【大學研究】城大研新代無線嗅覺反饋系統　如魔法般產生逼真的氣味

香港城市大學發明了一種無線嗅覺反饋系統，系統採用皮膚接觸式設計，通過微型的氣味產生器釋放出各種氣味。新裝置適用於虛擬實境（VR）及擴增實境（AR） 中，以提供更多沉浸式的體驗及廣泛應用，包括4D電影觀賞、醫學治療以及遙距網上教學。

城大生物醫學工程學系副教授于欣格與北京航空航天大學的學者，合力開發出新一代的可穿戴式嗅覺反饋系統。此新系統使用了多列具彈性及微型的氣味產生器，並具有無線操作及可編程的功能。 研究團隊共開發了兩種不同設計，配合不同需要使用。兩款可穿戴嗅覺反饋裝置均可按需要為用家釋放出不同氣味。裝置由柔軟的基質製成，兼具體積細小及輕便的優點。

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第一種反饋裝置是貼片式小型裝置，由兩個氣味產生器組成，並可以直接黏貼在使用者的鼻子與上唇之間。由於氣味產生器和使用者鼻子的距離極短，它可以帶來超快速的嗅覺反應。第二款反饋裝置則採用了一種靈活的彈性口罩設計，它裝設有9個能產生不同氣味的氣味產生器，可產生數百種不同氣味的組合。

上述的氣味產生器之所以能如魔法般產生逼真的氣味，依靠一個加熱平台和機械式熱能驅動器。它通過加熱去融化氣味產生器內藏著不同香味的石蠟，增加當中香味的濃度。若要停止釋出氣味，可以通過控制熱能驅動器，令氣味產生器中止加熱及冷卻石蠟。

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團隊指出，通過使用浸透了不同香味的安全石蠟，研究團隊至今共製造出約30種不同的氣味，包括迷迭香的香氣、菠蘿的果味以及甜焗薄煎餅的香味，甚至榴槤氣味。在實驗測試中，11名志願者成功辨識由氣味產生器製造的氣味，平均成功率高達93%。

新的嗅覺反饋系統不僅能被長時間使用，而且無需頻繁更換香味石蠟和維修，可在不同的應用環境實現與人的互動。嗅覺介面能支援無線和可編程的操作，故能適應不同的場合與使用者互動，同時能迅速產生或中止氣味的生成，並且精確地控制氣味的濃度。而氣味的來源也易於獲取，且具有生物相容性。

團隊認為，在實驗過程中，4D電影觀賞、醫學治療、人類情感控制和網上教學的 VR/AR 體驗均展示了新的嗅覺反饋介面在各個應用領域的巨大潛力。例如新技術可以幫助失憶症患者，因為氣味感知會受到經歷影響，氣味的重現，有助病者重新記起遺忘了的情感記憶。

于欣格指：「這套嶄新嗅覺反饋系統為使用者在虛擬實境中重現嗅覺的感受，提供了一個新的替代選擇。由於新系統釋放氣味時不但反應快速，而且氣味產生器的集成密度高，並具有兩種不同的可穿戴設計，確保了新嗅覺反饋系統在各個應用領域的巨大潛力，包括娛樂、教育、醫療保健和人機互動介面等。」

談到下一步的研究計劃，于指出，他和研究團隊將專注於開發反應時間更快、體積更小、集成密度更高的新一代嗅覺反饋系統，以便應用於 VR、AR 和混合實境（MR）。

上述研究結果已於學術期刊《自然通訊》（Nature Communications）上發表，標題為 〈Soft, Miniaturized, Wireless Olfactory Interface for Virtual Reality〉 。

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責任編輯：陳麗娜