Sehen Sie Essen in VR-Spielen? Dieser Sensor bringt den echten Geschmack in Ihren Mund
In den letzten Jahren haben Forscher versucht, Virtual-Reality-Erlebnisse (VR) noch immersiver und persönlicher zu gestalten. Beispielsweise entwickelten die Experten der Universität Stockholm im Jahr 2022 eine Maschine namens Olfaktometer, mit der Benutzer riechen konnten, was sie in einem Spiel sahen, während sie ein VR-Headset trugen.
Aber Geruch ist nur die halbe Miete. Was wäre, wenn Sie tatsächlich einen echten Geschmack auf der Zunge erzeugen könnten? Ein Team der Ohio State University hat ein Sensorsystem namens e-Taste entwickelt, das den Geschmack echter Lebensmittel und Getränke nachbilden und direkt an die Zunge einer anderen Person weitergeben kann, die Hunderte Kilometer entfernt lebt.
Der e-Taste besteht aus zwei Komponenten – einem Taster und einem Empfänger. Der Sensor enthält ein spezielles Pflaster, das die grundlegenden Moleküle erkennen kann, die für die fünf Geschmacksvarianten verantwortlich sind, nämlich: bitter, salzig, sauer, süß und Umami. Im Rahmen ihrer Forschung konzentrierte sich das Team auf den Nachweis von Glukose und Glutamat auf dem Sensorpflaster.
Wie funktioniert es?
Während der Tests tauchte eine in Kalifornien ansässige Person, die Limonade trank, das Probierpflaster in das Getränk. Das Sensorpflaster erfasste die Konzentration der Zielchemikalien in der Limonade und übermittelte diese elektrochemischen Daten an das Empfängerkit in einem Labor in Ohio.
Der Empfängerteil umfasst ein Pflaster, das auf der Zunge aufliegt, und eine Pumpe, die mit einem Flüssigkeitskanal für Lösungen verbunden ist. Bei elektrischer Stimulation gelangt die Flüssigkeit durch ein gelbasiertes System auf die Zunge einer Person und vermittelt so ein realistisches Gefühl, Essen zu schmecken.
Der spezifische Geschmack und seine Intensität können durch Veränderung der von der Pumpe geförderten Flüssigkeitsmenge eingestellt werden. Während der Versuche am Menschen konnten die Teilnehmer, die das Empfängerset trugen, unterschiedliche Säuregrade mit einer Genauigkeit von 70 % identifizieren.
„Die Studie trägt nicht nur dazu bei, ein besseres und dynamischeres Spielerlebnis zu schaffen, sondern stellt auch fest, dass die Arbeit dazu beitragen könnte, die Zugänglichkeit und Inklusion in virtuellen Räumen für Menschen mit Behinderungen zu fördern, beispielsweise für Menschen mit traumatischen Hirnverletzungen oder Long Covid, die den Geschmacksverlust ins Rampenlicht gerückt haben“, sagt das Team.
Es könnte auch bei der Identifizierung und Verkostung potenzieller Nahrungsquellen unter rauen Bedingungen, beim Online-Einkauf, bei Fernschulungen, bei der Qualitätsüberwachung von Frische und Konsistenz durch Robotermaschinen und bei der Fernanalyse der Geschmackswahrnehmung durch Ärzte hilfreich sein.
Das Team testete e-Taste über zwei Netzwerkprotokolle. Die Nahbereichsimplementierung deckte eine Distanz von 200 Metern ab, während das Langstreckendesign auf einer Internetverbindung ohne Begrenzung der Entfernung basiert.
Die Möglichkeiten für VR und darüber hinaus
„Dieses Konzept ist da und es ist ein guter erster Schritt, um ein kleiner Teil des Metaversums zu werden“, sagt Jinghua Li, Co-Autor des Artikels und Fakultätsmitglied der Institution.
Dies wird nicht der erste Versuch dieser Art sein, das VR-Erlebnis durch einen Geruchs- oder Geschmackssinn zu erweitern. Vor zwei Jahren stellte OVR das tragbare ION 3-Kit für XR-Hardware vor, das mithilfe eines Kartuschensystems Hunderte von Düften erzeugen kann.
Die Leute von der City University of Hong Kong und der Beihang University in China haben einen pflasterbasierten tragbaren Sensor entwickelt , der auf miniaturisierten Geruchsgeneratoren mit parfümiertem Wachs basiert.
Das VR-Kit kann visuelle Elemente erkennen und in etwa zwei Sekunden den entsprechenden Duft erzeugen. Aber wenn es um die Geschmackswahrnehmung geht, spielt der Geruchssinn (oder Geruchssinn) eine ebenso wichtige Rolle.
Die Branche hat bereits herausgefunden, wie man Gerüche als Teil von AR- und VR-Erlebnissen vermitteln kann. Das e-Taste-System zeigt, dass es auch möglich ist, einen realistischen Geschmack auf der Zunge aus der Ferne auszulösen.
Zusätzlich zu Limonade testete das Team die menschlichen Teilnehmer auch mit Chemikalien in Lebensmittelqualität, die den Geschmack von Kuchen, Spiegelei, Kaffee und Fischsuppe widerspiegeln. Diese gemischte Geschmacksanalyse wurde mithilfe eines E-Taste-Systems mit gemischten Kanälen namens Digital Cup durchgeführt.
Was die Latenz anbelangt, so betrug die Latenz für das Nahbereichsformat 0,3 Sekunden, während die Werte für die Informationsübertragung über große Entfernungen bei 1,4 Sekunden lagen. Die Reaktionszeit des Sensors betrug dagegen etwa zehn Sekunden.
Der Weg zu einem realistischen Metaversum
„Die Geschmacksschnittstelle wird den Weg für eine neue Ära von AR/VR-Systemen mit chemischen Komponenten ebnen, indem sie es Benutzern ermöglicht, virtuelle Umgebungen nicht nur zu visualisieren und zu hören, sondern sie auch zu schmecken“, heißt es in der Forschungsarbeit .
Das Team konzentriert sich nun auf die Miniaturisierung des E-Taste-Sensorkits. Darüber hinaus experimentieren sie auch mit einer gelfreien Lösung zur Abgabe der Geschmackschemikalien. Eine dieser Ideen besteht darin, getrennte Beutel mit Wasser und Geschmacksflüssigkeit zu verwenden und die Konzentration entsprechend zu variieren.
Wasser löst ein weiteres entscheidendes Problem: verbleibende Chemikalien im Kanal, der mit der Zunge verbunden ist. Nach jeder Sitzung würde ein Wasserfluss das Rohr von innen reinigen und die Wahrscheinlichkeit einer Geschmacksverunreinigung bei zukünftigen Sitzungen verringern.
Erkenntnisse aus dem e-Taste-System können zur Entwicklung von VR-Gaming-Systemen genutzt werden, die Benutzern helfen können, ein immersives Gefühl zu bekommen, indem sie echten Geschmack und Geruch dessen kombinieren, was sie in einer virtuellen Welt sehen.
Im Moment verfügen wir über ein experimentell validiertes System, das es ermöglicht, Geschmack in die virtuellen Erlebnisse zu integrieren. Was bleibt, ist die Miniaturisierung des Gesamtsystems und die Standardisierung der elektrochemischen Daten verschiedener Lebensmittel und Getränke.
Jenseits des VR-Bereichs und des Übergangs zu Ihrem bescheidenen Computerplatz gibt es eine weitere Lösung, die bald auf den Markt kommt. Asus hat kürzlich eine Maus vorgestellt, die mit einem nachfüllbaren Beutel für Aromaöle geliefert wird . Es kann angenehme Düfte in der Luft verteilen und gleichzeitig der gesamten Arbeitsumgebung etwas Zen verleihen.