تذوق المستقبل: كيف تعمل e-Taste على تحويل تجربة الانغماس في الواقع الافتراضي إلى تجربة ممتعة

تستمر الابتكارات الهائلة في قطاعي الواقع الافتراضي والواقع المعزز. وقد شهدت هذه التكنولوجيا دفعة قوية في السنوات الأخيرة مع تزايد الإبداع في الواجهات بين الإنسان والآلة. والآن، يسعى فريق من الباحثين المبتكرين من جامعة ولاية أوهايو إلى الارتقاء بتجاربك الافتراضية إلى مستوى أعلى من خلال أحدث اختراعاتهم، e-Taste.

اتصال حسي جديد

عندما تتخيل تجارب الجيل القادم، ربما تتخيل المشي عبر عالم افتراضي والتفاعل مع العناصر الرقمية كما لو كانت حقيقية. وبالنسبة لمعظم الناس، تقتصر هذه الرؤية على المشاهد والأصوات وحتى اللمس. ومع ذلك، هناك بعض المهندسين الذين يعتقدون أن هذه الاستراتيجيات تهمل حاستين حيويتين أخريين، التذوق والشم.

الشم والذوق

إن حاسة الشم والتذوق من الأمور الحيوية في كيفية إدراكك للعالم وتجربتك له. وترتبط هذه الحواس ارتباطًا قويًا بذاكرتك. ولهذا السبب يمكنك أن تتذكر بالضبط طعم ورائحة الطبق المفضل لدى والدتك بعد عقود من الزمان. والجدير بالذكر أن أنظمة الاستشعار الكيميائية هذه تعمل معًا لضمان أن يكون نظامك الغذائي صحيًا وآمنًا.

دراسة التذوق

وإدراكًا لأهمية هذه الحواس، طرح فريق من المهندسين من جامعة ولاية أوهايو واجهة جديدة ثورية تمكن المستخدمين من تذوق النكهات الافتراضية. وتوضح الدراسة "واجهة تذوق مقترنة بمستشعر ومشغل تربط كيميائيًا بين البيئات الافتراضية والحقيقية للتذوق عن بعدنُشرت الدراسة في مجلة Science Advances. وتتناول بالتفصيل كيف تمكن الفريق من تكرار النكهات رقميًا.

الذوق الإلكتروني

يقدم البحث مفهوم التذوق الافتراضي من خلال استخدام واجهة جديدة تسمى e-Taste. يتمتع الجهاز بالقدرة على تكرار أحاسيس التذوق عبر مجموعة ضخمة من النكهات. وينجز هذه المهمة باستخدام مجموعة من المستشعرات الكيميائية التي تحلل النكهات الحقيقية ونظام ميكروفلويدي متكامل بيولوجيًا يكرر هذه الأذواق باستخدام إطلاق أيونات متحكم فيه من خلال الهلاميات المائية. تخزن هذه الهلاميات المائية وتوزع المركبات المرتبطة بالتذوق، بما في ذلك Na+ للملوحة، والجلوكوز للحلاوة، والغلوتامات للأومامي.

المصدر – McNuggets Land

مسح الطعام

للاستفادة من e-Taste، تحتاج أولاً إلى تشغيل النكهة المطلوبة من خلال المستشعرات. تم تصميم هذه المستشعرات المصممة خصيصًا للتعرف على الجزيئات التي تحدد الطعم، مثل الجلوكوز والغلوتامات. تسجل هذه المستويات الكيميائية وتخزن البيانات في حزم يتم إرسالها لاسلكيًا.

وحدات الاتصال اللاسلكي

يتميز الجهاز بجزأين يتواصلان عبر وحدات. تبدأ وحدة الاستشعار الاتصال بعد مسح النكهات الجديدة. يتم نقل بيانات التذوق، التي تم التقاطها من خلال مجموعة أجهزة استشعار إلكترونية، لاسلكيًا عبر ESPNOW (قصير المدى) أو عبر الإنترنت (بعيد المدى). ثم يقوم المحرك عن بعد بتكرار الطعم عن طريق إطلاق الأيونات بدقة من خلال واجهة التذوق القائمة على الهيدروجيل. والجدير بالذكر أن الترتيب يسمح للأجهزة بمشاركة الأذواق في جميع أنحاء البلاد في الوقت الفعلي.

واجهة قابلة للارتداء

يقدم النظام جهازًا يمكن ارتداؤه مصممًا لمحاكاة التركيبة الكيميائية التي ترسلها المستشعرات. يتضمن الجهاز المكون من جزأين مضخة إلكترونية وقطعة فم صغيرة. يعمل عن طريق إرسال إشارات إلى المحركات التي تطلق المواد الكيميائية المقابلة لمحاكاة النكهات.

ومن الجدير بالذكر أن الذوق الإلكتروني يستخدم النظام مضخات كهرومغناطيسية دقيقة تعمل على تنظيم إطلاق الهلاميات المائية الغنية بالنكهة بدقة، مما يسمح بتكرار النكهة بشكل مُتحكم فيه. تدفع الاهتزازات المحلول عبر طبقة الهلام إلى فم المستخدم.

اختبار التذوق الإلكتروني

خلال مرحلة الاختبار البشري للمشروع، قام الفريق بإعداد مرحلة من التجارب لتحديد فعالية الوحدة في مشاركة النكهات. وكجزء من الدراسة، تعرض الأشخاص الذين تم اختبارهم لمجموعة من النكهات، بما في ذلك عصير الليمون وحساء الدجاج وحساء السمك والقهوة والدجاج المشوي. نجح النظام في تكرار أنماط التذوق المميزة، مع بعض الاختلافات في الشدة.

النتائج والقدرات

وقد أظهرت الاختبارات نتائج مبهرة. فقد حقق المشاركون في الاختبار دقة تصل إلى 70% خلال مراحل التجربة. كما وجدوا أن ثلاثة أجهزة e-Taste قادرة على محاكاة مجموعة هائلة من كثافات النكهات والتركيبات.

اختبار التذوق على المدى الطويل

قام المهندسون بفحص مجموعة منتجات e-Taste من خلال إجراء اختبار بين أوهايو وكاليفورنيا. وقد أظهر الجهاز الأداء المتوقع، حيث سمح للمستخدم في كاليفورنيا بتجربة بعض النكهات من أوهايو دون الحاجة إلى ترك جهاز الكمبيوتر الخاص به.

الفوائد المحتملة لـ e-Taste

هناك العديد من الفوائد التي تجعل من e-Taste منتجًا ثوريًا. أولاً، تعمل الوحدة على تعزيز تجربة الواقع الافتراضي والواقع المعزز. إن تزويد الناس بالقدرة على التذوق افتراضيًا أمر جديد ومغير لقواعد اللعبة. وسوف يسمح بفرص جديدة للألعاب والتجزئة والاتصالات.

التوليف

إن قابلية ضبط المذاق الإلكتروني تشكل ميزة كبيرة يقدمها المنتج. فقد أظهر المهندسون كيف أن العوامل الرئيسية تحدد الإحساس العام بالنكهة. أولاً، تلعب مدة تفاعل المحلول مع طبقة الجل هذه، إلى جانب كثافة وقوة الخليط الكيميائي، دورًا حيويًا في المذاق.

تعدد الاستخدام

يتيح e-Taste للمطورين اختيار إصدار نكهة واحدة أو عدة نكهات مختلفة في نفس الوقت. يتيح لك هذا الخيار إنشاء لوحات ألوان فريدة تعكس سيناريوهات معينة إلى جانب الأطباق.

سلامة

كان الأمان أحد الشواغل الأخرى التي ركز عليها الفريق. يستخدم e-Taste جميع المواد الكيميائية والمواد الآمنة التي تدعم التكامل البيولوجي الكامل. تعد هذه الخطوات حيوية إذا كان من المقرر أن تحصل الواجهة على موافقة تشريعية في المستقبل.

تطبيقات العالم الحقيقي

هناك قائمة طويلة من التطبيقات المحتملة لواجهات التذوق الافتراضي. من الإعلانات إلى التدريس، قد تساعد هذه الأجهزة يومًا ما في الارتقاء بتجربة لعبك في عالم الميتافيرس إلى مستوى جديد. بل إن هناك سيناريوهات يمكن أن يساعد فيها الجهاز المهندسين وأفراد السلامة على اكتشاف التسريبات أو غيرها من السيناريوهات التي تُهدد الحياة. إليكم بعض تطبيقات تقنية التذوق الإلكتروني.

ألعاب أفضل

إن صناعة الألعاب الإلكترونية هي صناعة بمليارات الدولارات تبحث باستمرار عن طرق لتحسين الانغماس في الألعاب التي تقدمها. وسوف تسمح لك تقنية e-Taste بمستوى من الانغماس في الألعاب الإلكترونية. تخيل أنك تدخل مطعمك المفضل في لعبة تقمص أدوار وتشم رائحة الحساء الطازج أو البيرة المسكوبة في البار المحلي الذي تزوره مع أصدقائك الافتراضيين. ومن المؤكد أن هذه التقنية سوف تعزز تجربة الألعاب الإلكترونية.

خدمات الطبية

كما أشاد المهندسون بكيفية مساعدة هذه التكنولوجيا في تعزيز فهم كيفية تفاعل الدماغ البشري مع التذوق. والآن يسعى الباحثون إلى إرساء فهم وثيق لكيفية معالجة الدماغ للإشارات الحسية من الفم بهدف مساعدة أولئك الذين يعانون من الإعاقات، مثل فقدان حاسة التذوق، في المستقبل.

كما يمكن أن تساعد هذه التقنية في جعل المساحات الافتراضية أكثر ملاءمة وانفتاحًا على ذوي الإعاقة. تخيل عشاءً افتراضيًا حيث يمكنك شم رائحة الطعام في الرواق الرقمي قبل دخولك.

التعليمية

تشير الدراسات إلى أن التذوق والشم يرتبطان ارتباطًا مباشرًا بوظائف الذاكرة في الدماغ. بفهم هذا، يمكن للمعلمين الاستفادة من هذه التقنية لتحسين منهجهم. تخيّل فصلًا دراسيًا يشم رائحة الشاي من حفلة شاي بوسطن بينما يختبرون المراحل الرئيسية للثورة الأمريكية افتراضيًا.

باحثو e-Taste

قام جينج هوا لي وفريق من المهندسين من جامعة ولاية أوهايو وجامعة داليان للتكنولوجيا والجامعة الوطنية في سنغافورة والمواهب الشابة المتميزة في العلوم والتكنولوجيا في داليان بتجميع الورقة البحثية. على وجه التحديد، تسرد الورقة البحثية المؤلفين المشاركين شولين تشن، ويي تشن جيا، وتزو لي ليو، وتشي وانج، وبراساد نيثياناندام، وتشونيو يانج. كما شارك بوين دوان، وتشاوتشيان شيه، وشياو شياو، وتشانجشينج وو، وشي تيان في البحث والاختبار.

الشركات الرائدة في مجال الابتكار في سوق الواقع الافتراضي

تزامن ارتفاع أسعار منتجات الواقع الافتراضي والواقع المعزز مع تزايد الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة. تتوفر اليوم خيارات قد تبدو أشبه بالخيال العلمي، لكنها ليست سوى بداية ثورة الواقع الافتراضي. ولذلك، تتنافس العديد من الشركات على ريادة هذا السوق. إليكم شركة نجحت في ترسيخ مكانتها في هذا القطاع شديد التنافسية وسريع التطور.

شركة ماتربورت

بينما الذوق الإلكتروني يمثل هذا تقدمًا كبيرًا في التكامل الحسي الافتراضي، حيث تمتد التطورات في تكنولوجيا الواقع الافتراضي إلى ما هو أبعد من التذوق. تستفيد شركات مثل Matterport من رسم الخرائط المكانية لتحسين التجارب الافتراضية بطرق مختلفة تمامًا

Matterport (MTTR + 0٪) دخلت الشركة السوق في عام 2011، وهي تقع في كاليفورنيا. أراد مؤسسوها، ماثيو بيل، وديفيد جوسيبك، ومايكل بيبي، تزويد السوق بطريقة بسيطة وأنيقة لتحويل المواقع في العالم الحقيقي إلى تمثيلات افتراضية. واليوم، أصبحت الشركة رائدة في رسم الخرائط المكانية ثلاثية الأبعاد.

المنتج الرئيسي لشركة Matterport هو التوائم الرقمية. يستخدم هذا المنتج كاميرا خاصة تُمكّن المستخدمين من إنشاء نسخ ثلاثية الأبعاد لمواقعهم بسهولة. تخدم هذه التوائم الرقمية أدوارًا متعددة في مجموعة واسعة من القطاعات، بما في ذلك البناء والتخطيط والعقارات والقطاع العسكري وعمليات الإدارة.

في فبراير من هذا العام، استحوذت مجموعة كوستار على شركة ماتربورت. ساهمت هذه الصفقة، التي بلغت قيمتها 1.6 مليار دولار أمريكي، في تعزيز متوسط ​​وقت الإصلاح (MTTR) خلال الأيام القليلة الماضية. قد لا تمثل هذه المكاسب سوى جزء من إمكانات الشركة، مع استمرار تحسّن برنامجها للخرائط ثلاثية الأبعاد. في المستقبل، ستُسهّل أنظمة الذكاء الاصطناعي، والواجهات المُحسّنة، وغيرها من الترقيات، رسم الخرائط المكانية ثلاثية الأبعاد، مما يُسهم في ترسيخ مكانة ماتربورت في الاقتصاد.

أحدث الأخبار عن Matterport Inc

الطعم الإلكتروني في المستقبل

عند مناقشة مستقبل منتجهم e-Taste، وصف المهندسون خططهم لمواصلة أبحاثهم الكيميائية. وهم ينوون تحسين كل من أجهزة الاستشعار التي تتعقب نكهة العناصر والنظام الذي يسلم الخلطات الكيميائية إلى المتلقي. كما ذكروا خططًا لتقليص حجم الجهاز. سيتيح التصغير أن تكون الوحدة أكثر راحة وقابلية للحمل وقابلة للاستخدام.

قابلني في Metaverse لتناول بعض القهوة الافتراضية.

إن فكرة القدرة على التذوق والشم في البيئات الافتراضية تفتح الباب أمام ابتكارات من شأنها أن تغير قواعد اللعبة. وسوف يلعب هذا البحث دوراً حيوياً في المساعدة على التغلب على العجز في الواجهة الكيميائية للواقع الافتراضي والذي ظل قائماً لفترة طويلة. وفي المستقبل، قد تشمل تجربتك الافتراضية كل حواسك، مما يجعلها أكثر واقعية.

تعرف على مشاريع الواقع الافتراضي الرائعة الأخرى الآن.

الدراسات المشار إليها:

^{1. شولين تشين وآخرون.واجهة تذوق مقترنة بمستشعر ومشغل تربط كيميائيًا بين البيئات الافتراضية والحقيقية للتذوق عن بعد.العلوم المتقدمة11,ايدر4797(2025).دوى:10.1126/sciadv.adr4797}