru a fost realizat folosind un atașament de putere redusă fixat pe un afișaj VR. De data aceasta, însă, dispozitivul cu care a venit echipa nu implică nicio stimulare chimică reală. Purtatorul nu este de fapt mirosirea unui miros extern; pur și simplu au unul dintre grupurile nervoase asociate cu mirosul gâdilat într-un mod care îi face să creadă că sunt.

„Majoritatea oamenilor ar putea ști că percepem mirosul folosind bulbul nostru olfactiv, dar într-adevăr mirosul este o senzație multimodală”, a spus Brooks. „Avem două sisteme care [contribuie] la percepția noastră mică. Avem acel bulb olfactiv și apoi avem terminațiile nervoase din nas care percep lucruri precum claritatea de oțet, care este o senzație foarte clară, mediată de acest nerv, precum și lucruri precum aspectul răcoritor al mentă."

Dispozitivul de purtare Bluetooth pentru nas bâzâie această ultimă regiune a nervului trigemen pentru a-și reuși trucul. Acest grup nervos mai ușor de atins (mai ușor, adică decât bulbul olfactiv, care se află în spatele globului ocular) adaugă anumite senzații de miros, pe care creierul le amestecă apoi împreună cu datele bulbului olfactiv pentru a evoca un anumit miros senzatii.

O scurtă istorie a mirosului

Munca desfășurată de Brooks și restul echipei este de ultimă oră. Dar nu este prima dată când lumea a folosit noțiunea de tehnologie a mirosului. La 1 aprilie 2013, Google și-a anunțat proiectul Google Nose, o nouă inițiativă pentru gigantul tehnologic care, spunea, va extinde spațiul de căutare în tărâmul olfactiv. Un videoclip produs de Google a arătat managerului de produs, Jon Wooley, să explice cum mirosul este o parte esențială a modului în care navigăm prin lume, dar care a fost trecută cu crunt cu vederea de metodele de căutare anterioare.

Ideea Google Nose a fost să se bazeze pe o bază de date Google Aroma de 15 milioane de „scentibytes” din întreaga lume, pentru a permite utilizatorilor „să caute mirosuri”. Făcând clic pe un nou Butonul Google Smell în timp ce folosește un laptop, desktop sau dispozitiv mobil, un utilizator ar putea, de exemplu, să-și ridice telefonul spre o floare și să primească o identificare pozitivă pe baza acesteia. aromă. „Prin intersectarea fotonilor cu undele infrasunete, Google Nose Beta aliniază temporar moleculele pentru a emula un anumit parfum”, a explicat videoclipul.

Din păcate, a fost mai degrabă o farsă a lui Aprilie decât un produs adevărat. Deși a fost distractiv, acest lucru este, de asemenea, un indiciu al modului în care tehnologia mirosurilor a fost adesea tratată în istoria recentă. Nimeni nu contestă faptul că simțurile olfactive sunt puternice (există un motiv pentru care oamenii vorbesc despre importanța coacerii pâinii proaspete atunci când faci vizionari pentru a-ți vinde casa), dar Mirosul este un simț dificil de valorificat în modul în care putem, de exemplu, să creăm bule de sunet personalizat cu ajutorul căștilor sau să controlăm ceea ce vede ochiul folosind un afișaj video în schimbare.

Eforturile de a face acest lucru au fost de obicei tratate cu ridicol de critici. De exemplu, Smell-O-Vision, care a părăsit de mult timp, este adesea considerat în râs punctul culminant al trucurilor cinematografice de la mijlocul secolului al XX-lea, într-un moment în care pierdea teren în fața televiziunii. Primul film Smell-O-Vision, anii 1960 Miros de mister, a pompat un parfum automat pe scaunele cinematografului folosind tuburi de plastic. Cele 30 de mirosuri diferite, de la ferum la lustruit pentru pantofi la vin, au fost concepute pentru a corespunde cu ceea ce se întâmplă pe ecran.

Un anunț pentru film spunea: „Primul s-au mutat (1895)! Apoi au vorbit (1927)! Acum miros (1960)!” Ca un truc, putea.

Mirosul ploii proaspete?

Controlul olfactiv este mult mai posibil cu această ultimă lucrare de la Laboratorul de integrare om-calculator. De exemplu, una dintre caracteristicile neobișnuite ale dispozitivului este faptul că face posibilă mirosul fie în stereo, fie în mono. Aceasta înseamnă că poate activa fiecare electrod în mod independent, motiv pentru care panoul de control virtual al lui Brooks, descris mai devreme, avea butoane separate pentru stânga și dreapta. Adulmecarea stereo este remarcabilă, deoarece aceasta nu face parte din modul în care simțim de obicei aromele în lumea reală.

Totuși, nu vă așteptați ca dispozitivul de purtare nazal să poată reproduce mirosuri mai complexe. Simularea unei game mai largi de arome ar putea fi posibilă, a spus Brooks, dar nu numai prin stimularea nervului trigemen. Bulbul olfactiv are paleta mult mai largă de senzații. Nervul trigemen seamănă mai mult cu limba, care poate detecta doar cinci gusturi: dulce, acru, sărat, amar și umami. (O mare parte din subtilitatea a ceea ce numim gust este de fapt miros.) În mod similar, stimularea nervului trigemen poate oferi senzații mari pe care le recunoaștem ca miros, dar fără note. Cu alte cuvinte, deși puteți reproduce senzația de furnicături a vaporilor de oțet, nu puteți face același lucru cu mirosul de ploaie proaspătă.

Pentru a stimula bulbul olfactiv implică un tampon nazal lung, supravegheat de un medic, care ar face ca un test COVID să arate ca și cum ar fi suflat nasul prin comparație. Brooks a remarcat că modalitatea optimă de a obține stimularea bulbului olfactiv ar fi prin intermediul unui implant medical mic, deși este puțin probabil ca acest lucru să fie ceva ce majoritatea dintre noi ne-ar distra. Există, de asemenea, provocarea de a replica mirosurile la nivel de cod. „Nu știm care ar fi parametrii pentru a codifica efectiv un miros digital sau electric, astfel încât să poată fi decodificat corect de către bec ulterior”, au spus ei.

Utilitatea tehnologiei mirosului

În ceea ce privește cazurile de utilizare, cel mai evident este ca realitatea virtuală să fie mai captivantă. Indiferent cât de bună ar fi grafica, indiferent dacă stăpânim capacitatea de a face mersul infinit în realitate virtuală sau lucrează la tehnologia haptică pentru a simți texturi și obiecte în lumea virtuală, o pădure de pini VR va părea întotdeauna lipsită pentru mulți dacă nu miroase a pini.

Dar Brooks nu vede acest lucru doar ca pe un accesoriu de gaming. „Avem deja experiențe de miros fenomenale, poate cărora nu le acordăm prea multă atenție, în viața reală, care sunt pur și simplu super bogate”, au spus ei. „Te plimbi pe stradă și doar te lovește un miros. În Chicago, există o fabrică de ciocolată destul de faimoasă și doar primești nori de acest miros în oraș. Ceea ce îmi imaginez că ar putea duce acest lucru este o realitate augmentată pur olfactivă... transformând într-adevăr modul interacționăm cu mirosurile de zi cu zi în loc să încercăm să producem un nou set de experiențe de miros din zgârietură."

Această muncă, care este încă în viitor pentru echipă, s-ar putea concentra pe a face experiența mirosului mai inteligentă. De unde provine un anumit miros? Poți să selectezi un miros care ți-a plăcut și să selectezi un altul pe care nu ți-a plăcut? Ce zici de notificările de mirosuri: cine nu și-ar dori arsura ascuțită de wasabi în nări ori de câte ori șeful le trimite mesaje pe Slack? Sau, mai serios, ai putea fi făcut să simți mirosul unui gaz mortal precum monoxidul de carbon, care este în prezent inodor? În timp ce detectoarele de monoxid de carbon fac acest lucru fără a cere utilizatorilor să-și bage electrozii în nas, un astfel de instrument ar putea fi util pentru anumite scenarii, cum ar fi cele cu care se confruntă lucrătorii de salvare.

„Unul dintre lucrurile la care ne gândim este, putem folosi aceasta ca tehnologie de intervenție, cum ar fi aparatele auditive pentru persoanele care suferă de pierderea mirosului?” Brooks a spus, subliniind că acest lucru ar putea deveni mai presant într-o lume post-pandemică, cu pierderea continuă a mirosului dovedindu-se a fi un efect secundar predominant pentru mulți. oameni.

Și, desigur, există întotdeauna posibilitatea altor tipuri de divertisment senzorial dincolo de VR și jocuri. „Simțurile chimice sunt atât de intense încât este greu să-ți imaginezi o operă cu miros de trei ore care te stimulează în mod constant pentru acele trei ore și nu îți oferă pauze”, a spus Brooks. Dar ideea este cu siguranță atrăgătoare. „M-am gândit, în ultimul an și jumătate, cât de mult mi-ar plăcea personal un miros Walkman.”

Noțiunea de a alege o listă de redare de peisaje mirositoare - de la mirosul de roșii pe viță de vie la aroma de balsam de rufe - și de a le juca pe fiecare la cerere este lucrurile din care sunt făcute visele tehnologice. Exagerat, poate. Dar nu imposibil. „Cu siguranță nu este exclus”, a spus Brooks.

A lucrare care descrie munca echipei a fost prezentat recent la Conferința 2021 privind factorii umani în sistemele de calcul (CHI). Alături de Brooks, alți anchetatori care au lucrat la proiect includ șeful de laborator Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen și Jun Nishida.

Recomandările editorilor

• Intel folosește A.I. pentru a construi cipuri de miros-o-viziune
• A mirosi înseamnă a crede: viziunea cu mirosuri a lui Feelreal poate ajunge la căștile VR