Težko je ne pomisliti na Nimesha Ranasingheja kot digitalno dobo Willyja Wonka. Toda njegov laboratorij na Univerzi Maine ni poln čokolade in ne diši po bombažni bomboni. Namesto tega so materiali inženirjevega dela elektrode in žice, LED in senzorji pH.
Ranasinghe je eden izmed vodilnih svetovnih raziskovalcev na področju električne simulacije okusa - z elektronskimi orodji se zavede jezika, da bi lahko doživel okuse, ki jih tam ni. Uporabite njegove palčke, vgrajene z elektrodo, da bi jedli kremast, slani pire. Razen, da sploh niso nasoljeni - okus slanosti izvira v celoti iz toka v palčkih. Iz sušilca popijte pikantno rumeno limonado. To pravzaprav ni limonada, ampak navadna vodna barva z LED diodo, kislost je posledica električnega toka, ki teče skozi skodelico. Lizite "navidezni lizik" in odkrijte, kakšen okus imajo vaša biokemična čutila - lahko je kisla, sladka, slana ali celo grenka. Nikakor ne gre za dejansko hrano, le srebrne elektrode.
"Všeč mi je hrana, " pravi Ranasinghe. "Toda nadziranje okusa je tisto, kar me resnično zanima in navdušuje."
Ranasinghejeva raziskava vključuje nadzorovanje občutkov okusa z elektriko, barvo, toploto in vonjem. Predvideva prihodnost, v kateri bi lahko bili simulirani okusi del izkušenj navidezne ali razširjene resničnosti, še en korak k celoviti neresnični resničnosti.
Izvira iz Šrilanke, ima Ranasinghe tako elektrotehniko kot računalništvo. Ko je prišel na Nacionalno univerzo v Singapurju, da bi doktoriral, ga je zanimalo, kako najti način, kako čute preseči vid in zvok v virtualno resničnost. Ko je ugotovil, da je zelo malo raziskav električno simulirajočih okusov, se je lotil svojega študija.
"Sprva pravzaprav nisem imel pojma, kako to storiti, " pravi. "Razen, če imate niz kemikalij in jih ne dajte v usta uporabniku. Vendar to ni zvenelo digitalno. Odločen sem bil, da bom našel nekaj popolnoma električnega ali popolnoma digitalnega. "
Ranasinghe je našel nekaj prispevkov iz sedemdesetih let prejšnjega stoletja, ki opisujejo uporabo srebrnih žic za raziskovanje organizacije sistema okusa. Udeleženci študije so poročali, da imajo občutke kislega ali slanega okusa, ko so žice položene na njihove jezike. To je imelo smisel, je Ranasinghe vedel, saj kisle in slane občutke zaznavamo po ionskih kanalih.
Druge primarne okuse - sladke, grenke in umami - je težje simulirati. Ranasinghe je odkril, da s termično stimulacijo ustvari manjši občutek sladkobe - izpostavlja jezik na izmeničnim vročim in hladnim temperaturam. Gretje in hlajenje lahko simulirata tudi zaznavanje pikantnosti ali mraza, kot občutek sesanja mete.
"Izziv s toplotno stimulacijo je, da moramo najti te mehanizme ogrevanja in hlajenja, in morate uporabiti te prostorne toplote [za segrevanje tekočine], " pravi. "Ni lahko."
Naslednji izziv je bil umami - okus sladkosti, ki ga najdemo v živilih, kot so parmezan, paradižnik, morske alge in sojina omaka. Ranasinghe je ugotovil, da je večina ljudi z lahkoto opisovala, kdaj je bilo nekaj slanega ali sladkega, vendar so imeli le malo besedišča za opis umami. V strahu, da bi to zbiranje podatkov izredno otežilo, se je odločil osredotočiti na druge okuse.
Sčasoma je imel Ranasinghe dovolj informacij, da je poskusil tehnologijo simulacije okusa iz laboratorija. Da bi to naredil, se je odločil, da bo tehnologijo vgradil v navadne pripomočke - palčke, sklede, koktajl.
"Ko sem uporabil dve srebrni elektrodi, so se ljudje obotavljali, da bi jih dali v usta, " pravi.
Eksperimentiral je s simulirano slanostjo, tako da so uporabniki jedli pire s krompirjem, vdelanimi v elektrode. Medtem ko palčke za palčke običajno niso izbira pri jedi krompirjevega pireja, je ugotovil, da uporabniki navadno ližejo lepljiv krompir s palčk, pri čemer zagotavljajo, da so njihovi jeziki v stiku z elektrodami. Za povečanje kislosti razredčene miso juhe je bila uporabljena elektroda, vdelana posoda, pod pogojem, da so preizkuševalci pili juho v japonskem slogu, v usta.
Od tod sta se Ranasinghe in njegova ekipa, najprej v Centru za vezno vseprisotno tehnologijo za utelešenje (CUTE) Keio-Nacionalne univerze v Singapurju, zdaj pa v laboratoriju za multisenzorne interaktivne medije (MIM) Univerze Maine, raziskovali, kako bi lahko kombinirali druge dražljaje spremeni okus in okus izkušenj. Ustvarili so "Vocktail" (skratka za "virtualni koktajl") - martini kozarec z elektrodami, vložki z vonjem in LED. Pijača lahko z elektrodami nadzoruje kislost ali slanost pijače v kozarcu, lahko doda različne vonjave, kot so čokolada, meta, jagoda ali banana in lahko z LED diodo spremeni barvo. Uporabniki bi lahko ustvarili kislo, zeleno obarvano mojito ali slano-kislo rdečo jagodno margarito. Vse iz navadne vode.
Ranasinghe pravi, da za to tehnologijo obstaja več potencialnih aplikacij v resničnem svetu. Prvič, tu je zdravstveni kotiček: tehnologije bi se lahko uporabljale, da bi ljudem zmanjšali sol ali sladkor v prehrani s tem, da bi se norčevali iz okusa. Pomaga lahko tudi tistim z zmanjšano sposobnostjo okusa - na primer bolnikom s kemoterapijo ali starejšim -, da spet uživajo hrano. Drugič, hiše z okusi - podjetja, ki razvijajo in proizvajajo arome za industrijo hrane in pijač - bi lahko uporabila simulator okusa, da bi dobili takojšnje povratne informacije testerjev o profilih okusov (pijača je preveč kisla? Kaj pa zdaj?). Tretjič ima opravka z navidezno ali razširjeno resničnostjo: kako lepo bi bilo, če bi dejansko »okusili« rezino torte, ko se sprehajate po virtualni rekreaciji dunajske slaščičarne 19. stoletja? Ali pa srkate žarečo skodelico tujčeve groge, ko raziskujete oddaljeni planet?
Matthias Harders, soavtor knjige Virtualna resničnost v medicini, domneva, da bi lahko tehnologijo okusa, vključeno v VR, nekega dne uporabili za pomoč pri prehranjevalnih motnjah.
"Vendar je tehnologija še vedno preveč rudimentarna, da bi lahko v medicini očitno koristila, " pravi.
Harders misli, da bomo tehnologijo vonja vključili v virtualno resničnost veliko prej kot okusno tehnologijo. Nekateri ultra visokotehnološki kinodvorani, kot poudarja, že uporabljajo tehnologijo vonja za izboljšanje izkušenj gledalcev (gledališča v resnici uporabljajo vonj že skoraj 100 let, od nabiranja parfumov med romantično predstavo do zloglasnega Smell-o -Vizion šestdesetih let prejšnjega stoletja).
Adrian David Cheok, profesor računalništva na mestni univerzi v Londonu, ki deluje na simulaciji okusa, se strinja.
"Pravzaprav dišimo po hrani, " pravi. "Dolgoročno bo bolj pomembno, da simuliramo vonj."
Cheok, ki je služboval kot doktorski svetnik Ranasingheja, si domišlja, da deluje kot njegov in Ranasinghejeva bi lahko na nepričakovane načine povezala ljudi. Ljudje, ki živijo daleč od družine, včasih vzpostavijo Skype, medtem ko jedo, in pravi, da "delijo" večerjo z ljubljenimi. Kaj pa, če bi tudi dejansko lahko delili vonj in okus? Tehnologija okusa in vonja bi lahko bila tudi učna pomoč v šolah ali muzejih, pravi.
"Zamislite si, da bi lahko tudi okusili in vonjali živila, ki so jih ljudje jedli v starem Rimu?"
Čeprav Cheok pravi, da je trenutno delo na simulaciji okusa precej omejeno, je poleg njega in Ranasingheja še nekaj raziskovalcev. Japonski raziskovalci so razvili Simulator hrane, ki se prilega v usta, uporabniku pa omogoči občutek žvečenja, medtem ko zvočnik v ušesu hkrati oddaja ustrezne hrupnosti (crkljanje, če na primer želite žvečiti kreker). Obenem ustnik šprica v drobnih curkih kemikalij, ki predstavljajo pet osnovnih okusov. Druga naprava, leta TasteScreen iz leta 2005, uporablja kartuše za kemično aromatizacijo za dostavo okusov na računalniški zaslon. Ustvaril ga je takratni študent Stanford in uporabnikom omogoča, da dobesedno ližejo zaslon, da okusijo, kar vidijo.
Potrebno bo veliko več kot spodbujanje okusnih brbončic (ali škropljenja kemikalij na računalniškem zaslonu), da se ponovno ustvari okus prave hrane iz nič. Medtem ko so kisli, sladki, slani, grenki in umami okusi, ki jih zazna jezik, izkušnja s prehranjevanjem vključuje tudi okus in občutek ust. Aroma - mislim, da je pečena, sadna ali cvetna - vključuje vonj, tekstura (kremasta, hrustljava, žvečilna) pa se nanaša na naš dotik.
Pri vsem tem je vključeno prihodnje delo Ranasingheja. Zanima ga uporaba vohalne in haptične tehnologije za vključitev vonja in dotika v VR okusne izkušnje. Predstavljajte si, da srkate "kavo" v virtualni pisarni, medtem ko je vonj po kavi navzdol, taktilni senzorji pa dajejo občutek, kako resnični sladkor stresete v svojo skodelico, ki piha topel zrak v nosnice, da se počutite kot para.
Zveni kot magija?
Kot je rekel Willy Wonka: "Izum, dragi moji prijatelji, je 93-odstotno znojenje, 6-odstotna elektrika, 4-odstotno izhlapevanje in 2-odstotno zvijanje maslačne kože."
V primeru Ranasinghe je elektrika težja, a nič manj iznajdljiva.
