Il est difficile de ne pas penser à Nimesha Ranasinghe comme à l'ère numérique, Willy Wonka. Mais son laboratoire, à l'Université du Maine, n'est pas rempli de chocolat et ne sent pas la barbe à papa. Les matériaux utilisés par l'ingénieur sont plutôt des électrodes et des fils, des DEL et des capteurs de pH.
Ranasinghe est l'un des principaux chercheurs mondiaux en matière de simulation de goût électrique. Il utilise des outils électroniques pour inciter la langue à expérimenter des goûts qui n'existent pas. Utilisez ses baguettes à électrodes pour manger des pommes de terre en purée salées et crémeuses. Sauf qu'ils ne sont pas salés du tout - le goût de la salé provient entièrement du courant dans les baguettes. Sirotez une limonade jaune acidulée dans un verre. En fait, ce n’est pas du tout de la limonade, mais de l’eau ordinaire colorée en jaune avec une LED, l’aigreur résultant d’un courant électrique traversant la tasse. Léchez une «sucette virtuelle» et découvrez le goût de vos sens en matière de maquillage biochimique: il peut être acide, sucré, salé ou même amer. Dans tous les cas, il n'y a pas de nourriture réelle impliquée, seulement des électrodes d'argent.
«J'aime la nourriture», dit Ranasinghe. "Mais la contrôlabilité du goût est ce qui m'intéresse et m'enthousiasme vraiment."
Les recherches de Ranasinghe portent sur le contrôle des sensations gustatives au moyen d'électricité, de couleurs, de chaleur et d'odeurs. Il envisage un avenir où les goûts simulés pourraient faire partie d'expériences de réalité virtuelle ou augmentée, un pas de plus vers une fausse réalité complète.
Originaire du Sri Lanka, Ranasinghe a une formation en génie électrique et en informatique. Quand il est arrivé à l'Université nationale de Singapour pour faire son doctorat, il était intéressé à trouver un moyen de ramener les sens au-delà de la vue et du son dans la réalité virtuelle. Lorsqu'il réalisa qu'il y avait très peu de recherches sur la simulation électrique des goûts, son programme d'études fut défini.
«Au début, en fait, je ne savais pas comment faire cela», dit-il. “Sauf si vous avez un éventail de produits chimiques et que vous les mettez dans la bouche de l'utilisateur. Mais cela ne semblait pas numérique. J'étais déterminé à trouver quelque chose de totalement électrique ou totalement numérique. "
Ranasinghe a trouvé des articles des années 1970 décrivant l'utilisation de fils d'argent pour explorer l'organisation du système gustatif. Les participants à l'étude avaient déclaré avoir des sensations de goût acidulé ou salé lorsque les fils étaient placés sur leur langue. Ranasinghe savait que cela avait du sens, car les sensations acides et salées sont détectées par les canaux ioniques.
Les autres goûts primaires - doux, amer et umami - sont plus difficiles à simuler. Ranasinghe découvrit qu'il était possible de créer une légère sensation de douceur grâce à une stimulation thermique - en exposant la langue à une alternance de températures chaudes et froides. Le chauffage et le refroidissement peuvent également simuler des perceptions de piquant ou de froid, comme la sensation de sucer une menthe.
«Le défi avec la stimulation thermique est que nous devons trouver ces mécanismes de chauffage et de refroidissement, et vous devez utiliser ces objets encombrants à la chaleur [pour chauffer le liquide]», dit-il. "Ce n'est pas facile."
L'umami est un autre défi: le goût de la saveur que l'on trouve en abondance dans des aliments comme le parmesan, les tomates, les algues et la sauce de soja. Ranasinghe a constaté que, si la plupart des gens pouvaient facilement décrire quand quelque chose était «salé» ou «sucré», ils avaient peu de vocabulaire pour décrire l'umami. Craignant que cela rende la collecte de données extrêmement difficile, il décida de se concentrer sur d'autres goûts.
Finalement, Ranasinghe disposait d'assez d'informations pour essayer de sortir la technologie de simulation de goût du laboratoire. Pour ce faire, il a décidé d'intégrer cette technologie dans des ustensiles ordinaires - baguettes, bols, verres à cocktail.
«Quand j'ai utilisé deux électrodes en argent, les gens ont hésité à les mettre dans leur bouche», dit-il.
Il a expérimenté la salinité simulée en demandant aux utilisateurs de manger de la purée de pommes de terre avec des baguettes à électrodes. Bien que les baguettes ne soient généralement pas l'outil de choix pour manger de la purée de pommes de terre, il a constaté que les utilisateurs avaient tendance à lécher les pommes de terre collantes des baguettes pour s'assurer que leurs langues étaient en contact avec les électrodes. Un bol à soupe avec électrodes incorporées a été utilisé pour améliorer l’acidité de la soupe miso diluée, à condition que les testeurs boivent la soupe à la japonaise, de bouche en bouche.
De là, Ranasinghe et son équipe - d'abord au centre CUTE (Connective Ubiquitous Technology for Embodiments) de l'Université Keio-National University de Singapour, et maintenant au laboratoire MIM (Multisensory Interactive Media) de l'Université du Maine - ont exploré de quelle manière la combinaison d'autres stimuli changer les expériences gustatives et gustatives. Ils ont créé un «Vocktail» (abréviation de «cocktail virtuel») - un verre à martini avec des électrodes, des cartouches de parfum et une LED. Le buveur peut contrôler l’acidité ou la saléité de la boisson dans le verre avec les électrodes, peut ajouter différentes odeurs comme le chocolat, la menthe, la fraise ou la banane et peut changer de couleur avec la LED. Les utilisateurs peuvent créer un mojito à la menthe aigre de couleur verte ou une margarita à la fraise de couleur rouge. Tous hors de l'eau pure.
Selon Ranasinghe, il existe plusieurs applications potentielles dans le monde réel pour la technologie. Premièrement, il y a l'angle santé: les technologies pourraient être utilisées pour aider les gens à réduire leur consommation de sel ou de sucre en trompant les papilles gustatives. Cela pourrait également aider les personnes à capacité de goût réduite, par exemple les patients en chimiothérapie ou les personnes âgées, à manger à nouveau. Deuxièmement, les maisons des arômes - les entreprises qui développent et produisent des arômes pour le secteur des aliments et des boissons - pourraient utiliser un simulateur de goût pour obtenir un retour instantané des résultats des tests sur les profils d'arôme (boisson trop acide? Et maintenant?). La troisième concerne la réalité virtuelle ou augmentée: à quel point serait-il cool de pouvoir «goûter» une part de gâteau pendant que vous vous baladez dans la reconstitution virtuelle d'une pâtisserie viennoise du XIXe siècle? Ou sirotez-vous une tasse de grog exotique alors que vous explorez une planète lointaine?
Matthias Harders, co-auteur du livre Virtual Reality in Medicine, spécule que la technologie du goût incorporée à la RV pourrait un jour être utilisée pour aider à traiter les troubles de l'alimentation.
«Mais la technologie est encore trop rudimentaire pour voir un bénéfice clair en médecine», dit-il.
Harders pense que nous verrons la technologie des odeurs incorporée à la réalité virtuelle beaucoup plus tôt que la technologie du goût. Certaines salles de cinéma ultra-high-tech, ajoute-t-il, utilisent déjà la technologie des odeurs pour améliorer l'expérience des téléspectateurs (les salles utilisent en fait les odeurs depuis près de 100 ans, qu'il s'agisse de parfumer une pièce romantique ou du tristement célèbre Smell-o -Vision des années 1960).
Adrian David Cheok, professeur d'informatique à la City University of London qui travaille sur la simulation du goût, est du même avis.
«En fait, nous sentons notre nourriture», dit-il. "À long terme, il sera plus important de simuler une odeur."
Cheok, qui a dirigé le doctorat de Ranasinghe, imagine un travail comme celui-ci et celui de Ranasinghe pourraient relier les gens de manière inattendue. Les personnes vivant loin de leur famille installent parfois Skype pendant qu'elles mangent, explique-t-il, pour «partager» le dîner avec leurs proches. Mais que se passe-t-il s’ils pouvaient réellement partager l’odeur et le goût? La technologie du goût et des odeurs pourrait également être un outil d’apprentissage dans les écoles et les musées, a-t-il déclaré.
"Imaginez que vous puissiez aussi goûter et sentir les aliments que les gens mangeaient dans la Rome antique?" Dit-il.
Bien que Cheok affirme que les travaux en cours sur la simulation du goût sont plutôt limités, il existe quelques chercheurs en plus de Ranasinghe et de lui-même. Des chercheurs japonais ont mis au point un simulateur de nourriture qui tient dans la bouche, donnant à l'utilisateur la sensation de mâcher tandis qu'un haut-parleur intra-auriculaire émet simultanément les bruits appropriés (craquement si vous êtes censé mâcher un biscuit, par exemple). En même temps, l’embout buccal gicle dans de minuscules jets de produits chimiques pour représenter les cinq goûts de base. Un autre appareil, le TasteScreen 2005, utilise des cartouches pour aromatiser les produits chimiques pour transmettre les arômes sur un écran d’ordinateur. Créé par un étudiant diplômé de Stanford, il permet aux utilisateurs de lécher l'écran pour goûter ce qu'ils voient.
Il faudra bien plus que stimuler les papilles gustatives (ou injecter des produits chimiques sur un écran d'ordinateur) pour recréer le goût de vrais aliments à partir de rien. Tandis que les goûts détectés par la langue sont perçus par les goûts acidulé, sucré, salé, amer et umami, l'expérience de la consommation implique également le goût et la sensation en bouche. La saveur - que ce soit rôti, fruité ou floral - implique le sens de l'odorat, et la texture (crémeuse, croquante, moelleuse) concerne notre sens du toucher.
Le travail futur de Ranasinghe implique tout cela. Il est intéressé par l'utilisation de la technologie olfactive et haptique pour incorporer l'odorat et le toucher dans les expériences gustatives en réalité virtuelle. Imaginez-vous en train de siroter un «café» dans un bureau virtuel pendant que le parfum du café est diffusé et que des capteurs tactiles vous donnent la sensation de secouer le vrai sucre dans votre tasse, qui souffle de l'air chaud dans vos narines pour vous sentir comme de la vapeur.
Ça a l'air magique?
Comme Willy Wonka l'a déclaré: «Invention, mes chers amis, c'est 93% de transpiration, 6% d'électricité, 4% d'évaporation et 2% d'ondulation de caramel au beurre."
Dans le cas de Ranasinghe, l'électricité est plus lourde, mais pas moins inventive.
