Je těžké nemyslet na Nimeshu Ranasinghe jako na digitální věk Willy Wonku. Ale jeho laboratoř na University of Maine není plná čokolády a necítí jako vatové bonbóny. Místo toho jsou materiály práce inženýra elektrody a vodiče, LED diody a pH senzory.
Ranasinghe je jedním z předních světových vědců v oblasti simulace elektrického vkusu - pomocí elektronických nástrojů oklamal jazyk, aby zažil chutě, které tam nejsou. Pomocí hůlek s elektrodou můžete jíst smetanové slané brambory. Až na to, že nejsou vůbec solené - chuť slanosti pochází úplně z proudu v hůlkách. Usrkejte koláč z žluté sklenice. Ve skutečnosti to není limonáda, ale čistá voda zbarvená žlutě s LED diodou, kyselost je výsledkem elektrického proudu protékajícího pohárem. Lízejte „Virtuální lízátko“ a zjistěte, jaké chutě vaše konkrétní biochemické smyslové smysly - může to být kyselé, sladké, slané nebo dokonce hořké. V každém případě se nejedná o žádné skutečné jídlo, pouze o stříbrné elektrody.
"Mám rád jídlo, " říká Ranasinghe. "Ovšem ovladatelnost chuti je to, o co mě opravdu zajímá a nadchne."
Výzkum společnosti Ranasinghe zahrnuje kontrolu pocitů chuti prostřednictvím elektřiny, barvy, tepla a vůně. Představuje si budoucnost, kdy by simulované chutě mohly být součástí zážitků z virtuální nebo rozšířené reality, což je další krok k komplexní faux realitě.
Ranasinghe, původem ze Srí Lanky, má zázemí jak v elektrotechnice, tak v informatice. Když dorazil na Singapurskou národní univerzitu, kde získal doktorát, měl zájem vymyslet způsob, jak přivést smysly mimo dohled a zvuk do virtuální reality. Když si uvědomil, že se jen málo zkoumá elektricky simulující vkus, byl nastaven jeho studijní kurz.
"Zpočátku jsem vlastně ani netušil, jak to udělat, " říká. "Pokud nemáte řadu chemikálií a nevložíte je do úst uživatele." Ale to neznělo digitálně. Byl jsem rozhodnut najít něco zcela elektrického nebo úplně digitálního. “
Ranasinghe našel několik papírů ze sedmdesátých let popisujících použití stříbrných drátů k prozkoumání organizace chuťového systému. Účastníci studie uvedli, že po umístění vodičů na jejich jazyky měli pocit kyselosti nebo slané chuti. Ranasinghe to dávalo smysl, protože kyselé a slané pocity jsou detekovány iontovými kanály.
Ostatní primární chutě - sladké, hořké a umami - je obtížnější simulovat. Ranasinghe zjistil, že je možné pomocí termické stimulace vytvořit menší pocit sladkosti - vystavení jazyka střídání teplých a studených teplot. Vytápění a chlazení může také simulovat vnímání kořenění nebo chladu, jako je pocit sání máty.
"Výzva s tepelnou stimulací spočívá v tom, že musíme přijít s těmito mechanismy zahřívání a chlazení a tyto objemné teplo musíte použít [k ohřátí kapaliny], " říká. "Není to lehké."
Další výzva spočívala v umami - chuť vůně hojně se vyskytující v potravinách, jako je parmazán, rajčata, mořské řasy a sójová omáčka. Ranasinghe zjistil, že zatímco většina lidí mohla snadno popsat, kdy je něco „slaného“ nebo „sladkého“, neměli slovní zásobu pro popis umami. Když se obával, že by sběr dat byl extrémně obtížný, rozhodl se zaměřit na jiné chutě.
Nakonec měl Ranasinghe dostatek informací, aby se pokusil přinést z laboratoře technologii simulace chuti. Aby to mohl udělat, rozhodl se vložit tuto technologii do běžného nádobí - hůlky, misky, koktejlové sklenice.
"Když jsem použil dvě stříbrné elektrody, lidé váhali, aby je vložili do úst, " říká.
Experimentoval se simulovanou slaností tím, že nechal uživatele jíst bramborovou kaši s hůlkami s elektrodou. Zatímco hůlky obecně nejsou nástrojem pro konzumaci bramborové kaše, zjistil, že uživatelé mají tendenci lízat lepkavé brambory z hůlek, čímž zajišťují, že jejich jazyky přicházejí do styku s elektrodami. Pro zvýšení kyselosti zředěné miso polévky byla použita elektrodová polévková mísa, za předpokladu, že testeři pili polévku v japonském stylu, ústa na okraj.
Od této chvíle se Ranasinghe a jeho tým - nejprve v Centru pro spojovací všudypřítomnou technologii pro ztělesnění v Singapuru (CUTE) v Keio-National University a nyní v laboratoři multimenzionálních interaktivních médií (MIM) v Maine - rozvinuli, aby prozkoumali, jak lze kombinovat další podněty. změnit chuť a chuťové zážitky. Vytvořili „Vocktail“ (zkratka pro „virtuální koktejl“) - sklenici martini s elektrodami, vůněmi a LED. Piják může ovládat kyselost nebo slanost nápoje ve sklenici pomocí elektrod, může přidávat různé vůně, jako je čokoláda, máta, jahoda nebo banán, a může měnit barvu pomocí LED. Uživatelé by mohli vytvořit kyselé, zelené máty mojito nebo slané kyselé červené jahodové margarity. Vše z čisté vody.
Ranasinghe říká, že pro tuto technologii existuje několik potenciálních aplikací v reálném světě. Zaprvé je zde zdravotní úhel: technologie by mohly být použity k tomu, aby lidem pomohly snížit sůl nebo cukr v jejich stravě tím, že oklamou chuťové pohárky. Mohlo by to také pomoci těm, kteří mají sníženou chuťovou schopnost - například pacienti s chemoterapií nebo senioři - znovu si užívat jídlo. Za druhé, aromatické domy - společnosti, které vyvíjejí a vyrábějí aroma pro potravinářský a nápojový průmysl - by mohly pomocí simulátoru chuti získat okamžitou zpětnou vazbu testerů na aromatické profily (pít příliš kyselý? A co teď?). Třetí má co do činění s virtuální nebo rozšířenou realitou: jak cool by bylo, kdybych mohl skutečně „ochutnat“ kousek koláče, když toužíte po virtuální rekreaci vídeňského cukrárny z 19. století? Nebo popíjejte zářící šálek mimozemského grogu, když objevujete vzdálenou planetu?
Matthias Harders, spoluautor knihy Virtuální realita v medicíně, spekuluje, že chuťová technologie začleněná do VR by mohla být jednoho dne použita k léčbě poruch příjmu potravy.
"Ale tato technologie je stále příliš rudimentární, než aby byla vidět jednoznačná výhoda v medicíně, " říká.
Harders si myslí, že uvidíme technologii vůně začleněnou do virtuální reality mnohem dříve než technologii vkusu. Poukazuje na to, že některá mimořádně technologická divadla využívají technologii vůně ke zlepšení zážitků diváků (divadla ve skutečnosti používají vůni už téměř 100 let, od parfémů během romantické hry až po nechvalně známý vůně-o - Vize šedesátých let).
Adrian David Cheok, profesor výpočetní techniky na City University of London, který pracuje na simulaci chuti, souhlasí.
"Ve skutečnosti cítíme naše jídlo, " říká. "Z dlouhodobého hlediska bude důležitější simulovat vůni."
Cheok, který sloužil jako poradce PhD v Ranasinghe, si představoval, že práce, jako je ta jeho, a Ranasinghe's může lidi nečekaně spojit. Lidé žijící daleko od rodiny někdy nastavují Skype, když jedí, říká, aby „sdílel“ večeři se svými blízkými. Ale co kdyby mohli skutečně sdílet vůni a chuť? Technologie chuti a vůně může být také pomůckou k učení ve školách nebo muzeích, říká.
"Představte si, že byste také mohli ochutnat a cítit jídla, která lidé jedli ve starém Římě?"
Ačkoli Cheok říká, že současná práce na simulaci chuti je poněkud omezená, existuje několik výzkumníků kromě sebe a Ranasinghe. Japonští vědci vyvinuli simulátor potravin, který se vejde do úst, a umožňuje uživateli pocit žvýkání, zatímco reproduktor do ucha současně vydává vhodné zvuky (drtí, pokud například chcete žvýkat cracker). Současně stříká náustek v malých proudech chemikálií, aby představoval pět základních chutí. Další zařízení, 2005 TasteScreen, používá chemické aromatické patrony k dodání chutí na obrazovku počítače. Vytvořeno studentem gradfordského studenta, který umožňuje uživatelům doslova lízat obrazovku a ochutnat to, co vidí.
Trvá mnohem déle než stimulovat chuťové pohárky (nebo stříkat chemikálie na obrazovce počítače), aby se znovu vytvořila chuť pravého jídla od nuly. Zatímco kyselá, sladká, slaná, hořká a umami jsou chuti detekované jazykem, zážitek z jídla zahrnuje i chuť a pocit v ústech. Chuť - myslím, že pečená, ovocná nebo květinová - zahrnuje pocit vůně a textury (krémová, křupavá, žvýkací) je o našem pocitu doteku.
To vše zahrnuje i budoucí práce společnosti Ranasinghe. Zajímá se o použití čichové a haptické technologie k začlenění vůně a doteku do zážitků z VR. Představte si, že popíjíte „kávu“ ve virtuální kanceláři, zatímco je do ní přidána kávová vůně a hmatové senzory vám dávají pocit třesu skutečného cukru do hrnku, který fouká teplý vzduch do nosních dír, aby se cítil jako pára.
Zní to jako magie?
Jak řekl Willy Wonka: „Vynález, moji milí přátelé, je 93 procent pot, 6 procent elektřiny, 4 procenta odpařování a 2 procenta zvlnění butterscotch.“
V případě Ranasinghe je elektřina těžší, ale neméně invenční.
