قام فريق من العلماء في هونج كونج الآن بتطوير واجهة مستخدم محمولة على شكل مصاصة قادرة على إعادة إنشاء العديد من النكهات المختلفة في بيئة افتراضية، وفقًا لورقة بحثية جديدة نُشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).

من المعروف أن التذوق البشري يتألف من خمسة نكهات أساسية، هي الحلو والمالح والحامض والمر واللذيذ، وهي خمس نكهات أساسية يتم تحفيزها عن طريق التحفيز الكيميائي للسان، وبدرجة أقل في أجزاء من البلعوم والحنجرة واللسان المزماري وفقا لما رصده موقع تحيا مصر.

 وقد أسفرت إعادة خلق هذه الأحاسيس في الواقع الافتراضي عن عدد من المحاولات لإنشاء واجهة مستخدم للنكهات، بالاعتماد على آليات مثل التحفيز الكيميائي والحراري والكهربائي، فضلاً عن الأيونات.

 تتضمن الطريقة الكيميائية عادةً وضع مواد كيميائية منكهة مباشرة على اللسان، لكن هذا يتطلب مساحة لتخزين كميات كبيرة من هذه المواد الكيميائية، وهناك وقت تأخير طويل ليس مثاليًا لتطبيقات الواقع الافتراضي.

 يمكن للتغيرات الحرارية المطبقة مباشرة على اللسان تحفيز أحاسيس التذوق ولكنها تتطلب نظامًا معقدًا يشتمل على نظام تبريد وأجهزة استشعار درجة الحرارة، من بين مكونات أخرى.

الطريقة الأكثر شيوعًا هي التحفيز الكهربائي، حيث يتم محاكاة النكهات الأساسية الخمس من خلال تغيير تردد وشدة واتجاه الإشارات الكهربائية على اللسان، لكن هذه الطريقة تتطلب وضع بقع أقطاب كهربائية على اللسان أو بالقرب منه، وهو أمر محرج، كما أن الطريقة معرضة لتحيزات التذوق.

لذلك اختار ييمينج ليو من جامعة مدينة هونج كونج وزملاؤه العمل باستخدام تقنية الأيونات المتدفقة عبر الهلاميات المائية الآمنة بيولوجيًا لنقل المواد الكيميائية المنكهة. هذه الطريقة آمنة، وتتطلب استهلاكًا منخفضًا للطاقة، وتسمح بتغذية راجعة دقيقة للطعم، وتوفر واجهة أكثر طبيعية بين الإنسان والآلة.

 وقد عمل ليو وزملاؤه على تحسين التطورات الأخيرة في هذا المجال من خلال تطوير جهاز واجهة المستخدم المحمول على شكل مصاصة، والذي يعمل أيضًا على تحسين جودة النكهة واتساقها.

تحسين التذوق

كان مفتاح التصغير هو استخدام تخطيط مُحسَّن للمكونات على طبقتين من لوحة دوائر مطبوعة فائقة الرقة موضوعة في غلاف خفيف الوزن على شكل مصاصة من النايلون مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد. كانت هناك تسع قنوات لتوليد الطعم مملوءة بهلاميات مائية منكهة. كانت الهلاميات مصنوعة من الأجار المخلوط بقليل من الماء المعدني وجوهر نكهة محدد: السكر والملح وحمض الستريك والكرز والحليب والشاي الأخضر والفواكه العاطفية والدوريان والجريب فروت.

وتضمنت مكونات النظام بطارية ليثيوم أيون، وميكروكنترولر، ووحدة بلوتوث، ومقاومات، ومكثفات، وترميز MOSFET من النوع N والنوع P، ومنظمات خطية للتحكم لاسلكيًا في قنوات النكهة عبر واجهة مستخدم رسومية (GUI) في البيئة الافتراضية، وكان قياس الجهاز النهائي 8×3×1 سم ووزنه حوالي 15 جرامًا، وهو ما يعادل وزن حلوى توتسي بوب العادية.

يتم توليد النكهات من خلال تيار يتدفق عبر هلام مستهدف، مما يؤدي إلى توصيل المواد الكيميائية المنكهة إلى خارج المصاصة. يمكن للمستخدمين بعد ذلك لعق الجهاز لتجربة النكهات. إن إضافة الرائحة إلى المزيج - سبع مواد كيميائية محددة للرائحة - يعزز من إدراك التذوق. ستركز الأبحاث المستقبلية على تمديد النطاق الزمني للجهاز، والذي يقتصر حاليًا على حوالي ساعة لأن الهلاميات المائية المنقوعة كيميائيًا تتقلص وتنفد نكهتها.

وقد وصف ليو وآخرون ثلاثة تطبيقات محتملة لجهاز المصاصات الذي ابتكروه في ورقتهم البحثية. ويتمثل التطبيق الأول في اختبارات التذوق القياسية الافتراضية التي تشبه اختبارات السمع أو البصر. ويعاني كثير من الناس من "اضطرابات التذوق"، وفقاً للمؤلفين، ولكن الاختبارات الحالية لمثل هذه الحالات ذاتية للغاية وتستغرق وقتاً طويلاً للتحضير، لأنها تتطلب سلسلة من المحاليل بتركيزات متفاوتة لجميع النكهات الأساسية الخمس. ويمكن تكييف جهاز المصاصات لمثل هذا الاختبار، حيث يمكن للمستخدمين لعق الجهاز وتقديم ملاحظات حول ما يتذوقونه من خلال النقر على الزر ذي الصلة في واجهة المستخدم الرسومية المقابلة.

ومن بين الاستخدامات المحتملة الأخرى لهذا الجهاز التسوق عبر الإنترنت في متاجر البقالة الافتراضية. إذ يستطيع المستخدمون لمس طعام افتراضي معين وتذوقه. وقد يكون الجهاز مفيداً أيضاً في بيئة تعليمية تعتمد على الواقع المختلط، مثل مساعدة أحد الوالدين لطفله في استكشاف نكهات الأطعمة المختلفة