Цифровые ароматы: запись, восстановление и передача запахов
На 7-й Московской международной биеннале современного искусства мы приняли активное участие в создании «Аромата интернета». Сделать запах, который ассоциировался бы с интернетом, по нашему заказу взялась Сиссель Толаас — норвежская художница, химик по образованию. Ее коллекция, одна из крупнейших в мире, насчитывает тысячи ароматов, среди которых можно найти запахи городов, человеческих эмоций и знаковых исторических событий.
Запах интернета состоит из частиц озона, металла и обычного воздуха. Распробовать тонкий сетевой аромат можно на выставке в Государственной Третьяковской галерее до 18 января 2018 года. О том, как он появился, о подлинном смысле запахов и передачи информации с помощью благовоний расскажем далее.
Один лишь запах жареного мяса может вызвать у вас слюноотделение и заставит мозг нарисовать соблазнительный образ стейка
В повседневной жизни мы почти не уделяем внимание запахам. Если вы не охотничий пёс, то львиную долю информации об окружающем мире получаете с помощью зрения. Однако запах остается мощным инструментом воздействия на наше подсознание. Запах меняет поведение, вызывает негативные или положительные эмоции, пробуждает воспоминания.
Уже создан гаджет (в Японии), который может использоваться для измерения запаха ног человека
Наша реакция на запах может быть мгновенной, однако никто не рождается с записанной в ДНК программой реакции на запахи. У нас нет генов, которые говорят нам, какой запах хороший, а какой — грязные носки под кроватью, вонь сточной канавы или пары бензина. Восприятие запахов в первую очередь определяется воспитанием и культурой.
За тысячелетия эволюции запах не поддавался нашим способам фиксации и передачи информации. Даже понять или представить незнакомый запах оказалось трудно. Задача решается с легкостью только синестетиками, особыми людьми, способными «видеть» запахи и умозрительно складывать из них новые сочетания.
Карта, показывающая местоположение запахов общественного транспорта, растений, цветов и деревьев в Барселоне. Часть ароматической карты 25 городов City SmellScape
Сиссель Толаас — не синестетик и даже не парфюмер, но она исследует важность запахов в различных областях науки и искусства. Она самостоятельно разработала «архив запахов», созданный на основе более чем 7000 воздухонепроницаемых пробирок SuperSense.
В коллекцию исследовательницы входят запахи со всего мира. На их основе она строит «запаховые карты» многих городов мира. Сиссель собирает образцы запахов в различных районах города, а затем тщательно отмечает, в каком месте и при каких условиях ее поразил тот или иной аромат. Руководствуясь картой Сиссель можно заново открыть для себя давно знакомые улицы — изучить их на новом уровне восприятия.
Один из крупнейших в мире частных архивов запахов непрерывно пополняется с 1990 года
Проекты City SmellScape или SuperSense можно отнести к экзотической области исследований, но их нельзя считать уникальными. По всему миру исследователи, изобретатели и ученые ведут работы с запахами. Появляются высокотехнологичные стартапы, ставящие перед собой цель обогатить наш опыт восприятия реальности с помощью пахучих веществ. Мы уже научились собирать и синтезировать запахи, но еще предстоит много работы по оцифровке и передаче через каналы связи эссенций пахучести.
Передача и синтез запахов
Meta Cookie – экспериментальный гаджет, который пытается модифицировать восприятие вкуса, изменяя внешний вид пищевого продукта и маскируя его истинный запах другим (смоделированным) запахом. Это действительно причудливый прибор сочетает в себе дополненную реальность с системой испускания запахов перед носом пользователя
Попытки передать дополнительную информацию с помощью запахов и технологий предпринимались за десятки лет до эпохи интернета. В конце 50-х и начале 60-х годов в некоторых американских кинотеатрах распрыскивали духи, чтобы придать картинам дополнительный эффект погружения.
Были представлены две системы имитации запахов — Smell-O-Vision Ханса Лаубе и AromaRama Чарльза Вейса. Обе системы использовали системы кондиционирования кинотеатров для создания ароматического сопровождения кинофильмов. Эксперимент потерпел неудачу, поскольку публика волновалась и отвлекалась от просмотра, реагируя на необычные для кинозала запахи.
В 2000 году компания TriSenx показала концепт устройства FirstSENX, которое распознавало код, обозначающий, в каком соотношении нужно смешивать вкусовые ингредиенты для получения того или иного вкуса или запаха. Вкусовые ингредиенты на водной основе могли наноситься на съедобный носитель (пресную лепешку) и на обычную бумагу. Проект не покинул стенд единственной выставки, на которой был представлен.
Гораздо ближе к реализации задумки оказалась компания DigiScents, выпустившая устройство синтеза запахов iSmell в 2001 году. iSmell или iSmell Personal Scent Synthesizer подключался к ПК и начинал пахнуть, как только пользователь посещал сайт или открывал электронное письмо со встроенным кодом активации. Устройство содержало картридж со 128 «основами ароматов», которые можно было смешивать для создания различных запахов.
В 2006 году iSmell был назван одним из «25 наихудших технических продуктов всех времен». Несмотря на 20 миллионов долларов инвестиций, пользователей не удалось заинтересовать проектом. Возможно, задумка просто опередила свое время.
В 2007 году стартап Scentcom начал работу в области внедрения сенсорного опыта в различных областях (игры, телевидение, автомобили, смартфоны) с использованием гаджета, заменяющего ароматические палочки для дома. Компания применяет технологию ультразвуковых микроизлучателей, которые направляют распыляемые вещества в поток воздуха за пределами устройства, управляемого с помощью мобильного приложения. Удивительно, но проект жив спустя 10 лет после появления.
В 2008 году Nokia показала прототип телефона, который мог определять, передавать и воспроизводить полученные запахи. Аналогичные проекты замечены у израильского стартапа Scent2you.
А на другом конце света в 2008 году японский сотовый оператор NTT DoCoMo тестировал устройство с картриджами базовых ароматов, позволявшее создавать различные ароматические смеси.
Похоже, что передача запахов является одной из тех навязчивых идей, что никогда не отпустит человечество. Будут ли достигнуты успехи на этом поприще?
Долговременное хранение запахов
Все началось с устройства, которое придумали дизайнеры Эми Рэдклиф и Хелен Комбал-Уэйс. Мы привыкли, что дизайнеры массово генерируют различные концептуальные работы, многие из которых не выдерживают критики с точки зрения инженерии и логики. Однако в данном случае дизайнеры проявили себя настоящими изобретателями и создали камеру, которая запечатляет запахи для их последующего воспроизведения.
Источник запаха помещается под купол устройства. Воздушный насос засасывает запах в специальную колбу, которая затем отправляется в лабораторию, где молекулярная структура запаха расшифровывается с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Выделив молекулы отдельных пахучих веществ, их смешивают с жидкостью и помещают во флакон, который можно всегда носить с собой.
Устройство «Scentography» послужило основной для создания гаджета «Madeleine», сохраняющего в памяти ароматный след любого человека, объекта или места. «Madeleine» работает на основе метода, предложенного в 1975 году швейцарским химиком и парфюмером Романом Кайзером.
Кайзер оказал значительное влияние на анализ натуральных продуктов. Он стал одним из пионеров метода анализа воздуха с помощью газовой хроматографии и многие из восстановленных им природных ароматов нашли применение во всемирно известных духах. Кайзер сейчас занимается восстановлением ароматов исчезающих видов растений, а его изобретения живут своей жизнью.
В «Madeleine» запах обрабатывается практически тем же образом, что и в опытах швейцарского парфюмера 40 лет назад: на объект направляется воронка прибора, включается насос, воздух прокачивается через стеклянную трубку с картриджем, который содержит адсорбент. Разница в том, что современные методы позволяют делать адсорбент из различных новых материалов — например, из пористой ионообменной смолы на основе 2,6-дифенилфенола. Этот материал устойчив к воздействию атмосферной влаги и высоких температур, а средний диаметр пор 200 нм обеспечивает высокую емкость.
Картридж с пробой воздуха проходит обработку в лаборатории, где молекулам природных запахов находят максимально точные пахучие аналоги — восстанавливают запах. Зная химический состав пробы воздуха, мы можем в лаборатории воспроизвести любой запах и делать это столько раз, сколько потребуется.
Телепортация запахов
Группа ученых из Национального Университета Сингапура (NUS) и Университета Кейо, Япония, с 2013 года ведет работу над новой методикой, позволяющей оцифровать вкус и цвет. Перед испытуемым ставили прозрачный стакан с дистиллированной водой. В стакане активировали светодиодную подсветку, повторяющую цвет лимонада. Встроенные в верхнюю часть стакана электроды раздражали вкусовые рецепторы языка, имитируя у дегустатора такие же вкусовые ощущения, как при питье лимонада.
Прототип устройства мог воспроизводить лишь четыре базовых вкуса: сладкий, горький, соленый и кислый (поэтому опыт ставили на лимонаде). Ученые планируют добавить к вкусовым ощущениям запахи, чтобы сделать продукты более реалистичными.
Ученые из университета Йорка (Канада) и университета Варвика (Великобритания) первыми в мире смогли передать текстовое сообщение с помощью запаха. Текст вводился на плате Arduino Uno в двоичном коде. Затем подключенный к Arduino пульверизатор распылял пары изопропилового спирта в сторону приемника. Присутствие паров в воздухе соответствует единице, отсутствие — нулю.
На стороне приемника находился еще один микроконтроллер Arduino Uno с тремя сенсорами для разных веществ. Контроллер декодирует сообщение, распознавая увеличение паров спирта как единицу, а уменьшение — как ноль.
Ставятся и другие эксперименты, цель которых — сохранение запаха и быстрая передача его на расстояние. Но возникает вопрос, какова конечная цель всех изысканий — наука ради науки или создание реального востребованного на рынке продукта?
Реальное применение
Вещь, которая выглядит как первоапрельская шутка. Ученые из Токийского аграрно-технического университета изобрели «пахнущий экран». Запах исходит из конкретной области на экране, соответствующей источнику аромата — например, когда появляется изображение персика, именно этот угол экрана пахнет фруктом.
Из нагреваемых сублимированных гелевых гранул запах попадает в четыре воздушных потока. Система меняет положение вентиляторов, установленных по углам экрана, таким образом, чтобы запах в воздушном потоке следовал в какое-то конкретное место и согласовывался с изображением на экране.
На данный момент система может производить только один запах, но исследователи говорят, что следующая модель будет оснащаться картриджем для получения десятков различных ароматов.
Технология средств «доставки» запахов, соответствующих картинке на экране, может значительно усилить восприятие зрителей. Представьте, что вы смотрите серию «Игры престолов», в которой герои смачно поедают жареную курицу. И ваша гостиная наполняется ароматом мяса и специй.
Возможность передавать запахи на расстояние (или только саму информацию о запахах), очевидно, найдет применение во многих областях: игры, маркетинг, медицина, туризм. Для виртуальной реальности искусственный запах — это еще один способ полного погружения человека в цифровой мир.
В повседневной жизни мы не придаем особого значения запаху. Приятно пахнет? Можно есть или просто нюхать. Чувствуете отвратительную вонь? Значит, надо держаться подальше. Для большинства людей эти базовые установки — единственные.
Каждый может вспомнить пример, когда запах служил дополнительным источником информации — сотрудник полиции просит вас дыхнуть, а ревнивая жена мгновенно учует запах чужих духов на пиджаке мужа — однако большинство запахов мимолетны для нашего сознания. В зале кинотеатра запах сладкого попкорна лишь приятно дополняет атмосферу, а запах моря у побережья вряд ли надолго сфокусирует ваше восприятие. Однако ученые из медицинского института Говарда Хьюза и университета Рокфеллера, протестировав добровольцев с использованием «палитры» различных сложных запахов, определили, что наше обоняние способно распознавать как минимум триллион (!) запахов.
В это трудно поверить, но ученые заявляют, что не ошиблись в расчетах. Для сравнения — человеческий глаз способен увидеть до 10 миллионов оттенков, а ухо слышит до 350 000 звуковых частот. Получается, что нос даст нам гораздо больше информации об окружающем мире — если бы мы сами того захотели и развивали соответствующие навыки.
Мы еще только в самом начале пути по развитию сенсорного восприятия мира. Трудно предположить, какие еще данные о запахах узнает наука и как люди смогут распорядиться полученной информацией. Возможно, что благодаря технологиям мы научимся полнее «видеть» и «чувствовать» окружающее пространство — независимо от того, будем ли мы находиться в реальности или VR-мире.