e-Taste: Chiếc lưỡi điện tử cho phép bạn ở Mỹ vẫn nếm được phở sáng Hà Nội, uống cà phê Sài Gòn vừa pha, ăn bánh canh nóng hổi Đà Nẵng, toàn bộ trải nghiệm diễn ra trong thời gian thực

Độ trễ, có lẽ chỉ cộng thêm 0,2 giây, qua tuyến cáp quang biển AAG nối từ California tới Việt Nam.

Hãy nhìn vào tấm ảnh này, một nhà nghiên cứu ở Đại học Ohio đang ngậm trong miệng một khối lập phương có kích thước 1,5 cm. Nó được gọi là e-Taste, một giao diện vị giác có khả năng tái tạo lại mọi hương vị trên đời.

Trong khi đang đứng ở khuôn viên Đại học Ohio, thuộc thành phố Athens miền Trung nước Mỹ, nhà nghiên cứu này thực ra đang thưởng thức một cốc nước chanh vừa pha ở tận Vịnh San Francisco, cách nơi anh ấy đứng hơn 3.500 km về phía Tây.

Chỉ 1,4 giây trước, một đồng nghiệp đứng trước Cầu Cổng Vàng đã nhúng một cảm biến hương vị vào trong cốc nước chanh cho anh ấy. Chiếc cảm biến ngay lập tức thu vào vị của các phân tử hóa học có trong nước chanh, dịch chúng thành tín hiệu điện rồi truyền lên đám mây internet, trước khi, gửi nó đến Đại học Ohio ở Athens.

Bằng cách ngậm khối e-Taste trong miệng, toàn bộ hương vị của cốc nước chanh ở San Francisco đã được tải xuống từ đám mây, rồi tái tạo lại trong miệng nhà nghiên cứu dưới hình thức tín hiệu hóa học trên lưỡi.

Trong thí nghiệm đầu tiên và có một không hai này, giao diện vị giác e-Taste đã giúp 2 người ở hai miền khác nhau của nước Mỹ có thể cùng thưởng thức một món ăn. Điều đặc biệt hơn là, toàn bộ trải nghiệm của họ đều diễn ra trong thời gian thực.

Về mặt lý thuyết, e-Taste cũng có thể giúp một người ở Mỹ nếm được phở sáng ở Hà Nội, cà phê Sài Gòn vừa pha và bánh canh nóng hổi ở Đà Nẵng theo cùng một cách. Độ trễ, có lẽ chỉ cộng thêm 0,2 giây, qua tuyến cáp quang biển AAG nối giữa California với Việt Nam.

Giao diện vị giác: Một giấc mơ của các nhà khoa học

Thế kỷ 21 đang chứng kiến sự bùng nổ của các công nghệ thực tế ảo. Đeo một chiếc kính VR (Virtual Reality) vào mắt, và bây giờ, bạn có thể ngay lập tức nhảy đến một địa điểm bất kỳ trên Trái Đất. Một hệ thống loa hi-end hoặc tai nghe giả lập 3D có thể đưa bạn vào bất kỳ nhà hát, phòng hòa nhạc hay một đại nhạc hội nào trên hành tinh.

Thế nhưng, khi nói đến một mục tiêu tưởng chừng đơn giản hơn, mô phỏng vị giác giúp bạn có thể đeo kính VR ở nhà, nhảy tới một quán cà phê và thưởng thức hương vị của một cốc nâu đá - trớ trêu thay, điều đó lại là bất khả cho tới thời điểm hiện tại.

Vị giác trên thực tế là giác quan khó đánh lừa nhất trên cơ thể con người.

Trong khi bạn có thể dùng sóng ánh sáng và sóng âm – các tác nhân vật lý đơn giản phát ra từ kính thực tế ảo hoặc tai nghe không dây - để đánh lừa não bộ rằng bạn đang ở trong một quán cà phê bạn phải mô phỏng hương vị của một cốc nâu đá và khiến não bộ nghĩ rằng bạn đang thưởng thức nó.

Không có một tín hiệu vật lý đơn giản nào có thể làm được điều ấy với vị giác.

Lý do cho sự phức tạp này là vì, vị giác liên quan đến các tín hiệu hóa học chứ không đơn thuần là vật lý. Khi bạn uống một cốc cà phê hàng trăm phân tử khác nhau trong cốc cà phê đó sẽ tiếp xúc một cách ngẫu nhiên với một dải 10,000 nụ vị giác trong miệng của bạn.

Mỗi nụ vị giác lại chứa từ 50-150 tế bào thụ cảm, nhạy bén với các hương vị khác nhau. Chúng phân bố ở các vị trí khác nhau trong khoang miệng, từ lưỡi, vòm miệng, họng cho đến một phần thực quản.

Tập hợp 1,5 triệu tế bào thụ cảm này sẽ cùng làm việc để chuyển tín hiệu hóa học từ thực phẩm bạn ăn vào, thành các tín hiệu điện rồi truyền dọc theo các dây thần kinh tới não để cho bạn biết vị của loại thực phẩm đó như thế nào?

Sự phức tạp này là lý do tại sao "các giao diện vị giác ở thời điểm hiện tại lại tụt hậu rất xa so với giao diện thực tế ảo và thực tế ảo tăng cường mô phỏng thị giác và thính giác con người", các nhà khoa học đến từ Đại học Ohio, Hoa Kỳ cho biết.

"Nghiên cứu này của chúng tôi trình này một giao diện vị giác tích hợp sinh học, có khả năng kết nối hóa học giữa các không gian vật lý cách xa nhau thông qua chiến lược Internet vạn vật (IoT) và cho phép người dùng có được trải nghiệm nếm từ xa".

e-Taste: Chiếc lưỡi điện tử cho phép bạn thưởng thức mọi món ăn từ xa

Để làm được điều này, các nhà khoa học tại Đại học Ohio đã thiết kế ra một giao diện vị giác được gọi là e-Tastes. Thiết bị này gồm có 2 thành phần. Thành phần thứ nhất là thiết bị đầu- một cảm biến điện-hóa đa kênh, cho phép thu thập thông tin hóa học của một loại thực phẩm.

Cảm biến này hoạt động như "một chiếc lưỡi điện tử", nó có khả năng phân tích các thành phần hóa học có hương vị trong một món thực phẩm. Khi bạn xay nhuyễn thức ăn ra thành nước và nhỏ lên cảm biến, cảm biến sẽ có khả năng chuyển đổi các tín hiệu hóa học trong thực phẩm thành các tín hiệu điện, và tạo ra một bộ thông số lưu lên đám mây dữ liệu.

Sau đó, bộ thông số này sẽ được tải xuống từ đám mây, để nạp vào thiết bị cuối. Đó là một khối lập phương chứa trong đó 5 gói chất lỏng bao gồm nước đường (để tái tạo vị ngọt), axit citric (để tái tạo vị chua), nước muối (để tái tạo vị mặn), dung dịch MgCl ₂ (để tái tạo vị đắng) và mì chính lỏng (để tái tạo vị umami).

Bởi tất cả các món ăn trên đời đều kích thích lưỡi dựa trên 5 vị này, nguyên lý làm việc của e-Taste rất cơ bản: Nó sẽ tiết ra các chất lỏng theo tỷ lệ khác nhau để mô phỏng lại vị của từng món ăn khác nhau.

Nhưng đây mới là thành phần quan trọng nhất của e-Tastes, một dải băng mà bạn sẽ ngậm vào miệng. Trong đó có chứa các kênh vi lỏng, có khả năng dẫn hỗn hợp cocktail tạo vị được pha trộn theo các mô hình khác nhau, tới các khu vực chứa các nụ vị giác nhạy cảm với hương vị khác nhau trên lưỡi.

Khi bạn ngậm vào dải băng này, các thuật toán sẽ tự động tính toán ra vị trí nào nên được kích hoạt bởi hỗn hợp có thành phần như nào, trong thời gian bao lâu. Kết quả là bạn sẽ nhận được một cảm giác hương vị hết sức chân thật, chứ không đơn thuần là nếm một hỗn hợp nước hóa học được pha lại từ các thông số gửi qua đám mây dữ liệu trước đó.

Để thử nghiệm nguyên mẫu giao diện e-Taste, các nhà khoa học ở Đại học Ohio đã tiến hành một thí nghiệm. Họ cho một người uống một cốc nước chanh ở Cầu Cổng Vàng (Golden Gate Bridge), biểu tượng của vịnh San Francisco. Sau đó, người này nhúng cảm biến vị giác vào cốc nước chanh mà anh ấy đang uống.

Toàn bộ thông tin mà cảm biến ghi nhận được tải lên đám mây trong thời gian thực. Ở Đại học Ohio, cách Cầu Cổng Vàng 3.500 km, một nhà khoa học sẽ ngậm vào dải băng trên thiết bị cuối e-Taste.

Kết quả chỉ trong vòng vài giây, anh ấy đã có thể cảm nhận được hương vị của cốc nước chanh mà đồng nghiệp của mình đang uống cách đó một vòng nước Mỹ. Độ chính xác của hương vị tái tạo từ e-Taste hiện được đánh giá ở ngưỡng 70%.

Nâng thực tế ảo lên một tầm cao mới

Thí nghiệm kể trên là một bằng chứng về mặt khái niệm cho thấy giao diện vị giác e-Taste đã có khả năng giúp chúng ta trải nghiệm vị giác từ xa.

Tưởng tượng bạn đang xem một Vlog du lịch trên Youtube thì người dẫn chương trình bắt đầu giới thiệu đến phần mà bạn yêu thích nhất, đó là ẩm thực địa phương.

Nếu Youtuber mang theo phần cảm biến và nhúng nó vào món ăn mà họ thưởng thức, thì khi bạn ngồi ở nhà, trước màn hình và ngậm dải băng của e-Taste, bạn cũng có thể nếm được món ăn mà Youtuber đó đã ăn, thậm chí là đang ăn trên chương trình phát trực tiếp livestream.

Tất cả các món ngon trên đời mà bạn nghĩ mình hiếm khi dám bỏ tiền ra mua như bào ngư, cua hoàng đế, tôm hùm Alaska – bạn sẽ đều có thể "ăn" chúng miễn phí trên Youtube, hoặc nếu phải trả tiền thì chỉ cần trả theo gói tháng Youtube Premium.

e-Taste, thậm chí, có thể giúp bạn nếm thử những món ăn đã tuyệt chủng, chẳng hạn như những loại quả mà khủng long thường ăn. Dựa trên hóa thạch của các loại quả này, các nhà khoa học hoàn toàn có thể tái tạo lại được hương vị của chúng trên e-Taste.

Thậm chí, khả năng của giao diện vị giác này còn chưa dừng lại ở đó.

Bạn còn nhớ vẻ mặt của Jake Sully khi ăn quả Yovo này chứ? Nó là một loại quả chỉ có ở hành tinh Pandora trong bộ phim viễn tưởng Avatar. Chúng ta biết mọi thứ trong bộ phim này đều là hư cấu, nhưng e-Taste vẫn có thể giúp bạn nếm được chúng, qua màn hình, ngay tại nhà mà không cần lên phi thuyền để đi tới tận hành tinh Pandora xa xôi.

Đúng vậy, e-Taste là một thiết bị được làm ra với mục đích ban đầu dành cho môi trường thực tế ảo, vì vậy, nó không chỉ nhắm đến việc mô phỏng mọi món ngon có thực ngoài đời, mà còn có thể sáng tạo ra các hương vị hoàn toàn mới.

Điều này cũng đã được chứng minh trong một thử nghiệm tại Đại học Ohio, trong đó, nhóm nghiên cứu đã mời một số tình nguyện viên ngậm e-Taste và chơi thử một trò chơi nấu ăn trong môi trường thực tế ảo.

Bằng cách công thức chế biến khác nhau, họ đã thực sự nấu ra được các món ăn có hương vị khác nhau trong môi trường số hóa.

"Giao diện vị giác sẽ mở đường cho một kỷ nguyên mới, với các hệ thống thực tế ảo và thực tế ảo tăng cường được tích hợp cùng với các thành phần hóa học, cho phép người dùng không chỉ lắng nghe và nhìn thấy trường ảo, mà còn có thể nếm được chúng.

Điều này sẽ nâng cao mức độ đắm chìm và đặt nền tảng cho "siêu vũ trụ" các ứng dụng tiềm năng bao gồm trò chơi nhập vai, mua sắm trực tuyến, giáo dục từ xa, quản lý cân nặng, kiểm tra cảm giác, phục hồi chức năng vật lý và vô vàn ứng dụng khác", các nhà nghiên cứu tại Đại học Ohio cho biết.

Vì vậy, trong tương lai, việc bạn ở Mỹ và có thể ăn một bát phở nóng hổi ở Hà Nội không còn là điều viễn tưởng. Chỉ cần chủ quán phở mở dịch vụ e-Taste, nhúng cảm biến vào một bát phở và tải hương vị của nó lên đám mây dữ liệu, bạn có thể download gói dữ liệu đó về và thưởng thức ở bất cứ đâu.