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Usando correntes elétricas para nos enganar e provar algo que não somos

É difícil não pensar em Nimesha Ranasinghe como uma era digital, Willy Wonka. Mas seu laboratório, na Universidade do Maine, não é cheio de chocolate e não tem cheiro de algodão doce. Em vez disso, os materiais do trabalho do engenheiro são eletrodos e fios, LEDs e sensores de pH.

Ranasinghe é um dos principais pesquisadores do mundo em simulação de sabor elétrico - usando ferramentas eletrônicas para enganar a língua e experimentar sabores que não estão lá. Use seus pauzinhos com eletrodos para comer purê de batata cremoso e salgado. Exceto que eles não são salgados - o sabor do salgado vem inteiramente da corrente nos pauzinhos. Beba limonada amarela azeda de um copo. Na verdade, não é limonada, mas água clara amarela com um LED, a acidez resultante de uma corrente elétrica que passa pelo copo. Lamba um “pirulito virtual” e descubra o sabor que sua composição bioquímica particular sente - pode ser azedo, doce, salgado ou até mesmo amargo. Em qualquer caso, não há comida real envolvida, apenas eletrodos de prata.

"Eu gosto de comida", diz Ranasinghe. "Mas a controlabilidade do gosto é o que eu estou realmente interessado e animado."

A pesquisa de Ranasinghe envolve o controle das sensações gustativas através de eletricidade, cor, calor e cheiro. Ele visualiza um futuro em que os gostos simulados poderiam fazer parte de experiências de realidade virtual ou aumentada, outro passo em direção à realidade abrangente do falso.

Originária do Sri Lanka, Ranasinghe tem experiência em engenharia elétrica e ciência da computação. Quando ele chegou à Universidade Nacional de Cingapura para fazer seu doutorado, ele estava interessado em descobrir uma maneira de trazer os sentidos além da visão e do som para a realidade virtual. Quando ele percebeu que havia muito pouca pesquisa em simular eletricamente os gostos, seu curso de estudo foi definido.

"Inicialmente, na verdade, eu não tinha ideia de como fazer isso", diz ele. “A menos que você tenha uma variedade de produtos químicos e os coloque na boca do usuário. Mas isso não parecia digital. Eu estava determinado a encontrar algo totalmente elétrico ou totalmente digital ”.

Ranasinghe encontrou alguns documentos da década de 1970 descrevendo o uso de fios de prata para explorar a organização do sistema de sabor. Os participantes do estudo relataram ter sensações de gosto amargo ou salgado quando os fios foram colocados em suas línguas. Isso fazia sentido, Ranasinghe sabia, quando sensações amargas e salgadas eram detectadas por canais iônicos.

Os outros gostos primários - doce, amargo e umami - são mais difíceis de serem simulados. É possível, descobriu Ranasinghe, criar um leve senso de doçura através do estímulo térmico - expondo a língua a temperaturas quentes e frias alternadas. Aquecimento e resfriamento também podem simular percepções de tempero ou frio, como a sensação de sugar uma hortelã.

"O desafio com a estimulação térmica é que precisamos desenvolver esses mecanismos de aquecimento e resfriamento, e você precisa usar essas coisas volumosas de calor [para aquecer o líquido]", diz ele. "Não é fácil."

Outro desafio envolvia o umami - o gosto de sabores encontrado abundantemente em alimentos como queijo parmesão, tomate, algas e molho de soja. Ranasinghe descobriu que, embora a maioria das pessoas pudesse descrever facilmente quando algo era “salgado” ou “doce”, eles tinham pouco vocabulário para descrever o umami. Temendo que isso tornasse a coleta de dados extremamente difícil, ele decidiu se concentrar em outros gostos.

Eventualmente, Ranasinghe tinha informações suficientes para tentar trazer a tecnologia de simulação de sabor para fora do laboratório. Para fazer isso, ele decidiu incorporar a tecnologia em utensílios comuns - pauzinhos, tigelas, copos de coquetel.

"Quando eu usava dois eletrodos de prata, as pessoas hesitavam em colocá-los dentro de suas bocas", diz ele.

Ele experimentou com salinidade simulada por ter usuários comer purê de batatas com pauzinhos embutidos por eletrodos. Embora os pauzinhos geralmente não sejam o utensílio de escolha para o consumo de batata triturada, ele descobriu que os usuários tendiam a lamber as batatas dos pauzinhos, garantindo que suas línguas entrassem em contato com os eletrodos. Uma tigela de sopa com eletrodo embutido foi usada para melhorar a acidez da sopa de miso diluída, desde que os testadores bebessem a sopa no estilo japonês, boca a boca.

A partir daí, Ranasinghe e sua equipe - primeiro no Centro CUTI (Connective Ubiquitous Technology for Embodiments) da Universidade Keio-National de Cingapura e agora no Laboratório de Mídia Multissensorial Interativa (MIM) da Universidade do Maine - se aventuraram a explorar como combinar outros estímulos mude experiências de sabor e sabor. Eles criaram um "Vocktail" (abreviação de "cocktail virtual") - um copo de martini com eletrodos, cartuchos de perfume e um LED. O bebedor pode controlar a acidez ou salinidade da bebida no copo com os eletrodos, pode adicionar aromas diferentes, como chocolate, hortelã, morango ou banana, e pode mudar a cor com o LED. Os usuários poderiam criar um mojito de menta azedo de cor verde ou uma margarita de morango de cor vermelha salgada e azeda. Tudo fora de água pura.

Existem várias aplicações potenciais do mundo real para a tecnologia, diz Ranasinghe. Primeiro, há o ângulo da saúde: as tecnologias poderiam ser usadas para ajudar as pessoas a diminuir o sal ou o açúcar em suas dietas enganando as papilas gustativas. Também poderia ajudar aqueles com capacidade reduzida para o paladar - pacientes de quimioterapia, por exemplo, ou idosos - a se alimentar novamente. Em segundo lugar, casas de sabores - empresas que desenvolvem e produzem aromas para a indústria de alimentos e bebidas - poderiam usar um simulador de sabor para obter feedback instantâneo do testador sobre os perfis de sabor (bebida muito azeda? Que tal agora?). Terceiro, tem a ver com a realidade virtual ou aumentada: como seria legal ser capaz de “saborear” uma fatia de bolo enquanto você perambula em uma recriação virtual de uma confeitaria vienense do século XIX? Ou saborear uma xícara brilhante de bebida alienígena enquanto você explora um planeta distante?

Matthias Harders, coautor do livro Virtual Reality in Medicine, especula que a tecnologia de gosto incorporada à RV possa um dia ser usada para ajudar a tratar distúrbios alimentares.

"Mas a tecnologia ainda é muito rudimentar para ver um claro benefício na medicina", diz ele.

Harders acha que veremos a tecnologia do olfato incorporada à realidade virtual muito mais cedo que a tecnologia do gosto. Alguns cinemas ultra-high-tech, ele aponta, já estão usando a tecnologia do olfato para melhorar as experiências dos espectadores (os teatros têm usado o olfato por quase 100 anos, desde canos perfumados durante uma peça romântica até o infame Smell-o -Visão dos anos 1960).

Adrian David Cheok, professor de computação da Universidade da Cidade de Londres, que trabalha com simulação de sabor, concorda.

"Nós realmente cheiramos nossa comida", diz ele. “No longo prazo, será mais importante simular o cheiro.”

Cheok, que serviu como orientador de PhD de Ranasinghe, imagina um trabalho como o dele e o de Ranasinghe poderia conectar as pessoas de maneiras inesperadas. As pessoas que vivem longe da família às vezes instalam o Skype enquanto comem, diz ele, para “compartilhar” o jantar com seus entes queridos. Mas e se eles pudessem realmente compartilhar o cheiro e o gosto também? A tecnologia do paladar e do olfato também pode ser uma ajuda de aprendizado em escolas ou museus, diz ele.

"Imagine que você também pode saborear e cheirar os alimentos que as pessoas comiam na Roma antiga", diz ele.

Embora Cheok diga que o trabalho atual sobre simulação de sabor é bastante limitado, existem alguns pesquisadores além dele e de Ranasinghe. Pesquisadores japoneses desenvolveram um simulador de alimentos que se encaixa na boca, permitindo ao usuário a sensação de mastigar, enquanto um alto-falante ao mesmo tempo oferece ruídos apropriados (mastigando se você pretende mastigar um cracker, por exemplo). Ao mesmo tempo, o bocal esguicha em minúsculos jatos de produtos químicos para representar os cinco sabores básicos. Outro dispositivo, o TasteScreen de 2005, usa cartuchos de aromatizantes químicos para fornecer sabores a uma tela de computador. Criado por um estudante de pós-graduação da Universidade de Stanford, ele permite que os usuários literalmente lambam a tela para provar o que estão vendo.

Vai demorar muito mais do que estimular as papilas gustativas (ou esguichar produtos químicos na tela do computador) para recriar o sabor da comida de verdade a partir do zero. Enquanto azedo, doce, salgado, amargo e umami são gostos detectados pela língua, a experiência de comer envolve sabor e sensação na boca também. O sabor - pense assado, frutado ou floral - envolve o sentido do olfato, e a textura (cremosa, crocante, mastigável) é sobre nosso senso de toque.

O trabalho futuro de Ranasinghe envolve tudo isso. Ele está interessado em usar a tecnologia olfativa e háptica para incorporar o olfato e o tato nas experiências de sabor da RV. Imagine beber “café” em um escritório virtual enquanto o cheiro de café é introduzido e sensores táteis dão a você a sensação de sacudir açúcar de verdade em sua caneca, que está soprando ar quente em suas narinas para parecer vapor.

Soa como mágica?

Como Willy Wonka disse: “Invenção, meus queridos amigos, tem 93% de transpiração, 6% de eletricidade, 4% de evaporação e 2% de propagação de manteiga.”

No caso de Ranasinghe, é mais pesado na eletricidade, mas não menos inventivo.

Usando correntes elétricas para nos enganar e provar algo que não somos