Пристрій із затисканням у ніс імітує запахи за допомогою електрики

Джас Брукс, довговолосий інженер, який виглядає так, ніби вони могли б підробляти як роуді для металевої групи для волосся, сидів із зав’язаними очима в кімнаті з електродами в носі та дозволяли людям через Інтернет запускати запахи.

«Це точно виглядає... жахливо», — сказали вони Digital Trends, порівнюючи експериментальну установку з Експеримент Мілграма, суперечлива серія експериментів 1960-х років, проведених психологом Єльського університету, під час яких людей перевіряли на їхню готовність роздавати учасникам електричні розряди.

Проте в експериментах Стенлі Мілграма учасники насправді не били людей струмом. Без їхнього відома, учасники проходили тестування на те, чи готові вони підкорятися авторитетній особі, роблячи щось, що вони самі могли вважати недобросовісним. В експериментальній установці Брукса, Брукс насправді був отримання електричного струму від людей за пультом керування. Вони випадково реєструвалися у формі теплих відчуттів, схожих на васабі, або різких подихів оцтових парів замість шоку.

"Мені це не боляче", - сказав Брукс. «Я просто сидів і думав: «О, так, я відчуваю це». Це те, що я сприймаю прямо зараз». Основне налаштування полягало в тому, що я мав цю пов’язку на очах і був цей екран [я поділився] з інструкціями. Саме цей інтерфейс я розробив із [зображенням] мого носа та правою та лівою кнопками. Вони могли натиснути на нього віртуально, щоб перевірити датчик».

Винюхування майбутнього технологій

Брукс, доктор філософії. Студент кафедри комп’ютерних наук лабораторії інтеграції людини та комп’ютера Чиказького університету зосереджується на майбутній формі технологій. І, принаймні виходячи з цього недавнього експерименту, одна з форм, яку техніка може прийняти, — це пара електродів, які утримуються на місці крихітними магнітами, які вставляються в ніс користувачам.

Щоб уявити це, уявіть собі якийсь високотехнологічний пристрій для боротьби з хропінням або тип кіборгічного аксесуара для збору даних, на який Джек Дорсі з Twitter міг би поміняти своє кільце в носі в Burning Man. Маленький бездротовий пристрій, що живиться від батарейок, здатний виявляти, коли користувачі вдихають, а потім використовує свої електроди для стимуляції перегородки, шматочка хряща в носі, що розділяє ніздрі.

Цифрові тенденції раніше покриті лабораторії інтеграції людини та комп’ютера, коли там дослідники (включаючи Брукса) розробили техніку відтворення температури у віртуальній реальності шляхом закачування хімічних речовин без запаху з мікроелементами капсаїцину та ментолу, щоб імітувати відчуття гаряче і холодне. Це було зроблено за допомогою малопотужного кріплення, прикріпленого до дисплея VR. Однак цього разу пристрій, який придумала команда, взагалі не передбачає хімічної стимуляції. Носій ні насправді відчуття зовнішнього запаху; їх просто лоскочуть один із нервових кластерів, пов’язаних із запахом, таким чином, що вони думають, що це так.

«Більшість людей можуть знати, що ми сприймаємо запахи за допомогою нюхової цибулини, але насправді запах — це мультимодальне відчуття», — сказав Брукс. «У нас є дві системи, які [сприяють] нашому малому сприйняттю. У нас є нюхова цибулина, а потім у нас є нервові закінчення в носі, які сприймають такі речі, як різкість оцту, яке є дуже чітким відчуттям, опосередкованим цим нервом, а також такі речі, як освіжаючий аспект м'ята».

Bluetooth-пристрій для носа дзижчить у цій останній ділянці трійчастого нерва, щоб виконати свій трюк. Це легше доступне нервове скупчення (тобто легше, ніж нюхова цибулина, яка розташована за очним яблуком) додає певні відчуття запаху, які потім мозок поєднує разом із даними нюхової цибулини, щоб створити певний запах відчуття.

Коротка історія запаху

Робота, виконана Бруксом та рештою команди, є передовою. Але це не перший раз, коли світ розважає поняття технології запахів. 1 квітня 2013 року Google оголосила про свій проект Google Nose, нову ініціативу для технологічного гіганта, яка, за її словами, розширить пошуковий простір у нюхову сферу. Відео, створене Google, показало, як менеджер із продуктів Джон Вулі пояснює, що запах є важливою частиною нашого орієнтування у світі, але той, який жорстоко не помічався попередніми методами пошуку.

Ідея Google Nose полягала в тому, щоб створити базу даних Google Aroma розміром 15 мільйонів «сентибайт» з усього світу, щоб дозволити користувачам «шукати запахи». Натиснувши новий Кнопка Google Smell під час використання ноутбука, настільного комп’ютера чи мобільного пристрою, користувач може, наприклад, піднести свій телефон до квітки та отримати позитивну ідентифікацію на основі її запах. «Шляхом перетину фотонів з інфразвуковими хвилями Google Nose Beta тимчасово вирівнює молекули для імітації певного запаху», — пояснюється у відео.

На жаль, це була першоквітнева витівка, а не реальний продукт. Незважаючи на те, що це було весело, це також свідчить про те, як часто ставилися до технології запахів у новітній історії. Ніхто не заперечує, що нюх є потужним (є причина, чому люди говорять про важливість випікання свіжого хліба, коли ви проводите огляд будинку для продажу свого будинку), але Запах — це почуття, яке важко використовувати, щоб ми могли, наприклад, створювати бульбашки персоналізованого звуку за допомогою навушників або контролювати те, що бачить око, використовуючи мінливий відеодисплей.

Зусилля зробити це регулярно викликають глузування з боку критиків. Наприклад, давно забутий Smell-O-Vision часто зі сміхом вважається найнижчим трюком кінотеатрів середини 20-го століття в той час, коли він втрачав позиції на телебаченні. Перший фільм Smell-O-Vision, 1960-ті роки Запах таємниці, накачав автоматичний аромат до сидінь театру за допомогою пластикової трубки. 30 різних запахів, від феруму до крему для взуття та вина, були розроблені, щоб відповідати тому, що відбувається на екрані.

У рекламі до фільму говорилося: «Спочатку вони переїхали (1895)! Тоді вони заговорили (1927)! Тепер вони пахнуть (1960)!» Як трюк, смерділо.

Запах свіжого дощу?

З цією останньою роботою Лабораторії інтеграції людини та комп’ютера контроль над нюхом стає набагато можливішим. Наприклад, однією з незвичайних особливостей пристрою є те, що він дозволяє відчувати запахи в стерео або моно режимі. Це означає, що він може активувати кожен електрод незалежно, тому віртуальна панель керування Брукса, описана раніше, мала окремі кнопки для лівого та правого боку. Стереонюхання чудове, оскільки це не є частиною того, як ми зазвичай відчуваємо аромати в реальному світі.

Однак не очікуйте, що назальний пристрій зможе відтворювати складніші запахи. За словами Брукса, моделювання більш широкого спектру ароматів може бути можливим, але не тільки через стимуляцію трійчастого нерва. Нюхова цибулина має набагато ширшу палітру відчуттів. Трійчастий нерв більше схожий на язик, який може виявляти лише п’ять смаків: солодкий, кислий, солоний, гіркий і умамі. (Значна частина тонкості того, що ми називаємо смаком, насправді є запахом.) Подібним чином стимуляція трійчастого нерва може забезпечити сильні відчуття, які ми розпізнаємо як запах, але без будь-яких нот. Іншими словами, хоча ви можете відтворити поколювання від парів оцту, ви не можете зробити те саме з запахом свіжого дощу.

Щоб стимулювати нюхову цибулину, потрібно взяти довгий мазок з носа під наглядом лікаря, завдяки якому тест на COVID у порівнянні з ним буде виглядати як сморкання. Брукс зазначив, що оптимальним способом досягти стимуляції нюхової цибулини був би маленький медичний імплантат, хоча навряд чи це те, що більшість із нас зацікавить. Існує також проблема відтворення запахів на рівні коду. «Ми не знаємо, якими були б параметри для фактичного цифрового або електричного кодування запаху, щоб потім його можна було правильно розшифрувати лампочкою», — сказали вони.

Корисність технології запаху

Що стосується варіантів використання, то найбільш очевидним є створення віртуальної реальності більш захоплюючим. Незалежно від того, наскільки гарною може бути графіка, незалежно від того, чи ми оволодіємо вмінням робити нескінченна ходьба у віртуальній реальності або працювати над тактильною технікою Щоб відчути текстури та об’єкти у віртуальному світі, VR-сосновий ліс для багатьох завжди буде здаватися нестачею, якщо він не пахне соснами.

Але Брукс не розглядає це виключно як ігровий аксесуар. «Ми вже маємо феноменальний досвід запахів, можливо, на який ми не звертаємо занадто багато уваги, у реальному житті, який просто надзвичайно насичений», — сказали вони. «Ви йдете вулицею, і запах просто вражає вас. У Чикаго є досить відома шоколадна фабрика, і ви просто отримуєте хмари цього запаху в місті. Я думаю, що це може призвести до суто нюхової доповненої реальності… справді змінить те, як ми взаємодіємо з повсякденними запахами замість того, щоб намагатися створити новий набір запахів подряпина».

Ця робота, яка ще в майбутньому для команди, може бути зосереджена на тому, щоб зробити відчуття запахів розумнішим. Звідки походить той чи інший запах? Чи можете ви вибрати один запах, який вам сподобався, і зменшити інший, який вам не сподобався? Як щодо сповіщень про запахи: хто б не хотів різкого опіку васабі в ніздрях щоразу, коли їхній бос пише їм повідомлення на Slack? Або, серйозніше, чи можна змусити вас відчути запах смертоносного газу, як чадний газ, який наразі не має запаху? Хоча детектори окису вуглецю роблять це, не вимагаючи від користувачів вставляти електроди в ніс, такий інструмент може бути корисним у певних ситуаціях, наприклад, у тих, з якими стикаються рятувальники.

«Одна з речей, над якою ми думаємо, чи можемо ми використовувати це як технологію втручання, як слухові апарати для людей, які втрачають нюх?» Брукс сказав, зазначивши, що це може стати більш актуальним у світі після пандемії, коли постійна втрата нюху стає переважаючим побічним ефектом для багатьох Люди.

І, звичайно, завжди є можливість інших типів сенсорних розваг, окрім VR та ігор. «Хімічні відчуття настільки інтенсивні, що важко уявити тригодинну оперу про запахи, яка постійно стимулює вас протягом цих трьох годин і не дає вам перерви», — сказав Брукс. Але ідея, звичайно, приваблива. «Останні півтора року я думав про те, наскільки мені особисто сподобався б запах Walkman».

Ідея вибору списку відтворення пейзажів запахів — від запаху помідорів на виноградній лозі до аромату пом’якшувача тканин — і відтворення кожного з них на вимогу — це те, з чого створені технічні мрії. Надуманий, можливо. Але не неможливо. «Це точно не виключено», — сказав Брукс.

А документ, що описує роботу команди був нещодавно представлений на Конференції 2021 року про людський фактор в обчислювальних системах (CHI). Крім Брукса, інші дослідники, які працювали над проектом, включають керівника лабораторії Педро Лопеса, Ромен Ніт, Шан-Юань Тенг, Цзіньсюань Вень і Цзюнь Нішіда.

Рекомендації редакції

• Intel використовує A.I. для створення чіпів запах-о-зір
• Запах — це віра: бачення запахів від Feelreal може з’явитися в гарнітурах віртуальної реальності