Raske on mitte mõelda Nimesha Ranasinghe'ile kui digiajastule Willy Wonka. Kuid tema Maine'i ülikooli labor ei ole šokolaadi täis ja see ei lõhna puuvillase kommi järele. Inseneri töö materjalideks on hoopis elektroodid ja juhtmed, LED-id ja pH-andurid.
Ranasinghe on üks juhtivaid elektrilise maitse simulatsiooni uurijaid maailmas - elektrooniliste tööriistade abil keele lollitamiseks selliste maitsete kogemiseks, mida seal pole. Kasutage tema elektroodiga varustatud söögipulgad kreemja, soolase kartulipüree söömiseks. Välja arvatud siis, kui need pole üldse soolatud - soolasuse maitse tuleneb täielikult söögipulgade praegusest. Sip hapukoorest kollane limonaad. See pole tegelikult üldse limonaad, vaid tavaline veekollase LED-ga vesi, hapukus on tassi läbiva elektrivoolu tagajärg. Liikuge virtuaalsesse pulgakommi ja uurige, mis maitset teie konkreetne biokeemiline meik tajub - see võib olla hapu, magus, soolane või isegi mõrkjas. Igal juhul pole tegemist tegeliku toiduga, ainult hõbeelektroodidega.
"Mulle meeldib toit, " ütleb Ranasinghe. "Kuid maitse kontrollitavus on see, mis mind tegelikult huvitab ja millest ma vaimustuses olen."
Ranasinghe teadustöö hõlmab maitsetundlikkuse kontrolli elektri, värvi, kuumuse ja lõhna kaudu. Ta näeb ette tulevikku, kus simuleeritud maitsed võiksid olla osa virtuaalse või liitreaalsuse kogemusest, mis on järjekordne samm tervikliku faux-reaalsuse poole.
Algselt Sri Lankast pärit Ranasinghe'il on taust nii elektrotehnika kui ka arvutiteaduse alal. Kui ta saabus Singapuri Riiklikku Ülikooli doktorikraadi tegema, oli ta huvitatud sellest, kuidas leida viise meelte nägemise ja heli viimiseks virtuaalsesse reaalsusesse. Kui ta taipas, et maitse elektrisimulatsiooni kohta on väga vähe uuritud, määrati tema õppesuund.
"Algselt polnud mul tegelikult aimugi, kuidas seda teha, " ütleb ta. „Kui teil pole hulgaliselt kemikaale ja pange need kasutaja suhu. Kuid see ei kõlanud digitaalselt. Olin otsustanud leida midagi täiesti elektrilist või täiesti digitaalset. ”
Ranasinghe leidis mõned 1970. aastate paberid, milles kirjeldati hõbetraatide kasutamist maitsesüsteemi korralduse uurimiseks. Uuringus osalejad olid teatanud, et juhtmetele nende keelele asetamisel olid hapu või soolased maitsetunnetused. Ranasinghe teadis, et see on mõistlik, kuna hapukoored ja soolased aistingud tuvastatakse ioonikanalite kaudu.
Teisi esmaseid maitseid - magusat, mõrkjat ja umami - on raskem simuleerida. Ranasinghe avastas, et termilise stimuleerimise abil on võimalik tekitada kerget magusatunnet - keele allutamine vahelduvale kuumale ja külmale temperatuurile. Kuumutamine ja jahutamine võivad simuleerida ka vürtsikuse või külma tajumist, nagu piparmündi imemise tunne.
"Termilise stimulatsiooni väljakutse on see, et peame välja töötama need kütte- ja jahutusmehhanismid ning peate kasutama neid mahukaid kuumuse asju [vedeliku soojendamiseks], " ütleb ta. "See ei ole lihtne."
Teine väljakutse hõlmas umami - maitset, mida leidub rikkalikult toitudes, nagu parmesani juust, tomatid, merevetikad ja sojakaste. Ranasinghe leidis, et kuigi enamik inimesi oskas hõlpsalt kirjeldada, millal midagi on “soolane” või “magus”, oli neil umami kirjeldamiseks vähe sõnavara. Kartes seda, et andmete kogumine muutub äärmiselt keeruliseks, otsustas ta keskenduda muudele maitsetele.
Lõpuks oli Ranasinghe'il piisavalt teavet, et proovida maitsesimulatsiooni tehnoloogiat laborist välja tuua. Selleks otsustas ta manustada tehnoloogia tavalistesse riistadesse - söögipulgadesse, kaussidesse, kokteiliklaasidesse.
"Kui ma kasutasin kaht hõbeelektroodi, kõhklesid inimesed nende suhu panemisest, " räägib ta.
Ta eksperimenteeris soolase soola simuleerimisega, lastes kasutajatel süüa kartulipüree elektroodidega varustatud söögipulgadega. Kuigi söögipulgad pole kartulipüree söömiseks enamasti kõige parem riist, leidis ta, et kasutajad kippusid kleepuvat kartulit söögipulgadest maha lakkuma, tagades nende keelte kokkupuute elektroodidega. Lahjendatud misosupi hapukuse suurendamiseks kasutati elektroodidega varustatud supikaussi tingimusel, et testijad jõid suppi jaapani stiilis, suust ääreni.
Siit edasi hakkasid Ranasinghe ja tema meeskond - kõigepealt Singapuri Keio Riikliku Ülikooli teostuse üldlevinud tehnoloogia (CUTE) keskuses ja nüüd Maine'i ülikooli multisensoorse interaktiivse meedia (MIM) laboris - uurima, kuidas muude stiimulite ühendamine võiks toimuda. muuta maitset ja maitseelamusi. Nad lõid “Vocktail” (lühendatult “virtuaalne kokteil”) - martini klaasi elektroodide, lõhnapadrunite ja LED-iga. Joogiklaas suudab elektroodidega kontrollida klaasis oleva joogi hapukust või soolasust, lisada erinevaid lõhnu nagu šokolaad, piparmünt, maasikas või banaan ja muuta LED-i abil värvi. Kasutajad võisid luua hapukat, rohelist värvi piparmünt mojito või soolase-hapukat punast värvi maasikamargaritat. Kõik tavalisest veest väljas.
Selle tehnoloogia jaoks on mitu potentsiaalset reaalmaailma rakendust, ütles Ranasinghe. Esiteks, seal on tervisenurk: tehnoloogiaid saab kasutada selleks, et aidata inimestel maitsenüansside narrimise kaudu vähendada soola või suhkrut dieedis. See võiks aidata ka vähenenud maitsevõimega inimestel - näiteks keemiaravi saavatel patsientidel või eakatel - taas toitu nautida. Teiseks võiksid maitsemajad - ettevõtted, mis arendavad ja toodavad toidu- ja joogitööstusele lõhna- ja maitseaineid - kasutada maitsesimulaatorit, et saada maitsmisprofiilide kohta kohe testijate tagasisidet (juua liiga hapu? Kuidas oleks nüüd?). Kolmas on seotud virtuaalse või liitreaalsusega: kui lahe oleks see, kui saaksite 19. sajandil Viini kondiitritoodete virtuaalset puhkust rüübates kookiviilu tegelikult "maitsta"? Või lonkige hõõguvat tassi võõrast grogi, kui uurite kauget planeeti?
Raamatu “ Virtuaalne reaalsus meditsiinis” kaasautor Matthias Harders spekuleerib, et VR-i sisse viidud maitsetehnoloogiat võiks ühel päeval kasutada söömishäirete raviks.
"Kuid tehnoloogia on meditsiinis selge eelise nägemiseks endiselt liiga algeline, " ütleb ta.
Harders arvab, et näeme haistmistehnoloogiat virtuaalsesse reaalsusesse sisse viidud palju varem kui maitsmistehnoloogia. Tema sõnul kasutavad mõned ülikõrgtehnoloogiatega kinode vaatajate kogemuste parandamiseks juba lõhnutehnoloogiat (teatrid on lõhna juba peaaegu 100 aastat kasutanud, alates parfüümide torustikust romantilise mängu ajal kuni kurikuulsa Lõhna-o-ni) - 1960ndate visioon).
Adrian David Cheok, Londoni linnaülikooli arvutiprofessor, kes tegeleb maitsesimulatsiooniga, on nõus.
"Me lõhname oma toidu järele tegelikult, " ütleb ta. "Pikas perspektiivis on olulisem lõhna simuleerimine."
Ranasinghe doktorinõunikuna töötanud Cheok arvab, et töö võiks olla selline, nagu tema ja Ranasinghe võiks inimesi ootamatult ühendada. Perekonnast kaugel elavad inimesed seavad Skype'i söömise ajal mõnikord tema sõnul õhtusööki lähedastega “jagama”. Aga mis siis, kui nad saaksid ka lõhna ja maitset jagada? Maitse- ja lõhnatehnoloogia võiks olla õppematerjal ka koolides või muuseumides, ütleb ta.
"Kujutate ette, kas saaksite ka maitsta ja nuusutada toite, mida inimesed muistses Roomas sõid?" Ütleb ta.
Ehkki Cheoki sõnul on praegune töö maitse simuleerimise alal üsna piiratud, leidub peale tema ja Ranasinghe veel vähe uurijaid. Jaapani teadlased töötasid välja suus oleva toidusimulaatori, mis võimaldab kasutajal närimistunnet tunda, samal ajal kui kõrvakõlar annab samal ajal asjakohaseid helisid (krigistamine, kui peaksite näiteks krakkijat närima). Samal ajal pritsib huulik pisikestes kemikaalide joades, esindades viit põhimaitset. Teine seade, 2005. aasta TasteScreen, kasutab keemiliste lõhna- ja maitsekassettide abil maitseaineid arvutiekraanile. Loodud toonase Stanfordi klassi õpilase poolt, võimaldab see kasutajatel sõna otseses mõttes lakkuda ekraani, et maitsta seda, mida nad näevad.
Päris toidu maitse taasloomine nullist võtab palju rohkem kui maitsmispungade stimuleerimine (või kemikaalide pritsimine arvutiekraanil). Kuigi keel tuvastab hapu, magusat, soolast, mõrkjat ja umami maitset, hõlmavad söömiskogemused ka maitset ja suutunnet. Maitse - mõtle röstitud, puuviljase või lillelise kujul - hõlmab lõhnataju ja tekstuur (kreemjas, krõmpsuv, nätske) puudutab meie puutetunnet.
Ranasinghe tulevane töö hõlmab seda kõike. Ta on huvitatud haistmis- ja happelise tehnoloogia kasutamisest, et lisada VR-i maitseelamustesse lõhn ja puudutus. Kujutage ette, et lonksate kohvis kohvi, kui kohvilõhn on sisse tõmmatud, ja puutetundlikud andurid annavad teile tunde, et raputate kruusile tõelist suhkrut, mis puhub ninasõõrmetesse sooja õhku, et tunda end auruna.
Kõlab nagu maagia?
Nagu ütles Willy Wonka: "Leiutis, mu kallid sõbrad, on 93 protsenti higistamist, 6 protsenti elektrit, 4 protsenti aurustumist ja 2 protsenti võikotti."
Ranasinghe puhul on see elektri osas raskem, kuid mitte vähem leidlik.
