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Uma equipe de pesquisa co-liderada por pesquisadores da City University of Hong Kong (CityU) inventou recentemente um novo sistema de feedback olfativo sem fio e com interface com a pele que pode liberar vários odores com geradores de odores miniaturizados (OGs). A nova tecnologia integra odores em realidade virtual (VR)/realidade aumentada (AR) para fornecer uma experiência mais imersiva, com amplas aplicações que vão desde a exibição de filmes 4D e tratamento médico até o ensino online.
“As recentes interfaces homem-máquina destacam a importância do feedback da sensação humana, incluindo visão, áudio e haptics, associados a amplas aplicações em entretenimento, tratamento médico e VR/AR. O olfato também desempenha um papel significativo nas experiências de percepção humana”, disse o Dr. Yu Xinge , Professor Associado do Departamento de Engenharia Biomédica da CityU, que co-liderou o estudo. “No entanto, as atuais tecnologias de geração de olfato estão associadas principalmente a grandes instrumentos para gerar odores em uma área ou sala fechada, ou um conjunto VR volumoso embutido”.
Em vista disso, o Dr. Yu e seus colaboradores da Universidade de Beihang desenvolveram um sistema de feedback olfativo de nova geração, vestível, com recursos programáveis sem fio com base em matrizes de geradores de odor flexíveis e miniaturizados.
Eles criaram dois designs para liberar odores sob demanda por meio dos novos dispositivos de feedback olfativo, que são feitos de substratos macios, miniaturizados e leves. O primeiro é um pequeno dispositivo integrado à pele, semelhante a um adesivo, composto por dois OGs, que podem ser montados diretamente no lábio superior humano. Com uma distância extremamente curta entre os OGs e o nariz do usuário, ele pode fornecer uma resposta olfativa ultrarrápida. Outro projeto é um projeto de máscara facial flexível com nove OGs de diferentes tipos de odor, que podem fornecer centenas de combinações de odor.
A magia dos geradores de odor é baseada em uma plataforma de aquecimento sutil e um atuador térmico mecânico. Ao aquecer e derreter cera de parafina odorífera em OGs para causar mudança de fase, são liberados diferentes odores de concentração ajustável. Para interromper o odor, os geradores de odor podem resfriar a temperatura da cera controlando o movimento do atuador térmico.
Usando diferentes ceras de parafina, a equipe de pesquisa conseguiu fazer cerca de 30 aromas diferentes no total, desde alecrim herbal e abacaxi frutado até panquecas doces assadas. Mesmo aromas menos agradáveis, como durião fedorento, podem ser criados. Os 11 voluntários foram capazes de reconhecer os aromas gerados pelos OGs com uma taxa média de sucesso de 93%.
O novo sistema suporta a utilização de longo prazo sem substituição e manutenção frequentes e permite a interação com os usuários para várias aplicações. Mais importante ainda, a interface olfativa pode suportar operação sem fio e programável e pode interagir com usuários em vários aplicativos. Ele pode responder rapidamente para estourar ou suprimir odores e para um controle preciso da concentração de odores. E as fontes de odor são facilmente acessíveis e biocompatíveis.
Em seus experimentos, demonstrações em exibição de filmes em 4D, tratamento médico, controle de emoções humanas e experiência em VR/AR no ensino online exibiram o grande potencial das novas interfaces olfativas em várias aplicações.
Por exemplo, o novo sistema de olfato sem fio pode interagir entre o usuário e um sujeito virtual quando o usuário está “caminhando” em um jardim virtual liberando várias fragrâncias de frutas. A nova tecnologia também mostrou potencial para ajudar pacientes amnésicos a relembrar memórias perdidas, já que a percepção do odor é modulada pela experiência, levando à recordação de memórias emocionais.
“Os novos sistemas olfativos fornecem uma nova opção alternativa para os usuários realizarem a exibição olfativa em um ambiente virtual. A taxa de resposta rápida na liberação de odores, a alta densidade de integração do gerador de odores e dois designs vestíveis garantem grande potencial para interfaces olfativas em várias aplicações , variando de entretenimento e educação a saúde e interfaces homem-máquina”, disse o Dr. Yu.
Na próxima etapa, ele e sua equipe de pesquisa se concentrarão no desenvolvimento de um sistema olfativo de última geração com menor tempo de resposta, tamanho menor e maior densidade de integração para aplicativos de VR, AR e realidade mista (MR).
As descobertas foram publicadas na revista científica Natureza Comunicações sob o título “Interface olfativa suave, miniaturizada e sem fio para realidade virtual”.
Os autores correspondentes são o Dr. Yu e o Dr. Li Yuhang, do Instituto de Mecânica dos Sólidos da Universidade de Beihang. Os primeiros co-autores são o Dr. Liu Yiming, um pós-doutorando da equipe de pesquisa do Dr. Yu, o Sr. Yiu Chunki e o Sr. Wooyoung Park, alunos de doutorado supervisionados pelo Dr. Yu, e o Dr. Zhao Zhao, um pós-doutorando da equipe de pesquisa do Dr. Li.
A pesquisa foi apoiada principalmente pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, CityU e pelo Conselho de Bolsas de Pesquisa da RAEHK.
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