Блог

Jun 26, 2023

Система виртуальной реальности позволяет остановиться и понюхать розы

Беспроводное устройство, которое носят на лице или губах, может воспроизводить такие ароматы, как

Беспроводное устройство, которое носят на лице или губе, может воспроизводить ароматы лаванды и зеленого чая в виртуальном мире.

Виртуальная реальность уже широко распространена в сфере развлечений и начинает распространяться на самые разные сферы — от образования до здравоохранения. Но хотя интерфейсы зрения и слуха чрезвычайно развиты, а осязание, или «тактильность», совершенствуется, в виртуальном мире отсутствует одно ключевое чувство: обоняние.

Возможно, ситуация скоро изменится. Инженер Синге Ю из Городского университета Гонконга и его коллеги разработали легкий, гибкий и беспроводной обонятельный интерфейс, который может точно донести до пользователей виртуальной реальности такие запахи, как лаванда, ананас или зеленый чай, и более полно погрузить их в ароматные виртуальные миры. «Привнесение запахов в виртуальную реальность расширяет ее в другое измерение», — говорит Ю. «Мы хотели разработать что-то в носимом, интегрированном с кожей формате, с которым люди могли бы пойти куда угодно и использовать в любое время».

Дизайн команды был описан в статье, опубликованной во вторник в журнале Nature Communications. Ключевым преимуществом является то, что он может контролировать интенсивность запаха. Одна из демонстраций исследования заключалась в увеличении интенсивности запаха, который возникает, когда женщина в четырехмерном фильме подносит розу к носу.

Фото: Имин Лю и др., Nature Communications.

Предыдущие интерфейсы запахов обычно использовали флаконы с жидкими духами, распылитель (устройство, превращающее жидкости в мелкий туман) и какой-либо метод выдувания распыленных капель. Это работает, но оно жесткое, имеет ограниченное время работы между заправками и не позволяет легко контролировать интенсивность. Эти недостатки сделали устройства менее практичными для систем виртуальной реальности.

В новом дизайне используются небольшие парафиновые подушечки, пропитанные ароматами, которые нагреваются электродом для выделения запаха. Температурно-зависимый резистор или термистор измеряет температуру, которая контролирует интенсивность запаха. А катушка магнитной индукции управляет металлической пластиной, которая отводит тепло от электрода, быстро охлаждая его и устраняя запах. Массивы этих генераторов запаха размером в миллиметры встроены в тонкие гибкие листы электроники.

В исследовании описаны два разных формата устройств. Первый достаточно мал, чтобы его можно было прикрепить к верхней губе пользователя, но он включает в себя только два генератора запаха. Второй носится как маска для лица и имеет девять. Оба аромата можно настроить, выбрав из 30 ароматов, включая гардению, карамель, имбирь, гвоздику, мохито и кокосовое молоко. Различные комбинации можно смешивать с различной интенсивностью, чтобы создать палитру из тысяч возможных ароматов.

Близость к носу пользователя в сочетании с продуманной конструкцией обеспечивает задержку между активацией и получением запаха всего 1,44 секунды. Атомайзеры быстрее, чем эти, но им не хватает контроля над новыми устройствами, и они настолько малы, насколько они когда-либо смогут получить, говорит Джудит Аморес, старший научный сотрудник Microsoft Research и исследовательский филиал Массачусетского технологического института, которая изучает обонятельные интерфейсы для медицинских приложений, но не участвовал в исследовании. «Преимущество этой системы в том, что ее можно еще больше миниатюризировать», — говорит она. «Вот что интересно».

Исследование включает в себя демонстрацию возможных приложений, выходящих за рамки простого расширения виртуальной реальности, включая передачу сообщений с помощью запаха и вызов эмоций. Исследователи предполагают, что эти устройства можно даже использовать для облегчения депрессивного настроения или улучшения памяти у людей с возрастным снижением когнитивных функций. «Запах напрямую связан с эмоциональными частями мозга и памятью, поэтому существует множество применений, связанных с благополучием и здоровьем», — говорит Аморес. «Его также можно использовать как способ тренировки обоняния, чтобы помочь людям, потерявшим обоняние из-за COVID».

Исследователи уже начали сокращать масштабы еще больше. Сейчас у них есть система, которая сейчас в два-три раза меньше, и они стремятся уменьшить ее в пять-десять раз в будущем. «Это следующий шаг», — говорит Ю.