Носимое устройство с затыканием носа имитирует запахи с помощью электричества

Джас Брукс, длинноволосый инженер, который выглядит так, будто может подрабатывать роуди хейр-метал-группы, сидел завязать глаза в комнате с электродами в носу и позволить людям через Интернет запустить пахнет.

«Это определенно выглядит… ужасно», — рассказали они Digital Trends, сравнив экспериментальную установку с Эксперимент Милгрэма, скандальная серия экспериментов 1960-х годов, проведенных психологом из Йельского университета, в которых людей проверяли на их готовность подвергать участников электрошоку.

Однако в экспериментах Стэнли Милгрэма участники на самом деле не казнили людей электрическим током. Без их ведома участников проверяли, готовы ли они подчиняться авторитетному лицу в том, что они сами могли бы посчитать бессовестным. В экспериментальной установке Брукса Брукс действительно был получение электрического тока от людей за пультом управления. Просто они проявлялись в виде теплых ощущений, похожих на васаби, или резких запахов паров уксуса, а не в виде шока.

«Мне это не больно», — сказал Брукс. «Я просто сидел там и думал: «О да, я чувствую это». Вот что я сейчас воспринимаю». Базовая установка заключалась в том, что у меня была повязка на глазах и был экран с инструкциями, которым я поделился. Именно этот интерфейс я разработал с [изображением] моего носа и правой и левой кнопкой. Они могли виртуально щелкнуть по нему, чтобы протестировать датчик».

Чувствуя будущее технологий

Брукс, доктор философии. студент кафедры информатики Лаборатории интеграции человека и компьютера Чикагского университета, сосредоточен на том, какими будут технологии будущего. И, по крайней мере, исходя из этого недавнего эксперимента, одна из форм, которую может принять технология, — это пара электродов, удерживаемых крошечными магнитами, которые вставляются в нос пользователей.

Чтобы представить себе это, представьте себе какое-то высокотехнологичное устройство против храпа или киборгический аксессуар для сбора данных, на который Джек Дорси из Twitter мог бы обменять свое кольцо в носу на Burning Man. Крошечное беспроводное носимое устройство с питанием от батареи способно определять, когда пользователь вдыхает, а затем использует свои электроды для стимуляции перегородки — кусочка хряща в носу, разделяющего ноздри.

Цифровые тенденции ранее покрыто Лаборатории интеграции человека и компьютера, когда исследователи (включая Брукса) разработали метод репликации температуру в виртуальной реальности, накачивая химикаты без запаха с микроэлементами капсаицина и ментола, чтобы имитировать ощущение горячий и холодный. Это было сделано с помощью маломощного приспособления, прикрепленного к VR-дисплею. Однако на этот раз устройство, которое придумала команда, вообще не предполагает химической стимуляции. Носитель не на самом деле учуять внешний запах; им просто щекочут один из нервных кластеров, связанных с запахом, и они думают, что так оно и есть.

«Большинство людей, возможно, знают, что мы воспринимаем запах с помощью обонятельной луковицы, но на самом деле запах — это мультимодальное ощущение», — сказал Брукс. «У нас есть две системы, которые [способствуют] нашему узкому восприятию. У нас есть обонятельная луковица, а также нервные окончания в носу, которые воспринимают такие вещи, как резкость. уксуса, что является очень ясным ощущением, опосредованным этим нервом, а также такими вещами, как освежающий аспект мята».

Носимое устройство Bluetooth для носа воздействует на эту последнюю область тройничного нерва, чтобы осуществить свой трюк. Это более доступное нервное скопление (то есть легче, чем обонятельная луковица, расположенная за глазным яблоком) добавляет определенные запаховые ощущения, которые мозг затем объединяет с данными обонятельной луковицы, чтобы вызвать в воображении определенный запах ощущения.

Краткая история запаха

Работа, проделанная Бруксом и остальной командой, является передовой. Но это не первый раз, когда мир рассматривает идею технологии обоняния. 1 апреля 2013 года Google объявила о своем проекте Google Nose — новой инициативе технологического гиганта, которая, по ее словам, расширит пространство поиска в сфере обоняния. В видео, выпущенном Google, менеджер по продукту Джон Вули объясняет, что запах является важной частью нашего способа навигации по миру, но этот фактор жестоко игнорировался предыдущими методами поиска.

Идея Google Nose заключалась в том, чтобы создать базу данных Google Aroma объемом 15 миллионов «сентибайтов» со всего мира, чтобы позволить пользователям «искать запахи». Щелкнув новый С помощью кнопки Google Smell при использовании ноутбука, настольного компьютера или мобильного устройства пользователь может, например, поднести свой телефон к цветку и получить положительную идентификацию на основе его запах. «Пересекая фотоны инфразвуковыми волнами, Google Nose Beta временно выравнивает молекулы для имитации определенного запаха», — поясняется в видео.

К сожалению, это была первоапрельская шутка, а не реальный продукт. Хотя это было весело, это также свидетельствует о том, как часто в недавней истории относились к технологиям обоняния. Никто не оспаривает, что обонятельные чувства очень сильны (есть причина, по которой люди говорят о важности выпечки свежего хлеба, когда вы проводите осмотр дома для его продажи), но Аромат — это сложное чувство, которое мы можем использовать так, как мы можем, например, создавать пузырьки персонализированного звука с помощью наушников или контролировать то, что видит глаз, с помощью меняющегося видеодисплея.

Попытки сделать это обычно вызывали насмешки со стороны критиков. Например, давно ушедший фильм «Smell-O-Vision» часто со смехом считают низшей точкой кинотеатрального трюка середины 20-го века, в то время как он уступал позиции телевидению. Первый фильм Smell-O-Vision, 1960-е годы. Аромат Тайны, накачал автоматический аромат на сиденья в кинотеатре с помощью пластиковой трубки. 30 различных запахов, от ферума до крема для обуви и вина, были разработаны так, чтобы соответствовать тому, что происходило на экране.

Реклама фильма гласила: «Сначала они переехали (1895 г.)! Потом они заговорили (1927)! Теперь они пахнут (1960)!» В качестве трюка это воняло.

Запах свежего дождя?

Благодаря последней работе Лаборатории интеграции человека и компьютера контроль обоняния становится гораздо более возможным. Например, одной из необычных особенностей устройства является то, что оно позволяет нюхать запахи как в стерео, так и в моно режиме. Это означает, что он может активировать каждый электрод независимо, поэтому виртуальная панель управления Брукса, описанная ранее, имела отдельные кнопки для левой и правой стороны. Стереообнюхивание замечательно, потому что оно не является частью того, как мы обычно ощущаем ароматы в реальном мире.

Однако не ждите, что назальное носимое устройство сможет воспроизводить более сложные запахи. По словам Брукса, имитация более широкого спектра ароматов может быть возможна, но не только за счет стимуляции тройничного нерва. Обонятельная луковица обладает гораздо более широкой палитрой ощущений. Тройничный нерв больше похож на язык, который может различать только пять вкусов: сладкий, кислый, соленый, горький и умами. (Большая часть того, что мы называем вкусом, на самом деле является запахом.) Точно так же стимуляция тройничного нерва может вызвать сильные ощущения, которые мы распознаем как запах, но без каких-либо нот. Другими словами, хотя вы можете воспроизвести покалывание от паров уксуса, вы не сможете сделать то же самое с запахом свежего дождя.

Чтобы стимулировать обонятельную луковицу, необходимо взять длинный мазок из носа под наблюдением врача, по сравнению с которым тест на COVID будет выглядеть как сморкание. Брукс отметил, что оптимальным способом стимуляции обонятельных луковиц является использование крошечного медицинского имплантата, хотя вряд ли большинство из нас это заинтересует. Существует также проблема воспроизведения запахов на уровне кода. «Мы не знаем, какими будут параметры для цифрового или электрического кодирования запаха, чтобы впоследствии лампочка могла его правильно декодировать», — сказали они.

Полезность технологии обоняния

Что касается вариантов использования, наиболее очевидным является сделать виртуальную реальность более захватывающей. Какой бы хорошей ни была графика, независимо от того, овладеем ли мы способностью делать бесконечная прогулка в виртуальной реальности или работа над тактильной технологией Чтобы почувствовать текстуры и объекты в виртуальном мире, сосновый лес в VR для многих всегда будет казаться недостатком, если он не пахнет соснами.

Но Брукс не рассматривает это исключительно как игровой аксессуар. «У нас уже есть феноменальные ощущения от запахов, возможно, на которые мы не обращаем слишком много внимания, в реальной жизни они просто очень богаты», — сказали они. «Вы идете по улице, и вас просто поражает запах. В Чикаго есть довольно известная шоколадная фабрика, и по городу просто витают облака этого запаха. Я думаю, что это может привести к чисто обонятельной дополненной реальности… действительно меняющей то, как мы взаимодействуем с повседневными запахами вместо того, чтобы пытаться создать новый набор запахов из царапать."

Эта работа, которую команда еще ждет в будущем, может быть сосредоточена на том, чтобы сделать восприятие запаха более разумным. Откуда исходит специфический запах? Можете ли вы выделить один запах, который вам нравится, и уменьшить другой, который вам не нравится? А как насчет уведомлений о запахе: кто не хотел бы ощущать резкий ожог васаби в ноздрях всякий раз, когда начальник отправляет им сообщения в Slack? Или, что более серьезно, можно ли заставить вас почувствовать запах смертельного газа, такого как угарный газ, который в настоящее время не имеет запаха? Хотя детекторы угарного газа делают это, не требуя от пользователей вставлять электроды в нос, такой инструмент предположительно может быть полезен в определенных сценариях, например, в тех, с которыми сталкиваются спасатели.

«Один из вопросов, о которых мы думаем, можем ли мы использовать это в качестве технологии вмешательства, например слуховых аппаратов, для людей, страдающих потерей обоняния?» Брукс сказал, отметив, что эта проблема может стать более актуальной в постпандемическом мире, когда продолжающаяся потеря обоняния окажется преобладающим побочным эффектом для многих люди.

И, конечно же, всегда есть возможность других видов сенсорных развлечений, помимо виртуальной реальности и игр. «Химические ощущения настолько интенсивны, что трудно представить себе трехчасовую оперу запахов, которая постоянно стимулирует вас в течение этих трех часов и не дает вам перерывов», — сказал Брукс. Но идея, безусловно, заманчивая. «Последние полтора года я думал о том, насколько мне лично понравится запах Walkman».

Идея выбрать плейлист с запахами — от запаха помидоров на лозе до аромата кондиционера для белья — и воспроизводить каждый из них по требованию — это то, из чего состоят технические мечты. Надуманно, возможно. Но не невозможно. «Это определенно не исключено», — сказал Брукс.

А документ, описывающий работу команды недавно был представлен на конференции 2021 года по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI). Помимо Брукса, над проектом работали и другие следователи: руководитель лаборатории Педро Лопес, Ромен Нит, Шань-Юань Тэн, Цзинсюань Вэнь и Цзюнь Нишида.

Рекомендации редакции

• Intel использует искусственный интеллект. создать чипы обонятельного зрения
• Обоняние значит верить: запаховое зрение Feelreal может появиться и в VR-гарнитурах