日前,Nature Communications杂志在线全文发表了我院先进飞行器与空天动力创新研究中心李宇航团队与香港城市大学于欣格团队有关VR可穿戴式气味发生器的最新研究成果:“Soft,miniaturized,wireless olfactory interface for virtual reality”。李宇航教授与于欣格副教授为该文章的共同通讯作者。(论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-37678-4)
虚拟现实(VR)技术的最新进展加速了完美3D虚拟世界的创建,为人类提供前沿社交平台。与传统的视觉、听觉和触觉同样重要的是,嗅觉可以对人类产生生理和心理上的影响,作为典型的五官之一,嗅觉在塑造人类生活中发挥着至关重要的作用。
此项研究提出了一组用于无线控制嗅觉接口的材料选择、设备设计、集成方案和系统布局,并最终把毫米级气味发生器阵列集成在薄、软和柔的电子产品之中,而且这是完全可编程的嗅觉界面,可提供一系列不同的气味选择。该研究用30种不同的气味演示了它的可定制性,包括菠萝、姜、绿茶、焦糖和糖果等的气味。这些微型气味发生器含有带香味的石蜡,加热后能在1.44秒内在局部区域准确释放特定气味。通过优化材料选择、设计布局和电源管理,从响应速度到气味浓度控制、长期连续运行、高机械/电气稳定性和低功耗,OGs在各个方面都表现出优秀的电学性能。

同时,该研究也提出了许多应用前景,比如释放带香味的信息作为另一种沟通方式、触发情感记忆、加强用户在VR中的交互等。在4D电影观看、气味信息传递、医疗、人类情绪控制和基于VR/AR的在线教学中的代表性演示证明了该柔性嗅觉界面在各种实际应用中的巨大潜力,包括娱乐、教育、人机界面等。
本项工作由宁波制造2025项目(2021Z108)和浙江省自然基金项目(LY21A020001)资助。