Рилсам и шортсам захотели приделать запахи — учёные создали систему для цифровой передачи ароматов

Через интернет можно передать изображение, звук и даже касания, но передача запахов плохо ложится на «цифру». Учёные из Университета штата Огайо (США) и китайской лаборатории Zhejiang Laboratory смогли преодолеть это ограничение, создав платформу для передачи ароматов в сети.

Для этого была разработана экспериментальная система Scentronic, которая распознаёт запахи в одном месте и воспроизводит соответствующие ароматы на удалённом устройстве через интернет. В основе разработки лежит сочетание электронного «носа», алгоритмов машинного обучения и компактного генератора запахов.

Электронный «нос» представляет собой круглую или иной формы печатную плату с шестью полупроводниковыми газовыми сенсорами на основе диоксида олова (SnO₂). Датчики реагируют на присутствующие в воздухе летучие органические соединения. В обычных условиях попавший на поверхность датчиков кислород захватывает электроны, повышая электрическое сопротивление материала.

Когда в воздухе разливается аромат с участием специфических органических молекул, в частности, этанола, лимонена и диацетила, возникает их контакт с материалом датчиков и происходят обратные — поверхностные окислительно-восстановительные — реакции, которые возвращают электроны в материал и снижают сопротивление. В результате шесть сенсоров формируют характерный набор электрических сигналов, который затем обрабатывается алгоритмом машинного обучения. Так, для обучения исследователи использовали 250 записей — по 50 для пяти категорий: пиво, сладости, кофе, апельсин и красное вино.

Для воспроизведения ароматов на принимающей стороне создано устройство с отдельными резервуарами ароматических жидкостей и каналами их подачи. По команде от облачного сервера микроконтроллер управляет пьезоэлектрическими распылителями: вибрирующий элемент создаёт мелкодисперсный аэрозоль, который распространяется вблизи носа пользователя. Частота управляющих импульсов и их продолжительность позволяют регулировать интенсивность подачи аэрозоля, а одновременное включение нескольких каналов — смешивать запахи.

Исследователи изготовили несколько вариантов устройства: браслет с двумя каналами, ожерелье с пятью и ручной пятиканальный модуль. Таким образом, система передаёт не химический (молекулярный) состав исходного запаха, а его распознанную категорию и команду на воспроизведение заранее подготовленной ароматической композиции.

В испытаниях с участием 14 добровольцев проверяли, насколько хорошо люди распознают воспроизводимые устройством запахи. Точность определения пяти отдельных ароматов составила 72,86 %, а двухкомпонентных смесей — 71,43 %. В отдельном эксперименте, где участники пытались распознать пять уровней интенсивности запаха алкоголя, результат составил 58,57 %.

В ещё одном эксперименте была представлена чашка с виртуальными напитками, которая передавала через сеть не только аромат, но и вкус, создавая более полное ощущение погружения в виртуальную среду. Для этого специальные дозаторы подавали в обычную воду ароматические составляющие, создавая необходимое сочетание.

Пока Scentronic остаётся лабораторным прототипом с ограниченным набором из пяти ароматов. Для воспроизведения нового запаха необходимо не только обучить электронный «нос» его распознавать, но и заранее подготовить соответствующую ароматическую жидкость для приёмного устройства. Но перспективы у разработки есть, хотя количество датчиков и ароматов нужно ощутимо больше. Но главное, чтобы опция отключения запахов появилась первой, а то листая ленту можно случайно угодить в такое, что вздрогнет вся маршрутка.