Nos do noszenia elektrycznie symuluje zapachy

Gus Brooks, długowłosy inżynier, który wyglądał, jakby miał oświetlić ścieżkę dla metalowej opaski do włosów, siedział z zawiązanymi oczami w pokoju z elektrodami w nosie i pozwalał ludziom w Internecie wydzielać zapachy.

Powiedzieli Digital Trends, porównując konfigurację beta do Eksperyment Milgrama, kontrowersyjna seria eksperymentów z lat 60. XX wieku, przeprowadzonych przez psychologa z Uniwersytetu Yale, w których badani badani byli pod kątem gotowości do porażenia prądem uczestników.

W eksperymentach Stanleya Milgrama uczestnicy tak naprawdę nie porażali ludzi prądem. Bez ich wiedzy uczestnicy byli testowani pod kątem tego, czy byliby skłonni podporządkować się autorytetowi, robiąc coś, co mogliby uznać za nierozsądne. W konfiguracji beta Brooksa Brooks naprawdę był byłam Odbieraj prądy elektryczne od osób znajdujących się w sterowaniu. Występowało to raczej w postaci ciepłych, przypominających wasabi wrażeń lub ostrych zapachów oparów octu, a nie wstrząsów.

„To nie jest dla mnie bolesne,” powiedział Brooks. „Po prostu siedziałem tam,„ O tak, tak się czuję. Właśnie to sobie teraz uświadamiam. Podstawowa konfiguracja polegała na tym, że miałem zawiązane oczy i był taki ekran [I shared] z instrukcjami. To był interfejs, z którym zaprojektowałem [a picture of] Mój nos i lewy i prawy guzik. Mogą prawie na niego kliknąć, aby przetestować czujnik”.

wąchanie przyszłości technologii

dr Brooks Student na Wydziale Informatyki Laboratorium Integracji Człowiek-Komputer Uniwersytetu w Chicago, skupiający się na tym, jak będzie wyglądać następna technologia. I przynajmniej w oparciu o to najnowsze doświadczenie, jedną z form, jaką technologia może przybrać, jest para elektrod utrzymywanych na miejscu przez maleńkie magnesy, które są wkładane do nosa użytkownika.

Aby to sobie wyobrazić, wyobraź sobie jakieś zaawansowane technologicznie urządzenie zapobiegające chrapaniu lub jakiś rodzaj elektronicznego urządzenia do gromadzenia danych, które Jack Dorsey z Twittera mógłby zastąpić kolczyk w nosie w Burning Man. Mały, zasilany bateryjnie, bezprzewodowy aparat do noszenia może wykryć, kiedy użytkownik wdycha, a następnie wykorzystuje swoje elektrody do stymulacji przegrody, części chrząstki w nosie, która oddziela nozdrza.

Digital Trends wcześniej obejmowało prace Human-Computer Integration Lab, kiedy naukowcy (w tym Brooks) opracowali technologię replikacji temperatury w wirtualnej rzeczywistości poprzez wstrzykiwanie bezwonnych substancji chemicznych zawierających pierwiastki śladowe kapsaicyny i mentolu, aby symulować uczucie gorąca i zimna. Dokonano tego za pomocą urządzenia o małej mocy zamontowanego na monitorze VR. Ale tym razem urządzenie opracowane przez zespół w ogóle nie obejmuje żadnej rzeczywistej katalizy chemicznej. nie noś tego Naprawdę Poczuj zapach z zewnątrz Po prostu mają jedną z grup neurologicznych związanych z zapachem łaskotaną w sposób, który sprawia, że ​​myślą, że tak jest.

„Większość ludzi może wiedzieć, że postrzegamy zapach za pomocą naszych opuszków węchowych, ale zapach to naprawdę multimodalne odczucie” – powiedział Brooks. Mamy dwa systemy [contribute] Do naszej małej wyobraźni. Mamy tę opuszkę węchową, a także zakończenia nerwowe w nosie, które odbierają takie rzeczy, jak ostrość octu, co jest bardzo wyraźnym odczuciem, za pośrednictwem tego nerwu, a także takie rzeczy, jak odświeżający aspekt mięty pieprzowej.

Ten nadający się do noszenia nos bluetooth brzęczy w tym ostatnim trójdzielnym regionie nerwowym, aby cofnąć swoją sztuczkę. Ten łatwo dostępny zespół neuronowy (łatwiejszy, tj. z opuszki węchowej, która znajduje się za gałką oczną) dodaje specyficzny węch, który następnie mózg miesza z danymi z opuszki węchowej, aby wywołać jakiś zmysł węchu.

Krótka historia zapachu

Praca, którą wykonał Brooks i reszta zespołu, ewoluuje. Ale to nie pierwszy raz, kiedy światu spodobała się koncepcja technologii węchowej. 1 kwietnia 2013 r. Google ogłosił Projekt Google Nose, nową inicjatywę giganta technologicznego, która, jak twierdzi, rozszerzy przestrzeń wyszukiwania w sferze węchowej. Film wyprodukowany przez Google pokazał menedżera produktu Johna Woolleya wyjaśniającego, jak zapach jest ważną częścią sposobu, w jaki poruszamy się po świecie, ale która została mocno przeoczona w poprzednich metodach badawczych.

Pomysł na Google Nose polegał na zbudowaniu bazy danych Google Aroma zawierającej 15 milionów „Scentibajtów” z całego świata, aby umożliwić użytkownikom „szukanie zapachów”. Klikając nowy przycisk Google Smell podczas korzystania z laptopa, komputera stacjonarnego lub urządzenia mobilnego, użytkownik może np. podnieść swój telefon do kwiatka i uzyskać pozytywną identyfikację na podstawie jego zapachu. Film wyjaśniał: „Przez przecinanie fotonów z falami infradźwiękowymi, Google Nose Beta tymczasowo wyrównuje cząsteczki, aby symulować określony zapach”.

To był niestety żart primaaprilisowy, a nie prawdziwy produkt. Chociaż było to zabawne, wskazuje to również na to, jak technologia zapachowa była traktowana w najnowszej historii. Nikt nie twierdzi, że zmysły węchowe są silne (jest powód, dla którego ludzie mówią o tym, jak ważny jest świeżo upieczony chleb, gdy oglądasz dom, aby go sprzedać), ale zapach to uczucie, które trudno wykorzystać w sposób, w jaki możemy na przykład stworzyć bąbelki niestandardowego dźwięku za pomocą słuchawek lub kontroluj to, co widzi oko, dzięki zmiennemu wyświetlaniu wideo.

Wysiłki w tym kierunku były rutynowo traktowane przez krytyków z sarkazmem. Na przykład, dawno nieżyjący Smell-O-Vision jest często widziany śmiejąc się z dna sztuczki kina z połowy XX wieku w czasie, gdy cofał się przed telewizorem. Pierwszy film Smell-O-Vision 1960 Zapach tajemnicy, zapach robota do siedzeń teatralnych za pomocą plastikowych rurek. 30 różnych zapachów, od dymu przez pastę do butów po wino, zostało zaprojektowanych tak, aby pasowały do ​​tego, co dzieje się na ekranie.

Tekst zwiastuna filmu: „Najpierw się przenieśli (1895)! Potem rozmawiali (1927)! Teraz pachną (1960)!” Jako chwyt, śmierdzi.

Zapach świeżego deszczu?

Kontrola zapachu jest jeszcze bardziej możliwa dzięki tej najnowszej pracy z Human Computer Integration Lab. Na przykład jedną z niezwykłych cech urządzenia jest to, że umożliwia wyczuwanie zapachu zarówno w stereo, jak i mono. Oznacza to, że każdą elektrodę można aktywować niezależnie, dlatego domyślny panel sterowania Brooks, opisany wcześniej, ma osobne przyciski lewy i prawy. Wdychanie dźwięku stereo jest świetne, ponieważ nie jest to część sposobu, w jaki zwykle wyczuwamy zapachy w prawdziwym świecie.

Nie oczekuj, że nos do noszenia będzie w stanie odtworzyć najbardziej złożone zapachy. Brooks powiedział, że możliwe jest symulowanie szerokiej gamy zapachów, ale nie tylko poprzez stymulację nerwu trójdzielnego. Opuszka węchowa ma znacznie szerszą paletę doznań. Nerw trójdzielny jest podobny do języka, ponieważ może wykryć tylko pięć smaków: słodki, kwaśny, słony, gorzki i umami. (Większość subtelności tego, co nazywamy smakiem, jest w rzeczywistości zapachem.) Podobnie stymulacja nerwu trójdzielnego może dostarczyć wspaniałych wrażeń, które postrzegamy jako zapach, ale bez żadnych nut. Innymi słowy, chociaż możesz odtworzyć mrowienie oparów octu, nie możesz zrobić tego samego z zapachem świeżego deszczu.

W celu stymulacji opuszki węchowej, pod nadzorem lekarza, pobierany jest przedłużony wymaz z nosa, dzięki czemu w porównaniu z badaniem COVID wygląda to tak, jakbyś wydmuchał nos. Brooks zauważa, że ​​optymalnym sposobem na stymulację opuszki węchowej byłoby zastosowanie małego implantu medycznego, chociaż jest to mało prawdopodobne, aby większość z nas się tym cieszyła. Istnieje również wyzwanie polegające na replikowaniu zapachów na poziomie kodu. „Nie wiemy, jakie są parametry kodowania zapachu cyfrowo lub elektrycznie, aby później mógł zostać prawidłowo odkodowany przez lampę” – powiedzieli.

Korzyści z techniki węchowej

Jeśli chodzi o przypadki użycia, najbardziej oczywistą rzeczą jest uczynienie rzeczywistości wirtualnej bardziej wciągającą. Bez względu na to, jak dobra jest grafika, bez względu na to, czy opanujemy umiejętność wykonywania nieskończonych spacerów w wirtualnej rzeczywistości, czy pracujemy nad technologią dotykową, aby wyczuć tekstury i obiekty w wirtualnym świecie, Pine Forest VR dla wielu zawsze działa, aby wyglądać niedoskonale, jeśli nie pachnie tym Zapach sosen.

Ale Brooks nie uważa tego za akcesorium do gier. Powiedzieli: „Mamy naprawdę wspaniałe doświadczenia węchowe, na które prawdopodobnie nie zwracamy uwagi, w prawdziwym życiu, które jest po prostu tak bogate”. „Idziesz ulicą i jesteś po prostu zszokowany zapachem. W Chicago jest bardzo słynna fabryka czekolady, a ten zapach poczułbyś w mieście. węchowa rzeczywistość rozszerzona… która naprawdę zmienia sposób, w jaki wchodzimy w interakcję z codziennymi zapachami, zamiast tworzyć nowy zestaw doznań zapachowych od zera”.

Ta praca, która wciąż jest dla zespołu w przyszłości, może skoncentrować się na ulepszeniu wrażeń węchowych. Skąd pochodzi specyficzny zapach? Czy możesz nazwać zapach, który Ci się podoba i zależy Ci na innym, którego nie lubisz? Co powiesz na powiadomienia o zapachu: kto nie chciałby ostrego poparzenia wasabi w nosie, gdy ich szef wyśle ​​je do Slacka? A poważniej, czy mógłbyś być zmuszony do wąchania zabójczego gazu, takiego jak obecnie bezwonny tlenek węgla? Chociaż detektory tlenku węgla robią to bez konieczności wkładania elektrod do nosa, to narzędzie może być przydatne w niektórych sytuacjach, takich jak te, z którymi borykają się ratownicy.

„Jedną z rzeczy, o których myślimy, jest to, czy możemy użyć tego jako technologii interwencyjnej, takiej jak aparaty słuchowe dla osób z utratą węchu?” Brooks powiedział, że może to stać się bardziej pilne w świecie po pandemii, gdzie ciągła utrata węchu jest powszechnym efektem ubocznym dla wielu ludzi.

I oczywiście zawsze istnieje możliwość innych rodzajów rozrywki sensorycznej, innych niż wirtualna rzeczywistość i gry. „Chemiczne zmysły są tak intensywne, że trudno to sobie wyobrazić, jak trzygodzinna opera z zapachem, który nieustannie stymuluje cię przez te trzy godziny i nie daje ci przerw” – powiedział Brooks. Ale pomysł z pewnością jest kuszący. „Przez ostatnie półtora roku myślałem o tym, jak bardzo osobiście lubię zapach Walkmana”.

Pomysł wybrania listy zapachów — od zapachu pomidorów na winorośli po zapach zmiękczacza do tkanin — i odtworzenia każdego z nich na żądanie to marzenie techniczne. Być może nieuchwytny. Ale to nie jest niemożliwe. „To zdecydowanie nie jest wykluczone,” powiedział Brooks.

za Arkusz opisujący pracę zespołu Został on niedawno zaprezentowany na konferencji w 2021 r. na temat czynników ludzkich w systemach komputerowych (CHI). Oprócz Brooksa, inni badacze, którzy pracowali nad projektem, to szef laboratorium Pedro Lopez, Roman Neith, Shan Yuan Teng, Jingchuan Wen i Jun Nishida.

Rekomendacje redaktorów