Как воду превратить в вино. Подборка технологий симуляции вкуса

Ученые, занимающиеся созданием систем виртуальной реальности, стараются максимально приблизить виртуальную реальность к настоящей. Речь идет не только о зрении и слухе, но и о вкусе. 

Исследователям удалось добиться успеха не только в обмане вкусовых качеств виртуальных объектов, но и симуляции структуры еды. Теперь можно жевать обычное печенье, испытывая при этом ощущения, будто это липкие конфеты-леденцы, попробовать сладость виртуального леденца или более сложный вкус виртуального коктейля. Об этом и других технологиях рассказываем в подборке прототипов обмана и симуляции вкуса. 

Коротко о подборке

В подборке представлены прототипы технологий, а не готовые продукты, которые могли быть на рынке. Из некоторых прототипов появляются их улучшенные версии. Например, знания и опыт, полученные при исследовании Digital Taste Interface, специалисты применили для создания смарт-бокала Vocktail. Он имеет больший функционал, чем предыдущая разработка Нимеша Ранасингхе из Национального университета Сингапура.

Прототипы расположены по году создания от самой ранней разработки до самой современной. Преимущественно генерируются они на востоке, в таких странах как Япония и Сингапур.  

Главным изобретателем в сфере имитации вкуса является Нимеша Ранасингхе. Три из пяти прототипов технологий, представленных в подборке, придуманы им или командой под руководством Ранасингхе.

Digital Taste Interface — почувствуй вкус коснувшись языком коробки

Краткое описание технологии. Изобретение состоит из двух основных модулей: 

• Модуль управления. Он представляет собой прозрачную квадратную коробку, в середине которой находятся плата и большое количество разноцветных проводов. Используется для формирования различных электрических и тепловых импульсов. 
• Модуль языкового интерфейса. Он находится на внешней стороне устройства. На нем расположена специальная поверхность с крошечными термоэлектрическими элементами. Используется для стимуляции рецепторов языка.

Как работает. С помощью передаваемого через электрод легкого переменного тока и температуры можно обмануть вкусовые рецепторы. При контакте с языком электроды стимулируют рецепторы, создавая иллюзию вкусовых ощущений: соленое, сладкое, кислое и горькое. Прибор получает вкусовые наборы от компьютера по Bluetooth или USB. То есть, чтобы почувствовать вкус кислой конфеты, необходимо указать в программе «кислый». Плавным изменением силы тока и одновременным повышением температуры электрода в местах контакта со средней частью языка будет чувствоваться кислый вкус.

Кто придумал. Нимеша Ранасингхе (Национальный университет Сингапура) в 2013 году подробно описал принципы работы технологии на своем сайте.

Кому подошло бы. Люди с диабетом могли бы использовать вкусовой синтезатор для имитации сладкого вкуса. Это не принесёт вред их здоровью, и не повысит уровень сахара в крови. Пациенты с онкологией смогут использовать симулятор вкуса для восстановления вкусовых ощущений, которые притупляются после химиотерапии.

Digital Taste Interface может использоваться не только в медицинской сфере. Любой пользователь может воспользоваться им для получения новых ощущений. Например, кислую часть аскорбинки можно чувствовать как сладкую. 

Кому не подойдет:

1. Не подойдет для карманного использования. Изобретение не работает отдельно от компьютера или ноутбука. 
2. Сложно совмещать с приемом пищи. Так как для симуляции вкуса необходим прямой контакт с языком, во время трапезы придется делать перерывы на то, чтобы касаться языком поверхности устройства. Это не так удобно, как если само изобретение было в форме столового прибора.

Electric Food Texture System — симуляция структуры еды

Краткое описание технологии. Симулятор дает ложное ощущение структуры еды при жевании с помощью воздействия электричества на жевательные мышцы. То есть во рту нет еды, но человек чувствует, будто пережевывает какую-то пищу, благодаря электрической стимуляции жевательных мускулов.

Как работает. При воздействии электричества на мышцы, они сокращаются особым образом, давая ложное ощущение структуры еды при жевании. Для того, чтобы дать человеку ощущение твердой еды, на мышцы воздействуют пульсирующим электрическим зарядом. Для того, чтобы симулировать мягкую еду, частоту пульсаций снижают. 

При желании эта же технология может обмануть органы чувств человека, когда он пережевывает реальную пищу. Например, можно заставить человека чувствовать реальные конфеты более твердыми или более мягкими, чем они есть на самом деле.

Кто придумал. Аринобу Нихима и Такефуми Огава из Японии в 2016 году подробно описали технологию в статье. 

Кому подошло бы. Подойдет для людей с временными проблемами в пережевывании пищи. Например, при установке брекет систем, первые две недели болезненно переносится пережевывание пищи. С помощью EFTS можно облегчить болезненные ощущения. Любая пища будет казаться мягче, чем есть на самом деле. 

Также приспособление подойдет для людей с проблемами слабых челюстей. С помощью устройства можно будет пережевывать пищу любой структуры.

Кому не подойдет. Тому, кто хочет обмануть вкусовые рецепторы. Технология направлена только на симуляцию структуры еды. 

Vocktail — можно ли превратить воду в вино 

Краткое описание технологии. Бокал способен создавать любые вкусовые ощущения от питья обычной воды и дополнять это соответствующими цветами и запахами. Vocktail состоит из двух частей: стакан и подставка. В подставке находится панель управления, с помощью которой регулируются воздушный насос, подсветка, и отсек для ароматических веществ. Последние подаются по арома-трубкам к стакану.

Как работает. Когда пользователь пьет из бокала, визуальные (RGB-свет, проецируемый на напиток), вкусовые (электрическая стимуляция на кончике языка) и ароматические импульсы (они регулируются воздушными насосами) объединяются, чтобы создать виртуальное ощущение вкуса, таким образом изменяя вкус напитка. Разработчики предусмотрели специальное приложение, которое смешивает желаемые вкусовые оттенки по индивидуальному заказу. Например, вкус пива, вина, шоколадного или клубничного Мохито, или даже получить банановую Маргариту. Все ограничивается только фантазией пользователя.

В результате светодиоды подсвечивают жидкость и делают ее похожей на задуманный напиток. Аромат и электроды по краям стакана стимулируют рецепторы языка и меняют вкус. 

Кто придумал. Команда Нимеша Ранасингхе (Национальный университет Сингапура) в 2017 году описала технологию работы устройства в статье.

Кому подошло бы. Устройство планируют использовать для симуляции вкуса в виртуальной реальности. Например, находясь в игровом мире, пользователь может заказать любой напиток, а Vocktail сымитирует его.

Разработка отлично подойдет для ведения здорового образа жизни. Если человеку захотелось вредную газированную воду, кофе или пиво, он может воспользоваться смарт-бокалом Vocktail. Он будет пить обычную воду, а его вкусовые рецепторы будут думать, что он потребляет то, что хочет.

Кому не подойдет. Кто хочет получить эффект алкогольного опьянения. Даже если вкус будет напоминать вино или пиво, вода в стакане остается водой. Vocktail меняет не жидкость, а ее восприятие человеком.

Электронная посуда: палочки для еды и миска для супа

Краткое описание технологии. Палочки для еды и миска для супа меняют восприятие вкуса еды человеком. В них установлены электроды, которые при контакте с языком стимулируют вкусовые рецепторы и заставляют человека воспринимать пищу как кислую или соленую. Электроды соединены с простой управляющей платой Arduino, аккумулятором, а также светодиодом, отображающим режим работы прибора (соленый или кислый вкус).

Как работает. Главный компонент — набор из двух электродов. В миске они закреплены на краю, а палочки сами являются электродами. Они подают контролируемые электрические импульсы на кончик языка во время потребления чтобы усилить вкус посредством электростимуляции. Кислый вкус достигается стимуляцией 180 микроампер, а соленый — 40 микроампер. 

Например, при поедании несоленого пюре палочками ощущается значительное увеличение солености продукта. В то же время такого контраста при поедании соленого пюре палочками не наблюдается. То есть палочки соленое пюре не делают еще более соленым. 

Такая же ситуация происходит с миской для супа. Значительно более высокая оценка кислости достигается при употреблении разбавленного мисо-супа.

Кто придумал. Нимеша Ранасингхе и Дэвид Толли — инженеры из Сингапура и США в 2018 году, подробно описав принципы работы в статье. 

Кому подошло бы. Для людей, имеющих проблемы с вкусовыми рецепторами. При нарушении или потере вкуса палочки и миска помогут почувствовать соленый или кислый вкус за счет электрической стимуляции языка. Электронная посуда не лечит нарушение. То есть пользователь чувствует вкус только при использовании этой посуды, при использовании обычной — проблема остается.

Кому не подойдет. Для тех, кто хочет почувствовать сладкий или горький вкус. Палочки и миска могут генерировать только два вкуса: соленый и кислый.

Norimaki Synthesizer — карманный симулятор вкуса

Краткое описание технологии. В основе гаджета вещество, которое проводит электрический ток. Эти электролиты внедрены в пять гелей. Они контролируют интенсивность пяти основных вкусов: сладкий, горький, соленый, кислый, а также «умами» — предложенный в Японии вкус высокобелковой пищи. Комбинация интенсивности этих пяти вкусовых ощущений дает вкус того или иного продукта. Например, для демонстрации работы прототипа автор разработки обернул его в лист нори, настроил на кисловато-соленый вкус — по его словам, получилось похоже на суши.

Как работает. Под воздействием электричества вкусовые молекулы в геле начинают движение в заданном направлении. Например, от языка — ослабляется интенсивность определённого вкуса, к языку — усиливается. 

При контакте устройства с языком человек ощущает все пять вкусов одновременно. Однако путем регулирования степени интенсивности каждого из них синтезатор Норимаки воспроизводит узнаваемые вкусы любых блюд: от мармеладных мишек до суши с угрем.

Кто придумал. Хомея Мияшита из японского Университета Мэйдзи в 2020 году описал технологию в статье.

Кому подошло бы. Изобретение позволит симулировать вкусы любимых блюд там, где невозможно их получить, например в самолете. Поскольку ощущение вкуса не сопровождается поглощением пищи, синтезатор Норимаки можно использовать как средство от переедания.

Также устройство подойдет для страдающих гипертонией, которые вынуждены ограничивать потребление соли. Они смогут есть настоящую еду, а синтезатор Норимаки приправит ее виртуальной солью.

Кому не подойдет. Людям с аллергией на компоненты геля.

Заключение

Технологии симуляции и обмана вкуса могут использоваться для развлечений, например, для симуляции еды в виртуальной реальности. Также они могут принести пользу в медицинской сфере: 

• Диабетики могли бы использовать Digital Taste Interface, Vocktail или Norimaki для имитации сладкого вкуса. 
• Гипертоники — электронные палочки для еды и миску для супа или карманный симулятор вкуса Norimaki для симуляции соленого. 
• Люди с проблемами слабых челюстей — пользоваться Electric Food Texture System.