Perché gli scienziati stanno esplorando il mondo virtuale

Rachael Pells è una giornalista scientifica e tecnologica di Londra.

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Nel laboratorio virtuale di Stephen Hilton, gli studenti che utilizzano la realtà virtuale sono rappresentati come avatar robot; qui, tre utenti lavorano insieme per imparare a utilizzare una stampante 3D.Credito: Stephen Hilton

Visitare il laboratorio di Stephen Hilton è un'esperienza pratica. Qui non sono richiesti pass per il personale, qualifiche o camici da laboratorio; gli ospiti sono invitati a girovagare e a toccare l'attrezzatura, anche a versare sostanze chimiche sul pavimento se lo desiderano, senza ripercussioni. Anzi, lo incoraggia. “La scienza dovrebbe essere interattiva. Si tratta di essere in grado di combinare confusione, commettere errori", afferma Hilton, porgendogli una forma 3D che ha appena scarabocchiato a mezz'aria.

Il laboratorio di Hilton è digitale, sperimentato attraverso visori per realtà virtuale (VR), quindi il caos che si crea è benigno. Ma l’ambiente rispecchia lo spazio e il design del laboratorio umido nella vita reale che gestisce presso la School of Pharmacy dell’University College di Londra – dove il suo gruppo effettua ricerche sulla chimica sintetica, compresa la scoperta di farmaci – anche se con colori più brillanti e alcuni componenti aggiuntivi soprannaturali.

In che modo la realtà virtuale sta contribuendo a promuovere l'impegno scientifico nell'Africa rurale

Il concetto di realtà virtuale esiste dagli anni ’60, ma qualsiasi percezione persistente della tecnologia come bizzarra – un giocattolo con una grafica goffa – è ormai superata da tempo1. Negli ultimi due anni, accelerati dalla pandemia di COVID-19 e grazie in parte al calo dei costi dei visori, sempre più ricercatori hanno esplorato i potenziali usi e vantaggi derivanti dall’incorporamento della realtà estesa (XR) nel loro lavoro, tra cui VR, realtà aumentata tecnologie di realtà (AR) e di realtà mista.

Marchi come Oculus Rift e HoloLens di Microsoft hanno reso popolare la realtà virtuale attraverso i giochi; ora, Hilton e altri ricercatori stanno implementando gli stessi strumenti per monitorare gli esperimenti, collaborare con partner di ricerca internazionali e condurre programmi di formazione immersiva per studenti e colleghi.

Hilton utilizza il visore Oculus Quest 2 (ora venduto come Meta Quest 2) perché ha un costo relativamente basso (circa £ 300 o US $ 380) e gli consente di avere più visori in movimento contemporaneamente. Il software funziona anche su PC, consentendo l'interazione PC-auricolare nonché combinazioni PC-PC o cuffia-auricolare. Il suo laboratorio virtuale è stato costruito utilizzando il software di progettazione 3D Unreal Engine dello sviluppatore statunitense Epic Games e funziona su un server locale per singoli utenti, passando a uno basato su cloud per programmi multiplayer e di connettività vocale.

Durante la pandemia, i membri del laboratorio Hilton si sono trovati in difficoltà nel condurre riunioni produttive con partner di ricerca in Germania e negli Stati Uniti utilizzando solo le videochiamate. "All'epoca, i programmi commerciali esistenti erano costosi (tra le 20.000 e le 70.000 sterline) e non flessibili rispetto alle nostre esigenze, quindi abbiamo dovuto iniziare da zero", spiega Hilton. Ora, il suo laboratorio virtuale dispone di una sala riunioni da 20 posti; nel laboratorio reale, lo stesso spazio è un umile ripostiglio.

Tre assistenti IA sono a disposizione per guidare i ricercatori nel laboratorio virtuale del chimico Stephen Hilton, che corrisponde al layout di quello reale.Credito: Stephen Hilton

Al giorno d'oggi, utilizza l'ambiente VR principalmente per formare gli studenti, che possono esercitarsi nell'esecuzione di esperimenti o completare compiti accessibili tramite un laptop o tramite visori VR a casa e nel campus. Tre assistenti IA – figure umane a grandezza naturale, simili a cartoni animati, che rispondono quando gli utenti parlano con loro – sono a disposizione per offrire supporto. Ogni assistente ha un ruolo e una storia dedicati e attinge a una base di conoscenza programmata e al modello linguistico di intelligenza artificiale ChatGPT per guidare gli utenti nello spazio virtuale e rispondere a domande su sicurezza, inventario e scorte. I clienti privati, tra cui aziende e istituti di ricerca, devono pagare una quota, apportando contanti per futuri progetti di laboratorio. Ma il team di Hilton utilizza l'ambiente VR anche per attività di sensibilizzazione educativa, ospitando visite di gruppi di scuole secondarie e collaboratori provenienti da molti paesi del sud del mondo.