Трудно не думать о Нимеше Ранасингхе как о цифровой эре Вилли Вонке. Но его лаборатория в университете штата Мэн не полна шоколада и не пахнет сладкой ватой. Вместо этого материалы работы инженера - это электроды и провода, светодиоды и датчики pH.
Ranasinghe - один из ведущих в мире исследователей по моделированию электрического вкуса, использующий электронные инструменты, чтобы обмануть язык и ощутить вкусы, которых нет. Используйте его встроенные в электрод палочки для еды, чтобы съесть сливочное, соленое пюре. За исключением того, что они совсем не соленые - вкус солености полностью зависит от тока в палочках для еды. Пейте терпкий желтый лимонад из стакана. На самом деле это вовсе не лимонад, а обычная вода, окрашенная в желтый цвет с помощью светодиода, кислотность - результат прохождения электрического тока через чашку. Выберите «Виртуальный леденец на палочке» и узнайте, какой вкус у вас есть у вашего биохимического макияжа - он может быть кислым, сладким, соленым или даже горьким. В любом случае, здесь нет никакой реальной пищи, только серебряные электроды.
«Мне нравится еда», - говорит Ранасингхе. «Но мне действительно интересно и волнует управляемость вкуса».
Исследование Ranasinghe включает в себя контроль вкусовых ощущений с помощью электричества, цвета, тепла и аромата. Он предвидит будущее, в котором смоделированные вкусы могут стать частью опыта виртуальной или дополненной реальности, еще один шаг к всеобъемлющей искусственной реальности.
Ранасинг из Шри-Ланки имеет опыт работы в области электротехники и компьютерных наук. Когда он прибыл в Национальный университет Сингапура, чтобы получить докторскую степень, он был заинтересован в том, чтобы найти способ вывести чувства из поля зрения и звука в виртуальную реальность. Когда он понял, что было очень мало исследований по электрически имитирующим вкусам, его курс обучения был установлен.
«Изначально я понятия не имел, как это сделать», - говорит он. «Если у вас нет химикатов и вы не положите их в рот пользователя. Но это не звучало цифровым. Я был полон решимости найти что-то полностью электрическое или полностью цифровое ».
Ранасинг нашел несколько работ 1970-х годов, описывающих использование серебряных проводов для изучения организации системы вкуса. Участники исследования сообщали о том, что при наложении проводов на их языки ощущались кислые или соленые вкусовые ощущения. Ранасинг знал, что в этом есть смысл, поскольку кислые и соленые ощущения обнаруживаются по ионным каналам.
Другие основные вкусы - сладкие, горькие и умами - имитировать сложнее. Ранасинге обнаружил, что возможно создать незначительное чувство сладости с помощью термостимуляции - подвергая язык воздействию высоких и низких температур. Нагревание и охлаждение также могут имитировать ощущения пряности или холода, например чувство мяты.
«Проблема с термостимуляцией заключается в том, что нам нужно придумать эти механизмы нагрева и охлаждения, и вам нужно использовать эти громоздкие тепловые устройства [для нагрева жидкости]», - говорит он. "Это не просто."
Еще одна проблема связана с умами - вкусом пикантности, которую можно найти в таких продуктах, как сыр пармезан, помидоры, водоросли и соевый соус. Ранасинг обнаружил, что, хотя большинство людей легко могут описать, когда что-то «соленое» или «сладкое», у них мало слов для описания умами. Опасаясь, что это сделает сбор данных чрезвычайно трудным, он решил сосредоточиться на других вкусах.
В конце концов, у Ранасингхэ было достаточно информации, чтобы попытаться вывести технологию моделирования вкуса из лаборатории. Для этого он решил внедрить технологию в обычную посуду - палочки для еды, миски, бокалы для коктейлей.
«Когда я использовал два серебряных электрода, люди не решались сунуть их себе в рот», - говорит он.
Он экспериментировал с имитацией солености, заставляя пользователей есть картофельное пюре с электродными палочками для еды. В то время как палочки для еды, как правило, не являются предпочтительным средством для употребления в пищу картофельного пюре, он обнаружил, что пользователи склонны слизывать липкую картошку с палочек для еды, следя за тем, чтобы их языки соприкасались с электродами. Встроенная в электрод суповая тарелка использовалась для усиления кислинки разбавленного супа мисо, при условии, что тестеры пили суп по-японски, рот к ободу.
Отсюда Ранасингхе и его команда - сначала в Центре соединительной повсеместной технологии для воплощений (CUTE) Сингапурского национального университета в Кейо, а теперь в лаборатории мультисенсорных интерактивных сред (MIM) Университета Мэна - начали исследовать, как объединение других стимулов может изменить вкус и вкусовые ощущения. Они создали Vocktail (сокращение от «виртуальный коктейль») - бокал для мартини с электродами, ароматическими картриджами и светодиодом. Пьющий может контролировать кислотность или соленость напитка в стакане с помощью электродов, может добавлять различные запахи, такие как шоколад, мята, клубника или банан, и может менять цвет с помощью светодиода. Пользователи могут создать кислый зеленый мятный мохито или соленую кислую красную клубничную маргариту. Все из простой воды.
По словам Ранасингхе, существует несколько потенциальных реальных приложений для этой технологии. Во-первых, это угол здоровья: технологии могут быть использованы, чтобы помочь людям уменьшить количество соли или сахара в своем рационе, обманывая вкусовые рецепторы. Это может также помочь тем, у кого снижена способность к вкусу - например, пациентам с химиотерапией или пожилым людям - снова насладиться едой. Во-вторых, ароматы - компании, которые разрабатывают и производят ароматизаторы для пищевой промышленности и производства напитков - могут использовать имитатор вкуса, чтобы получить мгновенную обратную связь тестера о профилях ароматов (напиток слишком кислый? Третье связано с виртуальной или дополненной реальностью: как здорово было бы действительно «попробовать» кусочек торта, когда вы бродите по виртуальному отдыху в венской кондитерской 19-го века? Или потягиваете сияющую чашку инопланетного грога, когда вы исследуете далекую планету?
Матиас Хардерс, соавтор книги « Виртуальная реальность в медицине», полагает, что однажды технология вкуса, включенная в VR, может помочь в лечении расстройств пищевого поведения.
«Но технология все еще слишком элементарна, чтобы видеть явное преимущество в медицине», - говорит он.
Хардерс считает, что мы увидим технологию запаха, включенную в виртуальную реальность гораздо раньше, чем технология вкуса. Он отмечает, что некоторые ультрасовременные кинотеатры уже используют технологию запаха для улучшения впечатлений зрителей (фактически, театры используют запах уже почти 100 лет, от обжигающих духов во время романтической пьесы до печально известного Smell-o). Видение 1960-х годов.
С этим согласен Адриан Дэвид Чок, профессор компьютерных наук в Лондонском городском университете, который занимается симуляцией вкуса.
«На самом деле мы чувствуем запах нашей еды», - говорит он. «В долгосрочной перспективе будет важнее моделировать запах».
Чок, который был консультантом доктора наук Ранасингхе, воображает, что его работа и работа Ранасингх могут неожиданно соединить людей. Люди, живущие вдали от семьи, иногда устанавливают Skype, когда едят, говорит он, чтобы «поделиться» обедом с близкими. Но что, если они действительно могут разделить запах и вкус? По его словам, технология вкуса и запаха также может быть учебным пособием в школах или музеях.
«Представьте, что вы также можете попробовать и почувствовать запах пищи, которую ели люди в древнем Риме?» - говорит он.
Хотя Чок говорит, что в настоящее время работа по моделированию вкуса довольно ограничена, есть несколько исследователей, кроме него и Ранасингхе. Японские исследователи разработали симулятор еды, который помещается во рту, позволяя пользователю ощущать жевание, в то время как динамик в ухе одновременно издает соответствующие звуки (например, хруст, если вы хотите жевать крекер). В то же время, мундштук брызгает в крошечные струи химикатов, чтобы представить пять основных вкусов. Другое устройство, TasteScreen 2005 года, использует картриджи с химическими ароматизаторами для доставки ароматизаторов на экран компьютера. Созданный тогдашним Стэнфордским аспирантом, он позволяет пользователям буквально лизать экран, чтобы попробовать то, что они видят.
Потребуется гораздо больше, чем просто стимулирование вкусовых рецепторов (или брызг химикатов на экране компьютера), чтобы воссоздать вкус настоящей еды с нуля. Хотя кислый, сладкий, соленый, горький и умами - это вкусы, обнаруживаемые языком, опыт употребления пищи также включает вкус и вкус во рту. Вкус - кажется жареным, фруктовым или цветочным - включает в себя обоняние, а текстура (кремовая, хрустящая, жевательная) соответствует нашему чувству осязания.
Будущая работа Ранасингхе включает в себя все это. Он заинтересован в использовании обонятельной и тактильной технологии, чтобы включить запах и осязание в вкусовые ощущения VR. Представьте себе, что вы потягиваете «кофе» в виртуальном офисе, когда в него подается аромат кофе, а тактильные датчики дают вам ощущение того, что в вашу кружку стряхивает настоящий сахар, который вдыхает теплый воздух в ноздри, словно пар.
Звучит как магия?
Как сказал Вилли Вонка: «Изобретение, мои дорогие друзья, - это 93% пота, 6% электричества, 4% испарения и 2% пульсации ириски».
В случае с Ранасингхе, электричество тяжелее, но не менее изобретательно.
