Nositeľné zariadenie so zapínaním nosa simuluje pachy s elektrinou

Jas Brooks, dlhovlasý inžinier, ktorý vyzerá, ako keby mesačný svit ako roadie za vlasovú metalovú kapelu, sedel so zaviazanými očami v miestnosti s elektródami v nose a nechať ľudí na internete vonia.

„Určite to vyzerá... hrozne,“ povedali pre Digital Trends a prirovnali experimentálne nastavenie k Milgramov experiment, kontroverzná séria experimentov zo 60. rokov 20. storočia, uskutočnená psychológom z Yale, v rámci ktorých boli ľudia testovaní na ich ochotu rozdávať účastníkom elektrické šoky.

V experimentoch Stanleyho Milgrama však účastníci v skutočnosti nezabíjali ľudí elektrickým prúdom. Bez toho, aby o tom vedeli, boli účastníci testovaní, či sú ochotní poslúchnuť autoritu pri robení niečoho, čo by sami mohli považovať za nerozumné. V Brooksovom experimentálnom nastavení, Brooks naozaj bol prijímanie elektrického prúdu od ľudí pri ovládaní. Tie sa len náhodou zaregistrovali v podobe hrejivých pocitov podobných wasabi alebo ostrých závanov octových výparov namiesto otrasov.

"Nie je to pre mňa bolestivé," povedal Brooks. "Len som tam sedel a povedal som si: "Ach áno, cítim to." To je to, čo práve teraz vnímam.“ Základné nastavenie bolo, že som mal túto pásku na očiach a bola tam táto obrazovka [zdieľal som] s pokynmi. Toto rozhranie som navrhol s [obrázkom] môjho nosa a pravým a ľavým tlačidlom. Mohli naň virtuálne kliknúť a otestovať senzor.“

Pričuchnutie k budúcnosti techniky

Brooks, Ph. D. študent na oddelení počítačových vied na University of Chicago Human-Computer Integration Lab, sa zameriava na podobu technológií, ktoré prídu. A prinajmenšom na základe tohto nedávneho experimentu je jedným z tvarov, ktoré by technológia mohla mať, pár elektród, ktoré držia na mieste malé magnety, vložené do nosa nositeľov.

Aby ste si to predstavili, predstavte si nejaký druh špičkového zariadenia proti chrápaniu alebo typ kyborgického príslušenstva na zhromažďovanie údajov, ktorý by Jack Dorsey z Twitteru vymenil na Burning Man za krúžok v nose. Drobné, bezdrôtové, batériou napájané nositeľné zariadenie je schopné zistiť, kedy nositeľ vdychuje, a potom pomocou svojich elektród stimuluje prepážku, kúsok chrupavky v nose, ktorý oddeľuje nosné dierky.

Digitálne trendy predtým pokryté práca laboratória pre integráciu medzi človekom a počítačom, keď tamojší výskumníci (vrátane Brooksa) vyvinuli techniku ​​na replikáciu teploty vo virtuálnej realite čerpaním chemikálií bez zápachu so stopovými prvkami kapsaicínu a mentolu na simuláciu pocitu horúci a studený. Toto bolo vykonané pomocou nízkoenergetického nástavca pripevneného k VR displeji. Tentoraz však zariadenie, s ktorým tím prišiel, nezahŕňa žiadnu skutočnú chemickú stimuláciu. Nositeľ nie je vlastne cítiť vonkajší zápach; jednoducho majú jeden z nervových zhlukov spojených s vôňou šteklený spôsobom, ktorý ich núti myslieť si, že sú.

„Väčšina ľudí môže vedieť, že čuch vnímame pomocou našej čuchovej cibuľky, ale v skutočnosti je čuch multimodálny pocit,“ povedal Brooks. „Máme dva systémy, ktoré [prispievajú] k nášmu malému vnímaniu. Máme tú čuchovú cibuľku a potom máme nervové zakončenia v nose, ktoré vnímajú veci ako ostrosť octu, čo je veľmi jasný pocit, sprostredkovaný týmto nervom, ako aj veci ako osviežujúci aspekt mäta."

Nositeľný Bluetooth nos bzučí v tejto poslednej oblasti trojklaného nervu, aby dokázal svoj trik. Tento ľahšie dostupný nervový zhluk (ľahší, teda ako čuchový bulbus, ktorý sa nachádza za očnou guľou) dodáva určité pachové vnemy, ktoré mozog potom zmieša s údajmi z čuchovej cibuľky, aby vykúzlil určitú vôňu pocity.

Krátka história vône

Práca vykonaná Brooksom a zvyškom tímu je špičková. Nie je to však prvýkrát, čo sa svet zabával pojmom pachová technika. 1. apríla 2013 Google oznámil svoj projekt Google Nose, novú iniciatívu pre technologického giganta, ktorá by, ako povedala, rozšírila priestor vyhľadávania do oblasti čuchov. Video vyrobené spoločnosťou Google ukázalo, že produktový manažér Jon Wooley vysvetľuje, ako je vôňa kľúčovou súčasťou spôsobu, akým sa pohybujeme po svete, ale ktorá bola predchádzajúcimi metódami vyhľadávania kruto prehliadaná.

Myšlienkou Google Nose bolo stavať na databáze Google Aroma s 15 miliónmi „scentibajtov“ z celého sveta, aby používatelia mohli „hľadať vône“. Kliknutím na nový Tlačidlo Pach Google pri používaní prenosného počítača, stolného počítača alebo mobilného zariadenia môže používateľ napríklad priložiť svoj telefón ku kvetu a získať pozitívnu identifikáciu na základe jeho vôňa. „Prekrížením fotónov s infrazvukovými vlnami Google Nose Beta dočasne zarovná molekuly tak, aby napodobňovali konkrétnu vôňu,“ vysvetľuje video.

Nanešťastie to bol skôr prvoaprílový žart ako skutočný produkt. Hoci to bola dobrá zábava, svedčí to aj o tom, ako sa v nedávnej histórii často zaobchádzalo s pachovou technikou. Nikto nespochybňuje, že čuchové zmysly sú silné (existuje dôvod, prečo ľudia hovoria o dôležitosti pečenia čerstvého chleba, keď robíte prehliadku domu pri predaji svojho domu), ale Vôňa je ťažké využiť tak, že môžeme napríklad vytvárať bubliny personalizovaného zvuku pomocou slúchadiel do uší alebo ovládať to, čo oko vidí pomocou meniaceho sa zobrazenia videa.

Kritici bežne zosmiešňujú snahy o to. Napríklad, dávno zosnulý Smell-O-Vision je často so smiechom považovaný za najhorší trik kina v polovici 20. storočia v čase, keď strácal pôdu pod nohami pre televíziu. Prvý film Smell-O-Vision, 60. roky Vôňa tajomstva, pumpoval automatizovanú vôňu na divadelné sedadlá pomocou plastových hadičiek. 30 rôznych vôní, od ferume cez krém na topánky až po víno, bolo navrhnutých tak, aby zodpovedali tomu, čo sa dialo na obrazovke.

Reklama na film hlásala: „Najskôr sa presťahovali (1895)! Potom sa rozprávali (1927)! Teraz voňajú (1960)!“ Ako trik to páchlo.

Vôňa čerstvého dažďa?

Ovládanie čuchu je oveľa viac možné s týmto najnovším dielom z laboratória pre integráciu človeka a počítača. Napríklad jednou z nezvyčajných vlastností zariadenia je skutočnosť, že umožňuje cítiť vône buď stereo alebo mono. To znamená, že môže aktivovať každú elektródu nezávisle, a preto virtuálny ovládací panel Brooks, popísaný vyššie, mal samostatné tlačidlá pre ľavú a pravú stranu. Stereo šnupanie je pozoruhodné, pretože to nie je súčasť toho, ako zvyčajne vnímame arómy v skutočnom svete.

Neočakávajte však, že nosné zariadenia budú schopné replikovať zložitejšie vône. Simulácia širšej škály aróm by mohla byť možná, povedal Brooks, ale nielen prostredníctvom stimulácie trojklaného nervu. Čuchová žiarovka má oveľa širšiu paletu vnemov. Trojklanný nerv je skôr ako jazyk, ktorý dokáže rozpoznať iba päť chutí: sladkú, kyslú, slanú, horkú a umami. (Veľká časť jemnosti toho, čo nazývame chuť, je v skutočnosti vôňa.) Podobne stimulácia trojklaného nervu môže poskytnúť veľké vnemy, ktoré poznáme ako vôňu, ale bez akýchkoľvek poznámok. Inými slovami, zatiaľ čo môžete napodobniť brnenie octových výparov, nemôžete to isté urobiť s vôňou čerstvého dažďa.

Stimulácia čuchového bulbu zahŕňa zdĺhavý výter z nosa pod dohľadom lekára, vďaka ktorému by test na COVID v porovnaní s tým vyzeral ako smrkanie. Brooks poznamenal, že optimálny spôsob, ako dosiahnuť stimuláciu čuchových bulbov, by bol pomocou malého lekárskeho implantátu, aj keď je nepravdepodobné, že by to bolo niečo, čo by väčšina z nás bavila. Výzvou je aj replikácia pachov na úrovni kódu. "Nevieme, aké by boli parametre, aby sme skutočne digitálne alebo elektricky zakódovali vôňu, aby ju potom mohla žiarovka správne dekódovať," povedali.

Užitočnosť čuchovej techniky

Pokiaľ ide o prípady použitia, najzrejmejším je urobiť virtuálnu realitu pohlcujúcejšou. Bez ohľadu na to, aká dobrá môže byť grafika, nezáleží na tom, či ovládame schopnosť robiť nekonečná chôdza vo virtuálnej realite alebo práca na haptickej technike Aby ste cítili textúry a predmety vo virtuálnom svete, VR borovicový les bude pre mnohých vždy chýbať, ak nebude cítiť borovice.

Ale Brooks to nepovažuje len za herné príslušenstvo. "Už máme fenomenálne zážitky s vôňou, možno im nevenujeme príliš veľa pozornosti, v skutočnom živote, ktoré sú jednoducho super bohaté," povedali. „Ideš po ulici a práve ťa zasiahne zápach. V Chicagu je celkom slávna továreň na čokoládu a v meste máte len mraky tohto zápachu. Predstavujem si, že by to mohlo viesť k čisto čuchovej rozšírenej realite... skutočne transformujúcej interagujeme s každodennými pachmi namiesto toho, aby sme sa pokúšali vytvoriť nový súbor pachových zážitkov škrabanec."

Táto práca, ktorá je pre tím stále v budúcnosti, by sa mohla zamerať na to, aby bol zážitok z vône inteligentnejší. Odkiaľ pochádza konkrétny zápach? Dokážete vytočiť jeden zápach, ktorý sa vám páčil, a iný, ktorý sa vám nepáčil? Ako je to s upozorneniami na zápach: Kto by nechcel, aby sa mu v nozdrách popálilo wasabi, kedykoľvek mu jeho šéf pošle správu na Slacku? Alebo, vážnejšie, mohli by ste cítiť smrteľný plyn ako oxid uhoľnatý, ktorý je momentálne bez zápachu? Zatiaľ čo detektory oxidu uhoľnatého to robia bez toho, aby si používatelia museli prilepiť elektródy do nosa, takýto nástroj by mohol byť užitočný pre určité scenáre, ako sú tie, ktorým čelia záchranári.

"Jedna z vecí, o ktorých uvažujeme, je, môžeme to použiť ako intervenčnú technológiu, ako sú načúvacie pomôcky pre ľudí, ktorí majú stratu čuchu?" Brooks povedal, pričom poukázal na to, že by to mohlo byť naliehavejšie v postpandemickom svete s pokračujúcou stratou zápachu, ktorá sa pre mnohých ukazuje ako prevládajúci vedľajší účinok ľudí.

A, samozrejme, vždy existuje možnosť iných typov zmyslovej zábavy okrem VR a hier. „Chemické zmysly sú také intenzívne, že je ťažké si predstaviť, ako napríklad trojhodinovú čuchovú operu, ktorá vás tie tri hodiny neustále stimuluje a nedáva vám prestávky,“ povedal Brooks. Ale myšlienka je to určite lákavá. "Posledný rok a pol som premýšľal o tom, ako veľmi by som si osobne užil vôňu Walkmana."

Myšlienka vybrať si zoznam skladieb – od vône paradajok na viniči až po arómu aviváže – a hrať každú z nich na požiadanie je to, z čoho sú vyrobené technické sny. Pritiahnuté za vlasy, možno. Ale nie nemožné. "Určite to nie je vylúčené," povedal Brooks.

A dokument popisujúci prácu tímu bola nedávno prezentovaná na konferencii o ľudských faktoroch v počítačových systémoch (CHI) v roku 2021. Spolu s Brooksom na projekte pracovali aj ďalší vyšetrovatelia, ako vedúci laboratória Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen a Jun Nishida.

Odporúčania redaktorov

• Intel používa A.I. na vytvorenie čipov zápachu-o-vízie
• Čuch je veriť: Pachové videnie Feelreal sa môže dostať do náhlavných súprav VR