Sukar untuk tidak memikirkan Nimesha Ranasinghe sebagai usia digital Willy Wonka. Tetapi makmalnya, di University of Maine, tidak penuh dengan coklat, dan ia tidak berbau seperti gula-gula kapas. Sebaliknya, bahan kerja jurutera adalah elektrod dan wayar, LED dan pH sensor.
Ranasinghe adalah salah satu penyelidik terkemuka di dunia mengenai simulasi rasa elektrik-menggunakan alat elektronik untuk menipu lidah untuk mengalami rasa yang tidak ada di sana. Gunakan penyepit elektroda yang terbenam untuk makan kentang masam yang lembut dan berkrim. Kecuali mereka tidak diasinkan sama sekali-rasa rasa asin datang sepenuhnya dari arus dalam penyepit. Sip lim kuning kuning dari tumbler. Ia sebenarnya bukan limun, tetapi air biasa berwarna kuning dengan LED, kelembapan akibat arus elektrik yang berjalan melalui cawan. Lick "Lollipop Maya", dan temukan apa yang merasakan deria solek biokimia anda-ia mungkin masam, manis, asin atau pahit. Walau bagaimanapun, tidak ada makanan sebenar yang terlibat, hanya elektrod perak.
"Saya suka makanan, " kata Ranasinghe. "Tetapi pengawalan rasa adalah apa yang saya benar-benar berminat dan teruja."
Penyelidikan Ranasinghe melibatkan mengawal rasa sensasi melalui elektrik, warna, haba dan aroma. Dia membayangkan masa depan di mana rasa simulasi boleh menjadi sebahagian daripada pengalaman realiti maya atau peningkatan, satu lagi langkah ke arah realiti palsu komprehensif.
Asalnya dari Sri Lanka, Ranasinghe mempunyai latar belakang dalam bidang kejuruteraan elektrik dan sains komputer. Ketika dia tiba di Universiti Nasional Singapura untuk melakukan PhD beliau, beliau berminat untuk memikirkan cara untuk membawa pancaindera yang melampaui penglihatan dan menjadi realiti maya. Ketika dia menyadari ada penyelidikan yang sangat sedikit terhadap selera elektrik yang simulasi, kursusnya telah ditetapkan.
"Pada mulanya sebenarnya saya tidak tahu bagaimana untuk melakukannya, " katanya. "Kecuali anda mempunyai pelbagai bahan kimia dan meletakkannya di dalam mulut pengguna. Tetapi itu tidak bunyi digital. Saya bertekad untuk mencari sesuatu yang benar-benar elektrik atau benar-benar digital. "
Ranasinghe mendapati beberapa karya dari tahun 1970an yang menerangkan menggunakan wayar perak untuk meneroka organisasi sistem citarasa. Peserta kajian telah melaporkan sensasi rasa masam atau masin ketika wayar diletakkan pada lidah mereka. Ini masuk akal, Ranasinghe tahu, sebagai sensasi masam dan asin dikesan melalui saluran ion.
Rasa utama yang lain-manis, pahit dan umami-lebih sukar untuk disimulasikan. Ia mungkin, Ranasinghe mendapati, untuk mewujudkan rasa manis manis melalui perangsang haba-mendedahkan lidah untuk seli suhu panas dan sejuk. Pemanasan dan penyejukan juga boleh mensimulasikan persepsi tentang kepuasan atau kepanasan, seperti perasaan menghisap pudina.
"Cabaran dengan rangsangan haba adalah kita perlu menghasilkan mekanisme pemanasan dan penyejukan ini, dan anda perlu menggunakan perkara-perkara panas yang besar ini untuk memanaskan cecair, " katanya. "Ia tidak mudah."
Satu lagi cabaran yang melibatkan umami ialah rasa rasa yang banyak terdapat dalam makanan seperti keju Parmesan, tomato, rumpai laut dan sos soya. Ranasinghe mendapati bahawa, sementara kebanyakan orang dapat dengan mudah menerangkan apabila ada sesuatu yang "asin" atau "manis", mereka mempunyai perbendaharaan kata yang sedikit untuk menggambarkan umami. Takut ini akan menjadikan pengumpulan data sangat sukar, dia memutuskan untuk memberi tumpuan kepada citarasa lain.
Akhirnya, Ranasinghe mempunyai maklumat yang mencukupi untuk mencuba membawa teknologi simulasi rasa dari makmal. Untuk melakukan ini, dia memutuskan untuk membenamkan teknologi itu ke dalam peralatan biasa-penyepit, mangkuk, gelas koktel.
"Apabila saya menggunakan dua elektrod perak, orang teragak-agak untuk memasukkannya ke dalam mulut mereka, " katanya.
Dia bereksperimen dengan saltiness simulasi dengan mempunyai pengguna makan kentang tumbuk dengan penyepit elektrod-terbenam. Walaupun penyepit biasanya bukan pilihan untuk makan kentang, dia mendapati bahawa pengguna cenderung menjilat kentang melekat dari penyepit, memastikan lidah mereka bersentuhan dengan elektroda. Satu mangkuk sup elektrod yang terbenam digunakan untuk meningkatkan sup miso cair yang dilarutkan, dengan syarat penguji meminum sup gaya Jepun, mulut ke rim.
Dari sini, Ranasinghe dan pasukannya di Universiti Keio-National University of Singapore, Connective Ubiquitous Technology for Embodiments (CUTE) Centre, dan sekarang di Lab Multisensory Interactive Media (MIM) Lab - bercabang untuk meneroka bagaimana menggabungkan rangsangan lain boleh menukar rasa dan rasa pengalaman. Mereka mencipta "Vocktail" (pendek untuk "koktel maya") - gelas martini dengan elektrod, kartrij bau dan LED. Peminum boleh mengawal rasa masam atau rasa masam minuman di kaca dengan elektroda, boleh menambah aroma yang berbeza seperti coklat, pudina, strawberi atau pisang, dan boleh menukar warna dengan LED. Pengguna boleh mencipta mojito mentega berwarna hijau dan asam margarita berwarna merah asin. Semua keluar dari air kosong.
Terdapat beberapa aplikasi dunia sebenar yang berpotensi untuk teknologi, kata Ranasinghe. Pertama, terdapat sudut kesihatan: teknologi boleh digunakan untuk membantu orang mengurangkan garam atau gula dalam diet mereka dengan menipu selera. Ia juga dapat membantu mereka yang berkurang untuk pesakit rasa-kemoterapi, misalnya, atau orang tua-untuk menikmati makanan lagi. Kedua, perasa rumah-syarikat yang membangun dan menghasilkan perasa untuk industri makanan dan minuman-boleh menggunakan simulator rasa untuk mendapatkan maklum balas penguji segera mengenai profil perasa (minum terlalu masam? Bagaimana dengan sekarang?). Ketiga mempunyai kaitan dengan realiti maya atau peningkatan: betapa sejuknya ia dapat benar-benar "merasakan" sepotong kek seperti anda mengembara rekreasi maya kedai kue Vienna abad ke-19? Atau cium secawan kilau almari asing ketika anda menjelajahi planet yang jauh?
Matthias Harders, penulis buku Reality Virtual dalam Perubatan, menegaskan bahawa teknologi rasa yang dimasukkan ke dalam VR mungkin satu hari digunakan untuk membantu mengubati gangguan makan.
"Tetapi teknologi masih terlalu asas untuk melihat manfaat yang jelas dalam perubatan, " katanya.
Keras berfikir kita akan melihat teknologi bau yang dimasukkan ke dalam realiti maya lebih awal daripada teknologi rasa. Beberapa teater filem berteknologi tinggi, katanya, sudah menggunakan teknologi bau untuk meningkatkan pengalaman penonton (teater sebenarnya telah menggunakan bau selama hampir 100 tahun, dari paip minyak wangi semasa bermain romantis kepada Smell-o yang terkenal -Visi tahun 1960-an).
Adrian David Cheok, seorang profesor pengkomputeran di City University of London yang bekerja pada simulasi rasa, bersetuju.
"Kami sebenarnya mencium makanan kami, " katanya. "Dalam jangka panjang ia akan menjadi lebih penting untuk mensimulasikan bau."
Cheok, yang berkhidmat sebagai penasihat PhD Ranasinghe, membayangkan kerja seperti beliau dan Ranasinghe dapat menghubungkan orang dengan cara yang tidak dijangka. Orang yang tinggal jauh dari keluarga kadang-kadang menubuhkan Skype semasa makan, katanya, untuk "berkongsi" makan malam dengan orang tersayang. Tetapi bagaimana jika mereka sebenarnya boleh berkongsi bau dan rasa juga? Teknologi rasa dan bau juga boleh menjadi bantuan pembelajaran di sekolah-sekolah atau muzium, katanya.
"Bayangkan anda juga boleh mencium dan mencium makanan yang dimakan orang di Rom purba?" Katanya.
Walaupun Cheok mengatakan kerja semasa mengenai simulasi rasa agak terhad, terdapat beberapa penyelidik selain dirinya dan Ranasinghe. Penyelidik Jepun membangunkan Simulator Makanan yang sesuai di dalam mulut, yang membolehkan pengguna sensasi mengunyah semasa pembesar suara di-telinga secara serentak menyampaikan bunyi-bunyi yang bersesuaian (misalnya jika anda ingin mengunyah keropok, sebagai contoh). Pada masa yang sama, corong menyumbat dalam jet kecil bahan kimia untuk mewakili lima cita rasa asas. Satu lagi peranti, TasteScreen 2005, menggunakan kartrij perisa kimia untuk menghantar rasa ke skrin komputer. Dicipta oleh pelajar graduan Stanford yang kemudian, ia membolehkan pengguna secara literal menjilat skrin untuk merasai apa yang mereka lihat.
Ia akan mengambil lebih banyak daripada merangsang citarasa (atau squirting bahan kimia pada skrin komputer) untuk mencipta rasa makanan sebenar dari awal. Walaupun masam, manis, asin, pahit dan umami adalah rasa yang dikesan oleh lidah, pengalaman makan melibatkan rasa dan mulut juga. Rasa rasa-rasa panggang, buah-buahan atau bunga-melibatkan rasa bau, dan tekstur (berkrim, renyah, kenyal) adalah mengenai sentuhan kami.
Kerja masa depan Ranasinghe melibatkan semua ini. Dia berminat menggunakan teknologi penciuman dan haptik untuk memasukkan bau dan sentuhan dalam pengalaman rasa VR. Bayangkan menghirup kopi di pejabat maya manakala bau kopi dihidupkan dan sensor sentuhan memberi anda rasa gemetar gula sejati ke dalam cawan anda, yang meniup udara hangat ke dalam hidung anda untuk berasa seperti wap.
Bunyi seperti sihir?
Sebagai Willy Wonka berkata: "Penciptaan, kawan-kawan sayangku, adalah 93 peratus peluh, 6 peratus elektrik, 4 peratus penyejatan, dan 2 peratus riak."
Dalam kes Ranasinghe, ia lebih berat pada elektrik, tetapi tidak kurang inventif.
