تذوق المستقبل: كيف يرفع e-Taste مستوى الانغماس في الواقع الافتراضي إلى 11

ابتكار هائل يستمر عبر قطاعات الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR). شهدت هذه التقنية دفعة في السنوات الأخيرة مع تزايد إبداع واجهات الإنسان‑الآلة. الآن، يسعى فريق من الباحثين المبتكرين في جامعة ولاية أوهايو إلى رفع تجاربك الافتراضية إلى مستوى أعلى باختراعهم الأخير، e-Taste.

اتصال حسّي جديد

عندما تتخيل تجارب الجيل القادم، ربما تتصور نفسك تتجول في مشهد ميتا‑عالمي وتتعامل مع عناصر رقمية كما لو كانت حقيقية. بالنسبة لمعظم الناس، يقتصر هذا التصور على البصر، الصوت، وحتى اللمس. ومع ذلك، هناك بعض المهندسين يعتقدون أن هذه الاستراتيجيات تتغاضى عن حاستين حيويتين أخريين: الذوق والشم.

الشم والذوق

الشم والذوق حيويان في طريقة إدراكك للعالم وتجربته. هاتان الحستان لهما صلة قوية بذاكرتك. لهذا يمكنك أن تتذكر بالضبط طعم ورائحة الطبق المفضل لدى والدتك بعد عقود. ومن الجدير بالذكر أن هذين النظامين الكيميائيين يعملان معًا لضمان أن نظامك الغذائي صحي وآمن.

دراسة الذوق

إدراكًا لأهمية هاتين الحستين، قدم فريق من المهندسين في OSU واجهة ثورية جديدة تمكّن المستخدمين من تذوق النكهات الافتراضية. نُشرت الدراسة “A sensor-actuator–coupled gustatory interface chemically connecting virtual and real environments for remote tasting” في مجلة Science Advances. تتعمق الدراسة في تفاصيل كيفية تمكّن الفريق من تكرار النكهات رقميًا.

e-Taste

تقدم الورقة البحثية مفهوم التذوق الافتراضي عبر واجهة جديدة تسمى e-Taste. الجهاز قادر على تكرار إحساسات الذوق عبر مجموعة هائلة من النكهات. ينجز ذلك باستخدام مجموعة من المستشعرات الكيميائية التي تحلل النكهات الواقعية ونظام ميكروفلويدي متكامل حيويًا يكرر تلك النكهات عبر إطلاق أيونات مُتحكم فيه عبر الهلاميات. تخزن هذه الهلاميات وتفرغ المركبات المرتبطة بالذوق، بما في ذلك Na+ للملوحة، والجلوكوز للحلاوة، والغلوتامات للـ umami.

المصدر – مملكة ماكنجيتس

مسح الطعام

لاستخدام e-Taste، عليك أولًا تشغيل النكهة المطلوبة عبر المستشعرات. صُممت هذه المستشعرات المخصصة خصيصًا للتعرف على الجزيئات التي تحدد الطعم، مثل الجلوكوز والغلوتامات. تسجل هذه المستويات الكيميائية وتخزن البيانات في حزم تُرسل لاسلكيًا.

وحدات الاتصال اللاسلكية

يحتوي الجهاز على جزأين يتواصلان عبر وحدات. يبدأ وحدة المستشعر الاتصال بعد مسح النكهات الجديدة. تُنقل بيانات الطعم، التي تُلتقط عبر مصفوفة مستشعرات إلكترونية، لاسلكيًا عبر ESPNOW (نطاق قصير) أو عبر الإنترنت (نطاق طويل). ثم يُعيد الفاعل البعيد تكرار الطعم بإطلاق أيونات بدقة عبر واجهة الذوق القائمة على الهلام. تجدر الإشارة إلى أن هذا الترتيب يسمح للأجهزة بمشاركة النكهات عبر البلاد في الوقت الفعلي.

واجهة قابلة للارتداء

يقدم النظام جهازًا قابلاً للارتداء صُمم لتكرار التركيب الكيميائي الذي تُرسله المستشعرات. يتضمن الجهاز ذو الجزأين مضخة إلكترونية وفم صغير. يعمل عن طريق إرسال إشارات إلى الفاعلات التي تُطلق المواد الكيميائية المقابلة لتكرار النكهات.

من الجدير بالذكر أن نظام e-Taste يستخدم مضخات ميكروفلويدية كهرومغناطيسية تنظم بدقة إطلاق الهلاميات المشبعة بالمُذوق، مما يسمح بتكرار النكهات بشكل مُتحكم فيه. تدفع الاهتزازات السائل عبر طبقة الجل إلى فم المستخدم.

اختبار e-Taste

خلال مرحلة اختبار البشر للمشروع، أعد الفريق سلسلة من التجارب لتحديد فعالية الوحدة في مشاركة النكهات. كجزء من الدراسة، تعرض المشاركون البشريون لمجموعة من النكهات، بما في ذلك الليمونادة، حساء الدجاج، حساء السمك، القهوة، والدجاج المشوي. نجح النظام في تكرار ملفات تعريف طعم مميزة، مع بعض الاختلافات في الشدة.

النتائج والقدرات

أظهرت الاختبارات نتائج مثيرة للإعجاب. على سبيل المثال، حقق المشاركون دقة تصل إلى 70٪ خلال مراحل التجربة. كما وجدوا أن e-Taste قادر على محاكاة نطاق هائل من شدة النكهات وتوليفاتها.

اختبار الطعم على مسافات طويلة

فحص المهندسون مدى e-Taste من خلال إعداد اختبار بين أوهايو وكاليفورنيا. أدّى الجهاز كما هو متوقع، مما سمح لمستخدم في كاليفورنيا بتذوق بعض النكهات من أوهايو دون مغادرة جهاز الكمبيوتر الخاص به.

الفوائد المحتملة لـ e-Taste

هناك عدة فوائد تجعل من e-Taste منتجًا ثوريًا. أولاً، تعزز الوحدة تجربة الواقع الافتراضي والواقع المعزز. توفير القدرة على التذوق افتراضيًا جديد ومُغيّر للعبة. سيفتح ذلك فرصًا جديدة في الألعاب، التجزئة، والاتصالات.

قابلية الضبط

قابلية ضبط e-Taste هي فائدة كبيرة يقدمها المنتج. أظهر المهندسون كيف تحدد عوامل رئيسية الإحساس الكلي بالنكهة. على سبيل المثال، مدة تفاعل المحلول مع طبقة الجل، إلى جانب شدة وقوة الخليط الكيميائي، كلها تلعب دورًا حيويًا في الطعم.

التعددية

يتيح e-Taste للمطورين اختيار إطلاق طعم واحد أو عدة نكهات مختلفة في آنٍ واحد. يتيح هذا الخيار إنشاء لوحات نكهات فريدة تعكس سيناريوهات معينة إلى جانب الأطباق.

السلامة

كانت السلامة مصدر قلق آخر ركّز عليه الفريق. يستخدم e-Taste جميع المواد الكيميائية والمواد الآمنة التي تدعم التكامل الحيوي الكامل. هذه الخطوات حيوية إذا كان الواجهة ستحقق موافقة تشريعية في المستقبل.

التطبيقات الواقعية

هناك قائمة طويلة من التطبيقات المحتملة لواجهات التذوق الافتراضية. من الإعلانات إلى التعليم، قد تساعد هذه الأجهزة يومًا ما في رفع مستوى لعبك في الميتافيرس إلى مستوى آخر. هناك حتى سيناريوهات يمكن فيها للجهاز مساعدة المهندسين وفرق السلامة في اكتشاف التسريبات أو حالات تهدد الحياة. إليك بعض التطبيقات لتقنية e-Taste.

ألعاب أفضل

الألعاب صناعة بمليارات الدولارات تبحث باستمرار عن طرق لتحسين غمر عناوينها. سيوفر e-Taste مستوى غمر استثنائي. تخيّل أن تدخل إلى مطعمك المفضل في لعبة RPG وتشمّ الحساء الطازج أو بيرة السقوط في الحانة المحلية التي تزورها مع أصدقاء افتراضيين. من المؤكد أن هذه التقنية ستحسن تجربة اللعب.

طبي

أشاد المهندسون أيضًا بكيفية مساعدة التقنية في تعميق فهم تفاعل الدماغ البشري مع الذوق. الآن، يسعى الباحثون إلى بناء فهم عميق لكيفية معالجة الدماغ للإشارات الحسية من الفم بهدف مساعدة الأشخاص الذين يعانون من إعاقات، مثل فقدان الذوق، في المستقبل.

يمكن لهذه التقنية أيضًا أن تساعد في جعل المساحات الافتراضية أكثر ملاءمة وانفتاحًا على ذوي الإعاقات. تخيّل عشاءً افتراضيًا يمكنك فيه شم رائحة الطعام في الممر الرقمي قبل الدخول.

تعليمي

تظهر الدراسات أن الذوق والشم يرتبطان مباشرة بوظيفة الذاكرة في الدماغ. مع هذا الفهم، يمكن للمعلمين الاستفادة من هذه التقنية لتحسين أساليبهم. تخيّل صفًا يشم رائحة الشاي من حفلة شاي بوسطن أثناء استكشافهم للخطوات الرئيسية للثورة الأمريكية افتراضيًا.

باحثو e-Taste

جمع جينهوا لي وفريق من المهندسين من جامعة ولاية أوهايو، جامعة داليان للتكنولوجيا، الجامعة الوطنية في سنغافورة، ومجموعة المواهب الشابة المتميزة في داليان العلوم والتكنولوجيا الورقة. تحديدا، تُدرج الورقة المؤلفين المشاركين شولين تشن، ييزهن جيا، تزو‑لي ليو، تشي وانغ، براساد نيثياناندام، تشنيو يانغ. كما شارك بوين دوان، تشاوشيان شي، شياو شياو، تشانغشينغ وو، وشِي تيان في البحث والاختبار.

الشركات الرائدة في الابتكار بسوق الواقع الافتراضي

تزامن صعود منتجات الواقع الافتراضي والواقع المعزز مع تزايد الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة. اليوم، تتوفر خيارات VR وAR قد تبدو كخيال علمي. ومع ذلك، هي مجرد بداية ثورة الواقع الافتراضي. وبالتالي، هناك العديد من الشركات التي تتنافس لتكون المتصدرة في هذا السوق. إليك شركة واحدة نجحت في حجز مكانة في هذا القطاع التنافسي سريع الخطى.

Matterport Inc

بينما يمثل e-Taste اختراقًا في دمج الحواس الافتراضية، تمتد التطورات في تكنولوجيا الواقع الافتراضي إلى ما هو أبعد من الذوق. تستفيد شركات مثل Matterport من الخرائط المكانية لتعزيز التجارب الافتراضية بطرق مختلفة تمامًا.

دخلت Matterport (MTTR ) السوق في عام 2011 ومقرها في كاليفورنيا. أراد مؤسسوها، ماثيو بيل، ديفيد غاوسبيك، ومايكل بيبي، توفير طريقة بسيطة وأنيقة لتحويل المواقع الواقعية إلى تمثيلات افتراضية. اليوم، تُعد الشركة رائدة في الخرائط المكانية ثلاثية الأبعاد.

المنتج الرئيسي لـ Matterport يُسمى “التوائم الرقمية”. يستخدم كاميرا خاصة تمكّن المستخدمين من إنشاء نسخ ثلاثية الأبعاد لمواقعهم بسهولة. تخدم هذه النسخ الرقمية أدوارًا متعددة عبر مجموعة هائلة من القطاعات، بما في ذلك البناء، التخطيط، العقارات، العسكرية، وإدارة العمليات.

في فبراير من هذا العام، استحوذت شركة CoStar Group على Matterport. ساهمت الصفقة التي بلغت 1.6 مليار دولار في رفع قيمة MTTR خلال الأيام القليلة الماضية. قد تمثل هذه الزيادات جزءًا فقط من إمكانات الشركة بينما يستمر برنامجها للخرائط ثلاثية الأبعاد في التحسن. في المستقبل، ستجعل أنظمة الذكاء الاصطناعي، الواجهات الأفضل، وترقيات أخرى عملية الخرائط المكانية ثلاثية الأبعاد أسهل، مما سيساعد على ترسيخ موقع Matterport في الاقتصاد.

آخر أخبار Matterport Inc

e-Taste في المستقبل

عند مناقشة مستقبل منتجهم e-Taste، وصف المهندسون خططًا لتوسيع أبحاثهم الكيميائية. ينوون تحسين كل من المستشعرات التي تتعقب نكهة العناصر والنظام الذي يُوصل الخلطات الكيميائية إلى المتلقي. كما صرحوا بخطط لتصغير حجم الجهاز. سيسمح التصغير بأن تكون الوحدة أكثر راحة، محمولة، وقابلة للاستخدام.

قابلني في الميتافيرس لتناول قهوة افتراضية.

إن فكرة القدرة على التذوق والشم في البيئات الافتراضية تفتح الباب أمام ابتكارات تغير قواعد اللعبة. سيلعب هذا البحث دورًا حيويًا في سد العجز في واجهات الكيمياء للواقع الافتراضي الذي استمر طويلاً. في المستقبل، قد تشمل تجربتك الافتراضية جميع حواسك، مما يجعلها أكثر واقعية.

تعرف على مشاريع VR الرائعة الأخرى الآن.

الدراسات المشار إليها:

^{1. شولين تشن وآخرون., واجهة حسّ‑مشغّل–مقترنة بالذوق تربط كيميائيًا البيئات الافتراضية والواقعية للتذوق عن بُعد.Sci.  Adv.11,eadr4797(2025).DOI:10.1126/sciadv.adr4797}