Immaginate un sensore capace di percepire l’aroma del caffè, convertirlo in dati digitali e inviarlo attraverso la rete. Dall’altra parte, un piccolo apparecchio diffonde nell’aria una fragranza molto simile a quella originale. La stessa tecnologia riesce a replicare anche il profumo della torta, delle arance, della birra e del vino rosso: cinque aromi complessivi, almeno per il momento. Un team di scienziati della Ohio State University, negli Stati Uniti, ha messo a punto un sistema capace di identificare gli odori e riprodurli a distanza, eliminando la necessità di una selezione manuale della fragranza da emettere.
Il dispositivo prende il nome di Scentronic ed è stato presentato in una ricerca pubblicata sulla rivista Science Advances. Il team, coordinato da Chunyu Yang, ha unito sensori chimici, algoritmi di intelligenza artificiale e micro-nebulizzatori. Ne è nata una sorta di sistema di messaggistica basato sugli odori: una persona espone un sensore al profumo del caffè, e un’altra persona, anche a enorme distanza, può percepirne uno molto simile.
Esiste tuttavia un vincolo fondamentale. Il ricevitore deve possedere già una riserva dell’essenza da rilasciare. Attraverso la rete internet transitano esclusivamente informazioni digitali. In pratica, per sentire l’aroma del caffè di una persona che vive a chilometri di distanza, occorre averne già una piccola quantità disponibile in loco.
Il funzionamento del naso artificiale
La prima fase coinvolge un naso elettronico, chiamato anche e-nose, equipaggiato con sei sensori sensibili alle sostanze volatili disperse nell’aria. Si tratta delle molecole che vengono rilasciate da cibi, bevande e altri materiali e che, giungendo alle nostre narici, ci consentono di identificarne l’odore.
Al contatto con tali sostanze, i sensori generano segnali elettrici distinti tra loro. Gli scienziati hanno istruito un sistema basato sull’intelligenza artificiale a interpretarli correttamente, sottoponendo più volte i sensori agli stessi cinque aromi. Un processo lungo e meticoloso: sono state necessarie centinaia di esposizioni per ottenere dati sufficienti. Una volta identificata la fragranza, il sistema trasmette l’informazione tramite connessione Wi-Fi verso un server remoto. Dall’altra parte, Scentronic riceve il segnale: al suo interno custodisce piccoli serbatoi contenenti liquidi aromatizzati e nebulizzatori in grado di trasformarli in minuscole particelle disperse nell’ambiente.
Il team ha realizzato diverse varianti del dispositivo, incluso un bracciale, una collana e un modello portatile da impugnare. La collana è dotata di cinque canali dedicati agli aromi, mentre il bracciale ne utilizza soltanto due.
Va precisato che la fragranza riprodotta non costituisce una replica chimicamente perfetta dell’originale. Se il sensore identifica il caffè, il ricevitore rilascerà una fragranza genericamente associata al caffè, senza poter distinguere se si trattasse di un espresso, un cappuccino o una miscela particolare, né riprodurne fedelmente ogni sfumatura.
I volontari hanno indovinato gli odori nel 73% delle prove
Per testare l’efficacia del sistema anche sul naso umano, i ricercatori hanno condotto diverse sperimentazioni coinvolgendo in totale 16 partecipanti. In una delle prove, realizzata con il modello portatile su 14 persone, i volontari hanno identificato correttamente gli aromi riprodotti nel 73% dei casi, in media.
Un risultato significativo, considerando che tra le opzioni disponibili c’erano cinque odori diversi, e un’identificazione casuale avrebbe avuto solo il 20% di probabilità di successo. Ciò significa comunque che circa un tentativo su quattro non ha avuto esito positivo.
È importante inoltre considerare cosa effettivamente veniva valutato. I partecipanti dovevano riconoscere fragranze già selezionate in precedenza dai ricercatori, all’interno di un repertorio estremamente limitato. Non è stato ancora dimostrato che il dispositivo sia capace di identificare e riprodurre qualsiasi odore presente nell’ambiente circostante. Il risultato del 73%, peraltro, si riferisce unicamente al modello portatile: non è possibile estendere automaticamente la stessa accuratezza al bracciale o alla collana.
D’altronde, gli odori presentano una sfida che immagini e suoni hanno già risolto da tempo. Per ricreare un colore basta combinare diverse quantità di rosso, verde e blu. Un profumo, invece, può derivare da numerosissime molecole presenti in concentrazioni variabili. Non esiste ancora un equivalente universale del pixel che permetta di catturarlo e ricostruirlo con altrettanta semplicità.
Dagli acquisti online alle potenziali applicazioni mediche
Questa tecnologia potrebbe trovare impiego nel commercio elettronico. Pensiamo ai profumi: invece di affidarsi alla sola descrizione testuale di una fragranza, un acquirente potrebbe annusarne un campione tramite un dispositivo collegato direttamente al negozio online. Sempre a patto che quella particolare essenza sia già presente nel ricevitore.
Un ulteriore ambito di applicazione riguarda i videogiochi e la realtà virtuale. Alle immagini e ai suoni potrebbero affiancarsi odori capaci di rendere maggiormente riconoscibili gli ambienti digitali ricreati: il profumo di un bosco, quello di una cucina, forse persino l’odore poco gradevole di una strada congestionata dal traffico.
I ricercatori ipotizzano anche possibili utilizzi in ambito sanitario. Un sistema capace di rilasciare aromi predeterminati e regolarne l’intensità potrebbe essere impiegato, previe ulteriori verifiche, per valutare la capacità olfattiva di persone che hanno parzialmente perso l’olfatto o lo percepiscono in maniera alterata.
Il gruppo di ricerca ha inoltre testato un dispositivo per simulare il gusto, utilizzando un recipiente d’acqua insieme a piccoli erogatori di liquidi aromatizzati. Combinando gusto e olfatto, sarebbe possibile sviluppare esperienze multisensoriali anche a distanza. Tra le ipotesi allo studio figurano applicazioni per migliorare la percezione del cibo in contesti particolari, come ad esempio durante le missioni nello spazio.
Si tratta comunque di possibilità ancora in fase di sviluppo. Scentronic resta, per ora, un prototipo da laboratorio, non un prodotto commercializzabile né un dispositivo medico dall’efficacia certificata.
Per arrivare a un utilizzo quotidiano sarà necessario ampliare notevolmente il repertorio di aromi disponibili, verificare l’accuratezza con odori più complessi e comprendere come gestire efficacemente le fragranze all’interno di ricevitori così compatti. Riconoscere cinque profumi rappresenta già un traguardo sperimentale significativo. Riprodurre fedelmente l’odore della pioggia sull’asfalto, dell’erba appena tagliata o del pane appena sfornato richiederà ancora molto lavoro. Per il momento, dunque, il profumo di una torta può effettivamente viaggiare attraverso internet. A condizione, però, che dall’altra parte sia già presente la boccetta corretta.
Fonte: Science Advances