Teško je ne razmišljati o Nimeshi Ranasinghe kao digitalnom dobu Willyja Wonke. Ali njegov laboratorij, na Sveučilištu Maine, nije pun čokolade i ne miriše na bombon bombona. Umjesto toga, materijali rada inženjera su elektrode i žice, LED i senzori pH.
Ranasinghe je jedan od vodećih svjetskih istraživača simulacije električnog ukusa - koristeći elektroničke alate kako bi prevario jezik za doživljaje ukusa koji tamo nisu. Upotrijebite svoje štapiće ugrađene u elektrodu da biste jeli kremasti, slani pire od krumpira. Osim što uopće nisu zasoljeni - okus slanosti u potpunosti dolazi iz struje u štapićima. Sipajte žutu limunadu iz čaše. To zapravo nije limunada, već obična vodena boja žute boje sa LED-om, kiselost kao rezultat električne struje koja teče kroz čašu. Ližite "Virtual Lollipop" i otkrijte koji je ukus vašeg biokemijskog šminke - možda je kiseo, sladak, slani ili čak gorak. U svakom slučaju, nije uključena stvarna hrana, već samo srebrne elektrode.
"Volim hranu", kaže Ranasinghe. "Mene zapravo zanima i kontrolira okus."
Ranasingheova istraživanja uključuju kontrolu osjeta okusa putem električne energije, boje, topline i mirisa. On predviđa budućnost u kojoj bi simulirani ukusi mogli biti dio iskustva virtualne ili povećane stvarnosti, još jedan korak prema sveobuhvatnoj promašenoj stvarnosti.
Podrijetlom iz Šri Lanke, Ranasinghe ima podrijetlo i u elektrotehnici i u računalnim znanostima. Kada je stigao na Nacionalno sveučilište u Singapuru kako bi doktorirao, zanimalo ga je kako pronaći način da čula izvan vida i zvuka prenesu u virtualnu stvarnost. Kad je shvatio da postoji vrlo malo istraživanja električki simulirajućeg ukusa, postavila mu se smjer studija.
"U početku zapravo nisam imao pojma kako to učiniti", kaže on. "Osim ako nemate niz kemikalija i stavite ih u usta korisnika. Ali to nije zvučalo digitalno. Bio sam odlučan pronaći nešto potpuno električno ili potpuno digitalno. "
Ranasinghe je pronašao neke radove iz 1970-ih koji opisuju korištenje srebrnih žica kako bi istražili organizaciju sustava okusa. Sudionici studije izvijestili su o osjećaju kiselog ili slanog okusa kad su žice položene na njihove jezike. To je imalo smisla, Ranasinghe je znao, kako se kiseli i slani osjećaji otkrivaju kroz ionske kanale.
Ostale primarne okuse - slatke, gorke i umami - teže je simulirati. Moguće je, otkrio je Ranasinghe, stvaranjem manjeg osjećaja slatkoće toplinskim stimulacijama - izlaganjem jezika izmjeničnim vrućim i hladnim temperaturama. Grijanje i hlađenje također mogu simulirati percepciju začinjenosti ili hladnoće, poput osjećaja usisavanja metvice.
„Izazov s toplotnom stimulacijom je da moramo pronaći ove mehanizme grijanja i hlađenja, a te krupne toplotne stvari trebate koristiti [za zagrijavanje tekućine], “ kaže on. "Nije lako."
Još jedan izazov bio je umami - okus mirisa koji se obilno nalazi u namirnicama poput parmezana, rajčica, morskih algi i sojinog umaka. Ranasinghe je otkrio da, iako većina ljudi može lako opisati kada je nešto "slano" ili "slatko", oni imaju malo vokabulara za opis umama. Bojeći se da će to prikupljanje podataka učiniti izuzetno teškim, odlučio se usredotočiti na druge ukuse.
Na kraju je Ranasinghe imao dovoljno informacija kako bi pokušao izbaciti tehnologiju simulacije okusa iz laboratorija. Da bi to učinio, odlučio je ugraditi tehnologiju u običan pribor - štapiće, zdjele, čaše za koktel.
"Kad sam koristio dvije srebrne elektrode, ljudi su oklijevali da ih stave u usta", kaže on.
Eksperimentirao je s simuliranom slanošću tako što su korisnici jeli pire od krumpira sa štapićima na kojima su ugrađene elektrode. Iako štapići za palice uglavnom nisu izbor za jelo s krumpirom, on je otkrio da su korisnici skloni lizati ljepljivi krumpir s štapića pazeći da njihovi jezici dođu u kontakt s elektrodama. Zdjela za juhu s ugrađenom elektrodom korištena je za pojačavanje kiselosti razrijeđene miso juhe, pod uvjetom da su testeri pili juhu u japanskom stilu, usta po ustima.
Odavde su se Ranasinghe i njegov tim - prvo u Centru za vezivnu tehnologiju za utjelovljenje (CUTE) Keio-Nacionalnog sveučilišta u Singapuru, a sada u Laboratoriju za multisenzorske interaktivne medije (MIM) Sveučilišta Maine - istražili kako kombiniranje drugih podražaja može promijenite ukus i doživljaj okusa. Stvorili su "Vocktail" (ukratko za "virtualni koktel") - čašu za martini s elektrodama, patroni i mirisom. Piće može kontrolirati kiselost ili slanost pića u čaši s elektrodama, može dodati različite mirise poput čokolade, metvice, jagode ili banane, a može promijeniti boju s LED-om. Korisnici bi mogli stvoriti kiseli, zeleni obojeni mojito od metvice ili slano-kiselu margaritu od jagoda crvene boje. Sve iz obične vode.
Postoji nekoliko potencijalnih aplikacija u stvarnom svijetu za tu tehnologiju, kaže Ranasinghe. Prvo, postoji zdravstveni kut: tehnologije bi se mogle koristiti kako bi se ljudima pomoglo u smanjenju soli ili šećera u prehrani, zavaravanjem okusnih pupoljaka. Također bi moglo pomoći onima s smanjenim kapacitetom za ukus - pacijenti s kemoterapijom, na primjer, ili stariji - da ponovo uživaju u hrani. Drugo, kuće s okusima - tvrtke koje razvijaju i proizvode arome za industriju hrane i pića - mogle bi upotrijebiti simulator ukusa kako bi dobili trenutne povratne informacije testera o profilima okusa (piće previše kiselo? Što kažete sada?). Treće ima veze s virtualnom ili dopunjenom stvarnošću: kako bi bilo cool kad biste zapravo mogli „okusiti“ krišku kolača dok lutate virtualnom rekreacijom bečke slastičarnice 19. stoljeća? Ili pijte užarenu šalicu tuđinskih grogova dok istražujete daleki planet?
Matthias Harders, koautor knjige Virtualna stvarnost u medicini, nagađa da bi se tehnologija okusa ugrađena u VR jednog dana mogla koristiti za pomoć u liječenju poremećaja prehrane.
"Ali tehnologija je i dalje previše rudimentarna da bismo vidjeli jasnu korist u medicini", kaže on.
Harders misli da ćemo tehnologiju mirisa uklopiti u virtualnu stvarnost puno prije nego što je napravimo tehnologiju ukusa. Neka, ultra high-tech kina, ističu, već koriste tehnologiju mirisa da bi poboljšali doživljaj gledatelja (kazališta zapravo koriste miris gotovo 100 godina, od puštanja parfema tijekom romantične predstave do zloglasnog Smell-o -Vision 1960-ih).
Slaže se i Adrian David Cheok, profesor računarstva na Gradskom sveučilištu u Londonu koji radi na simulaciji ukusa.
"Zapravo mirišemo na hranu", kaže on. "Dugoročno će biti važnije simulirati miris."
Cheok, koji je bio savjetnik za doktorat Ranasinghea, zamišlja da djeluje kao da bi njegovi i Ranasingheovi ljudi mogli povezati ljude na neočekivane načine. Ljudi koji žive daleko od obitelji ponekad postavljaju Skype dok jedu, kako bi rekao, "dijeljenje" večere s voljenim osobama. Ali što ako i oni stvarno mogu dijeliti miris i okus? Tehnologija okusa i mirisa mogla bi biti pomoć pri učenju u školama ili muzejima, kaže on.
"Zamislite da biste također mogli okusiti i namirisati hranu koju su ljudi jeli u starom Rimu?", Kaže on.
Iako Cheok kaže da je trenutačni rad na simulaciji ukusa prilično ograničen, osim njega i Ranasinghea postoji i nekoliko istraživača. Japanski istraživači razvili su Simulator hrane koji se uklapa u usta, omogućavajući korisniku osjećaj žvakanja dok zvučnik u uhu istovremeno proizvodi odgovarajuće zvukove (na primjer, ako ste mislili da žvačete kreker). U isto vrijeme, ustak se usitnjava u sićušne mlazove kemikalija koje su predstavljale pet osnovnih ukusa. Drugi uređaj, 2005. TasteScreen, koristi spremnike s kemijskim aromama za dostavu okusa na zaslon računala. Stvorio ih tadašnji student Stanford-a, omogućava korisnicima da doslovno ližu zaslon kako bi okusili ono što vide.
Trebat će puno više od poticanja okusnih pupoljaka (ili prskanja kemikalija na računalnom zaslonu) da biste ponovo stvorili okus prave hrane. Dok je kiseli, slatki, slani, gorki i umami okusi koji detektiraju jezik, iskustvo jede uključuje i okus i osjećaj usta. Aroma - mislite da je pečena, voćna ili cvjetna - uključuje miris, a tekstura (kremasta, hrskava, žvakaća) odnosi se na naš osjećaj dodira.
Budući rad Ranasinghe uključuje sve to. Zanima ga upotreba njušne i haptičke tehnologije kako bi uvrstio miris i dodir u VR ukusna iskustva. Zamislite pijuckajući "kavu" u virtualnom uredu, dok je miris kave umočen, a taktilni senzori daju vam osjećaj kao da istresite pravi šećer u njegovu šalicu, koja puše topli zrak u nosnice i osjećate se poput pare.
Zvuči poput magije?
Kao što je Willy Wonka rekao: "Izum, dragi moji prijatelji, je 93 posto znojenja, 6 posto struje, 4 posto isparavanja i 2 posto muljanja maslačka."
U Ranasingheovom slučaju teža je struja, ali ne manje inventivna.
