Een elektronische neus herkent de geur van koffie, zet dit om in een digitaal signaal en verzendt dit via internet. Aan de andere kant van de verbinding geeft een klein apparaatje een aroma af dat lijkt op het origineel. Hetzelfde proces werkt met cake, sinaasappels, bier en rode wijn. Voorlopig vijf geuren in totaal. Onderzoekers van de Ohio State University in de Verenigde Staten hebben een systeem ontwikkeld waarmee geuren op afstand kunnen worden herkend en nagebootst, zonder dat iemand handmatig hoeft te kiezen welke geur hij wil verspreiden.
Het apparaat heet Scentronic en wordt beschreven in een onderzoek gepubliceerd in Wetenschappelijke vooruitgang. Het onderzoeksteam, onder leiding van Chunyu Yang, combineerde chemische sensoren, kunstmatige intelligentie en kleine vernevelaars. Het resultaat is een soort reukboodschap: iemand stelt een sensor bloot aan de geur van koffie en een andere persoon, zelfs heel ver weg, kan een soortgelijke ruiken.
Er is echter één voorwaarde. Het ontvangstapparaat moet al beschikken over een toevoer van het te verspreiden aroma. Alleen gegevens reizen via internet. Kortom, om de koffie te proeven van iemand die duizenden kilometers verderop zit, moet je er al een paar voorhanden hebben.
Hoe de elektronische neus die geuren herkent werkt
De eerste stap is via een elektronische neus, of e-neusuitgerust met zes sensoren die reageren op vluchtige stoffen in de lucht. Het zijn die moleculen die vrijkomen uit voedsel, drank en andere materialen en die, als ze onze neus bereiken, ons in staat stellen hun geur te herkennen.
Wanneer de sensoren in contact komen met deze stoffen, produceren ze verschillende elektrische signalen. De onderzoekers trainden een kunstmatig intelligentiesysteem om ze te herkennen door de sensoren herhaaldelijk bloot te stellen aan dezelfde vijf geuren. Een nogal geduldig karwei: er waren honderden opnames nodig om voldoende gegevens te verzamelen. Zodra de geur is geïdentificeerd, verzendt het systeem de informatie via een Wi-Fi-verbinding en een externe server. De ontvanger is Scentronic, dat kleine tanks met geurende vloeistoffen en vernevelaars bevat die deze kunnen omzetten in kleine druppeltjes die in de lucht worden verspreid.
Onderzoekers hebben verschillende versies gemaakt, waaronder een armband, een ketting en een draagbaar apparaat. De ketting heeft vijf aromakanalen, terwijl de armband er twee gebruikt.
Uiteraard is het gereproduceerde parfum geen chemisch identieke kopie van het origineel. Als de elektronische neus koffie herkent, geeft de ontvanger een geur af die verband houdt met koffie. Het kan niet vaststellen of we zojuist een espresso, een cappuccino of een bepaalde blend hebben bereid en alle nuances ervan getrouw weergeven.
Bij de tests herkenden de vrijwilligers de geuren 73% van de tijd
Om te verifiëren of het systeem ook werkte met de menselijke neus, organiseerden de onderzoekers enkele tests met in totaal 16 vrijwilligers. In een van de tests, uitgevoerd met het draagbare apparaat op 14 personen, herkenden de deelnemers gemiddeld de aroma’s correct die in 73% van de pogingen werden gereproduceerd.
Een interessant gegeven, vooral omdat er keuze was uit vijf geuren en willekeurige herkenning een kans van 20% op succes zou hebben gehad. Maar het betekent ook dat ongeveer één op de vier pogingen mislukte.
En je moet bedenken wat er daadwerkelijk gemeten werd. De vrijwilligers moesten aroma’s identificeren die al door de onderzoekers waren geselecteerd, binnen een zeer beperkt repertoire. Er is niet aangetoond dat het apparaat geurtjes in de omgeving kan herkennen en reproduceren. Bovendien betreft de 73%-test het draagbare model. We kunnen niet automatisch dezelfde precisie aan de armband of ketting toeschrijven.
Geuren vormen immers een probleem dat beelden en geluiden al enige tijd geleden hebben overwonnen. Om een kleur te reproduceren kunnen we verschillende hoeveelheden rood, groen en blauw combineren. Een parfum daarentegen kan afhankelijk zijn van talrijke moleculen die in verschillende concentraties aanwezig zijn. We hebben nog geen universeel equivalent van de pixel waarmee we deze met dezelfde eenvoud kunnen vastleggen en reconstrueren.
Van online gekochte parfums tot mogelijke medische toepassingen
Het systeem zou toepassing kunnen vinden bij online aankopen. Laten we eens aan parfums denken: in plaats van te vertrouwen op de beschrijving van een geur, kon een klant een monster ruiken via een apparaat dat op de winkel was aangesloten. Altijd op voorwaarde dat die geur al in de ontvanger aanwezig is.
Een andere mogelijkheid betreft videogames en virtual reality. Aan beelden en geluiden zouden geuren kunnen worden toegevoegd die de gereproduceerde omgevingen herkenbaarder kunnen maken. De geur van een bos, die van een keuken, misschien de minder uitnodigende geur van een drukke weg.
De onderzoekers zien ook toepassingen in de gezondheidszorg. Een systeem dat vooraf vastgestelde aroma’s kan verspreiden en de intensiteit ervan kan regelen, zou, na verdere controles, kunnen worden gebruikt om het reukvermogen te evalueren van mensen die gedeeltelijk hun reukvermogen hebben verloren of geuren op een veranderde manier waarnemen.
De groep testte ook een apparaat om smaak te simuleren, met behulp van een bakje water en kleine dispensers met gearomatiseerde vloeistoffen. Door smaak en geur te associëren, konden zelfs op afstand multisensorische ervaringen worden ontwikkeld. Onder de beschouwde hypothesen bevinden zich toepassingen om de perceptie van voedsel onder bepaalde omstandigheden, zoals tijdens ruimtemissies, te verbeteren.
Dit zijn echter mogelijkheden die nog ontwikkeld moeten worden. Scentronic blijft een laboratoriumprototype, geen kant-en-klaar product of een medisch hulpmiddel met bewezen effectiviteit.
Om het dagelijks gebruik te kunnen benaderen, zal het nodig zijn om het repertoire uit te breiden, de nauwkeurigheid te verifiëren met complexere geuren en te begrijpen hoe je met geuren in kleine ontvangers kunt omgaan. Het herkennen van vijf geuren is al een experimenteel resultaat. Het nabootsen van regen op asfalt, vers gemaaid gras of brood dat uit de oven komt, vergt nog steeds veel werk. Kortom, de geur van de taart kan voorlopig via internet binnenkomen. Als er maar al de juiste fles aan de andere kant staat.
