Bioengineered Textiles and Nonwovens – the convergence of bio-miniaturisation and electroactive conductive polymers for assistive healthcare, portable power and design-led wearable technology

Today, there is an opportunity to bring together creative design activities to exploit the responsive and adaptive ‘smart’ materials that are a result of rapid development in electro, photo active polymers or OFEDs (organic thin film electronic devices), bio-responsive hydrogels, integrated into MEMS/NEMS devices and systems respectively. Some of these integrated systems are summarised in this paper, highlighting their use to create enhanced functionality in textiles, fabrics and non-woven large area thin films. By understanding the characteristics and properties of OFEDs and bio polymers and how they can be transformed into implementable physical forms, innovative products and services can be developed, with wide implications. The paper outlines some of these opportunities and applications, in particular, an ambient living platform, dealing with human centred needs, of people at work, people at home and people at play. The innovative design affords the accelerated development of intelligent materials (interactive, responsive and adaptive) for a new product & service design landscape, encompassing assistive healthcare (smart bandages and digital theranostics), ambient living, renewable energy (organic PV and solar textiles), interactive consumer products, interactive personal & beauty care (e-Scent) and a more intelligent built environment

LeviSense: a platform for the multisensory integration in levitating food and insights into its effect on flavour perception

Eating is one of the most multisensory experiences in everyday life. All of our five senses (i.e. taste, smell, vision, hearing and touch) are involved, even if we are not aware of it. However, while multisensory integration has been well studied in psychology, there is not a single platform for testing systematically the effects of different stimuli. This lack of platform results in unresolved design challenges for the design of taste-based immersive experiences. Here, we present LeviSense: the first system designed for multisensory integration in gustatory experiences based on levitated food. Our system enables the systematic exploration of different sensory effects on eating experiences. It also opens up new opportunities for other professionals (e.g., molecular gastronomy chefs) looking for innovative taste-delivery platforms. We describe the design process behind LeviSense and conduct two experiments to test a subset of the crossmodal combinations (i.e., taste and vision, taste and smell). Our results show how different lighting and smell conditions affect the perceived taste intensity, pleasantness, and satisfaction. We discuss how LeviSense creates a new technical, creative, and expressive possibilities in a series of emerging design spaces within Human-Food Interaction

Developing serious games for cultural heritage: a state-of-the-art review

Although the widespread use of gaming for leisure purposes has been well documented, the use of games to support cultural heritage purposes, such as historical teaching and learning, or for enhancing museum visits, has been less well considered. The state-of-the-art in serious game technology is identical to that of the state-of-the-art in entertainment games technology. As a result, the field of serious heritage games concerns itself with recent advances in computer games, real-time computer graphics, virtual and augmented reality and artificial intelligence. On the other hand, the main strengths of serious gaming applications may be generalised as being in the areas of communication, visual expression of information, collaboration mechanisms, interactivity and entertainment. In this report, we will focus on the state-of-the-art with respect to the theories, methods and technologies used in serious heritage games. We provide an overview of existing literature of relevance to the domain, discuss the strengths and weaknesses of the described methods and point out unsolved problems and challenges. In addition, several case studies illustrating the application of methods and technologies used in cultural heritage are presented

Serious Games in Cultural Heritage

Although the widespread use of gaming for leisure purposes has been well documented, the use of games to support cultural heritage purposes, such as historical teaching and learning, or for enhancing museum visits, has been less well considered. The state-of-the-art in serious game technology is identical to that of the state-of-the-art in entertainment games technology. As a result the field of serious heritage games concerns itself with recent advances in computer games, real-time computer graphics, virtual and augmented reality and artificial intelligence. On the other hand, the main strengths of serious gaming applications may be generalised as being in the areas of communication, visual expression of information, collaboration mechanisms, interactivity and entertainment. In this report, we will focus on the state-of-the-art with respect to the theories, methods and technologies used in serious heritage games. We provide an overview of existing literature of relevance to the domain, discuss the strengths and weaknesses of the described methods and point out unsolved problems and challenges. In addition, several case studies illustrating the application of methods and technologies used in cultural heritage are presented

Engaging customers before the trip: experimental analysis of the role of virtual and augmented reality in the creation of tourism pre-experiences

La llegada de las tecnologías de realidad-virtualidad está cambiando la forma en que los consumidores experimentan los entornos reales y virtuales. Las tecnologías inmersivas están siendo cada vez más usadas por parte de las empresas para dar forma a las experiencias de los consumidores. En concreto, la realidad aumentada (RA) y la realidad virtual (RV) están revolucionando la forma en que los turistas potenciales perciben y experimentan los productos y servicios turísticos. Especialmente, estas tecnologías pueden utilizarse para superar las características inherentes al turismo en la etapa previa a la experiencia (intangibilidad). En esta etapa las tecnologías inmersivas proporcionan a los turistas potenciales una información rica y experiencial que les permite evaluar el producto turístico en mejores condiciones, lo que les sitúa en una posición ventajosa para tomar decisiones más adecuadas.Centrándose en esta etapa, esta tesis doctoral tiene como objetivo principal analizar las dimensiones cognitivas, afectivas y comportamentales de las experiencias de los usuarios con la RA y la RV. En este sentido, los objetivos específicos de esta tesis doctoral son:1. Establecer las barreras conceptuales que definen a las diferentes realidades, tecnologías, y las experiencias de los consumidores con las tecnologías de realidad-virtualidad.2. Analizar los efectos de la integración tecnológica (technological embodiment) en las pre-experiencias turísticas con tecnologías inmersivas.3. Comparar los efectos de la RA y la RV en una pre-experiencia turística.4. Examinar los efectos del enriquecimiento sensorial de las pre-experiencias turísticas con RV.5. Analizar el impacto de las pre-experiencias inmersivas a lo largo de diferentes contextos turísticos.La revisión de la literatura realizada sobre el impacto de la RA/RV en el campo del turismo nos permite detectar diferentes tendencias. Cabe destacar el hecho de que la literatura inicial en esta temática es eminentemente teórica y que la mayor parte de los artículos han sido publicados en los últimos años. En la actualidad, se están realizando estudios tanto con RA como con RV, centrándose en las etapas de pre-experiencia y experiencia, usando mayoritariamente metodologías cuantitativas, e incrementando la variedad de contextos turísticos en los que se han estudiado estas tecnologías.En el marco teórico de la tesis doctoral se pretende superar las inconsistencias que existen en el uso de la terminología referente a las diferentes realidades y, considerando los desarrollos recientes, se procede a la actualización del continuo de realidad-virtualidad. De esta forma, se consideran los entornos reales y virtuales como los extremos del continuo. En esta última categoría se encuentra la RV, definida como entornos inmersivos generados mediante ordenador en los que los usuarios pueden navegar y posiblemente interactuar, produciéndose una estimulación de sus sentidos en tiempo real, lo que hace que se sientan presentes en el entorno mostrado. Entre estos extremos del continuo podemos encontrar otras realidades formadas por diferentes mezclas de realidad-virtualidad: RA, en la que los elementos digitales se superponen en el entorno real; virtualidad aumentada, en la que los elementos reales se superponen en el entorno virtual; y realidad mixta pura, en la que los usuarios se encuentran en el mundo real y el contenido digital está totalmente integrado en su entorno, por lo que los usuarios pueden interactuar con los elementos reales y virtuales, y estos elementos pueden interactuar entre ellos. Además, se analiza teóricamente cómo estas realidades pueden ser integradas durante las diferentes etapas del proceso de decisión de compra del consumidor para ofrecer experiencias memorables de mayor valor añadido. A continuación, se presenta el cubo EPI (Embodiment-Presence-Interactivity) que está constituido por tres dimensiones relacionadas con los elementos principales que forman parte de la interacción humano-tecnología: la integración tecnológica (technological embodiment; factor tecnológico), la percepción de presencia (factor humano) y la interactividad (factor comportamental). En primer lugar, la integración tecnológica es definida como estados en los que la tecnología se convierte en una extensión del cuerpo humano al estar cada vez más integrada con los sentidos humanos. Por su parte, la presencia es la percepción subjetiva de un ser humano de encontrarse en un lugar diferente al que realmente se encuentra. Por su parte, la interactividad comportamental se define como la capacidad del usuario de modificar (forma y contenido), así como recibir retroalimentación de sus acciones en la realidad en la que se encuentra. A lo largo de las diferentes caras y en el interior de cubo, las tecnologías actuales (y futuras) de realidad-virtualidad son colocadas de acuerdo a estas dimensiones. El cubo EPI es la base teórica en la que se fundamentan los análisis empíricos realizados.El primer estudio empírico de la tesis analiza cómo el grado de integración tecnológica afecta a las pre-experiencias de los consumidores con un destino turístico. Basándose en el modelo Estímulo-Organismo-Respuesta, se estudia como el nivel de integración tecnológica (estímulo) afecta a las percepciones de inmersión y la estimulación sensorial de los usuarios (organismo), y su posterior efecto en el engagement y las intenciones comportamentales hacia el destino mostrado (respuesta). Además, se analiza el efecto moderador del tipo de turismo (activo vs. pasivo). Los datos se recogieron de un experimento de laboratorio con 202 participantes, que pudieron ver un vídeo en 360 grados en el que se mostraba un destino turístico con dispositivos que difieren en su grado de integración tecnológica. Los resultados demuestran que los RV HMD (Head-Mounted Display) están más integrados corporalmente que los smartphones, y estos más que los ordenadores de sobremesa. El uso de RV HMD genera experiencias más inmersivas, una mayor estimulación sensorial, engagement, siendo este efecto no significativo en el caso de las intenciones comportamentales. La inmersión y la estimulación sensorial median el efecto del dispositivo en el engagement, mientras que en el caso de las intenciones comportamentales este efecto es mediado por la estimulación sensorial. Finalmente, los efectos de la integración tecnológica en la inmersión, estimulación sensorial y el engagement son mayores cuando se visualizan vídeos de turismo activo (en comparación a turismo pasivo).El segundo estudio se adentra en el análisis del impacto de la RV en la industria hotelera. Se considera el efecto de la integración tecnológica en las reacciones emocionales y en el engagement psicológico y comportamental. En el experimento realizado se pidió a 141 participantes que imaginaran que iban a visitar un destino y que estaban buscando un alojamiento. A continuación, tuvieron una pre-experiencia con una habitación de hotel (vídeo en 360 grados) con dispositivos que diferían en su grado de integración tecnológica. Los resultados vuelven a demostrar empíricamente que los RV HMD están más integrados corporalmente que los smartphones, y estos más que los ordenadores de sobremesa. Dispositivos más integrados corporalmente generan mayores reacciones emocionales, engagement psicológico y comportamental. Las reacciones emocionales median el efecto de la integración tecnológica en el engagement psicológico (no significativo en el caso del engagement comportamental). Finalmente, el engagement psicológico media el impacto de la integración tecnológica en el engagement comportamental. Ambos estudios ponen de manifiesto la importancia de la integración de la tecnología cuando se analizan las experiencias con tecnologías inmersivas, así como la existencia de un proceso afectivo subyacente en el uso de estas tecnologías.Una vez validado empíricamente el concepto de integración tecnológica, el siguiente estudio procede a comparar la eficacia de la RA y la RV en una pre-experiencia turística. Para realizar este análisis se considera el grado de presencia que genera el contenido visualizado, junto con el grado de integración tecnológica provocado por el dispositivo empleado, y que dan forma a las diferentes experiencias con RA y RV. Se llevó a cabo un experimento de laboratorio en el que 206 participantes tuvieron que imaginar que iban a visitar un destino y debían elegir alojamiento. Los participantes fueron asignados aleatoriamente a una de las condiciones experimentales en las que pudieron ver la habitación del hotel con diferentes combinaciones de contenidos (realista vs. digital) y dispositivos (HMD vs. smartphone). Los resultados vuelven a validar la clasificación de la integración tecnológica, estando los HMD más integrados que los smartphones. Por su parte, los contenidos realistas generan mayor presencia que los digitales. Los contenidos que se parecen al mundo real generan mayores percepciones de atractivo visual, facilitan la imaginación y fomentan las intenciones de reserva. El atractivo visual y la facilidad para imaginar median el impacto del contenido en las intenciones de reserva. Todos estos efectos son mayores cuando se usan HMD (en comparación a smartphones). Estos resultados ponen de manifiesto que la combinación de RV HMD con contenidos realistas es la más adecuada para mostrar un producto turístico.El último estudio empírico trata de adentrarse en el proceso de sensorialización de las experiencias digitales con las tecnologías inmersivas. Se analiza cómo la influencia combinada de los estímulos olfativos y los dispositivos de RV pueden mejorar la estimulación sensorial en el contexto de un destino turístico, y cómo esta estimulación sensorial afecta directamente (e indirectamente a través de la facilidad para imaginar) a las imágenes afectiva y comportamental del destino mostrado. Asimismo, se estudia cómo la congruencia de los olores con el contenido mostrado modera la influencia de la experiencia digital multisensorial en las respuestas afectivas y comportamentales. Se llevó a cabo un experimento en el que 263 participantes vieron un destino turístico usando una determinada tecnología (RV HMD vs. ordenador de sobremesa) en una habitación con diferentes tipos de olores (no olor vs. olor agradable y no congruente vs. olor agradable y congruente). Los resultados confirman que los dispositivos de RV integrados, junto con la incorporación de olores agradables y congruentes, mejoran la estimulación sensorial de la experiencia digital, que directamente (e indirectamente a través de la facilidad para imaginar) influye en las reacciones afectivas y comportamentales. Estas experiencias multisensoriales enriquecidas refuerzan el vínculo entre la imagen afectiva y comportamental del destino. Como conclusiones generales de la tesis doctoral, se clarifican las características que definen a las diferentes realidades, explorando cómo las tecnologías vinculadas a las mismas pueden ayudar en el desarrollo de experiencias del consumidor mejoradas. Asimismo, se establece un marco de referencia (cubo EPI) que permite clasificar a todas estas tecnologías. Los resultados de los estudios empíricos ponen de manifiesto la importancia de considerar la integración del dispositivo en las experiencias con tecnologías inmersivas. Cabe resaltar que estos estudios señalan la existencia de mecanismos subyacentes de carácter cognitivo y afectivo que tienen lugar durante las experiencias inmersivas y que afectan a las respuestas de los turistas potenciales. Además, los resultados de esta tesis enfatizan la importancia de proporcionar contenidos realistas a los turistas potenciales que, junto al uso de dispositivos integrados con los sentidos (HMD), son capaces de generar las pre-experiencias más efectivas. Finalmente, se resalta que la incorporación de olores agradables y congruentes con el destino mostrado es capaz de mejorar la estimulación sensorial durante la pre-experiencia digital, lo que fomenta las reacciones afectivas y comportamentales hacia el destino. A nivel teórico, la revisión de la literatura realizada permite obtener una visión general sobre los temas tratados en relación al impacto de la RA y la RV en la industria turística. Además, la versión actualizada del continuo realidad-virtualidad que se ha propuesto permite delimitar de forma conceptual las características inherentes a estas realidades. El cubo EPI supone la siguiente contribución teórica de la presente tesis doctoral, permitiendo clasificar a las tecnologías actuales (y potenciales) de realidad-virtualidad. Los resultados de los estudios empíricos señalan la importancia de incorporar la variable de integración tecnológica en los estudios con tecnologías inmersivas. Además, se debe considerar la ruta cognitiva y afectiva que tiene lugar con estas tecnologías. De igual forma, se contribuye a la literatura previa realizando el primer estudio que compara empíricamente a la RA y la RV, distinguiendo entre el tipo de contenido y dispositivo que dan forma a las experiencias con estas realidades. Finalmente, se ha contribuido a la literatura emergente sobre experiencias digitales multisensoriales al analizar cómo la incorporación de olores (y sus características específicas) puede mejorar las pre-experiencias turísticas con RV. A nivel práctico, la versión actualizada del continuo realidad-virtualidad permite a los profesionales de la industria de las TIC usar correctamente los términos y, de esta forma, aplicarlos correctamente en la denominación de las tecnologías derivadas de estas realidades y en las experiencias que pueden ofrecer con ellas. Por otra parte, el cubo EPI es una herramienta que permite a los gerentes elegir la tecnología más adecuada según su estrategia de marketing. Los resultados de los estudios empíricos realizados recomiendan a los gerentes turísticos tener en cuenta el grado de integración del dispositivo utilizado con los sentidos humanos (integración tecnológica). Específicamente, el uso de RV con dispositivos más integrados como HMD impulsa el engagement de los turistas potenciales en sus pre-experiencias. Igualmente, las agencias de viaje y los sitios web de reservas pueden utilizar esta tecnología para promocionar mejor los productos turísticos que ofrecen. En los eventos especiales (p. ej. ferias turísticas) el uso de RV HMD supondrá proporcionar experiencias inmersivas más valiosas entre los asistentes. El uso de contenidos realistas (p. ej. vídeos en 360 grados) junto a estas tecnologías supone la combinación más efectiva para la promoción de los productos turísticos. Además, la incorporación de estímulos sensoriales adicionales que complementen los que tradicionalmente proporciona la tecnología (audiovisuales), particularmente en el caso de la RV, supone un avance en la generación de experiencias digitales más similares a la realidad. Finalmente, se muestran las limitaciones generales de la tesis doctoral que ofrecen oportunidades para futuras líneas de investigación. Se propone la realización de experimentos de campo (p. ej. en agencias de viajes) incluyendo muestras más diversas, así como la inclusión de medidas de comportamiento real. Asimismo, futuras investigaciones podrían incluir estímulos sensoriales adicionales a los analizados (p. ej. táctiles y gustativos) para obtener una visión completa de las experiencias digitales multisensoriales con RV. Finalmente, se proporciona una agenda de investigación futura en la que se formulan preguntas en relación a cuatro vertientes: las realidades, la experiencia de los consumidores con las tecnologías inmersivas, el impacto de la RA y RV en el turismo, y la generación de experiencias digitales multisensoriales con las tecnologías inmersivas. La tesis doctoral finaliza reflexionando sobre cómo estas tecnologías pueden ayudar a la recuperación de la industria turística durante y tras la actual pandemia de COVID-19.<br /

An aesthetics of touch: investigating the language of design relating to form

How well can designers communicate qualities of touch? This paper presents evidence that they have some capability to do so, much of which appears to have been learned, but at present make limited use of such language. Interviews with graduate designer-makers suggest that they are aware of and value the importance of touch and materiality in their work, but lack a vocabulary to fully relate to their detailed explanations of other aspects such as their intent or selection of materials. We believe that more attention should be paid to the verbal dialogue that happens in the design process, particularly as other researchers show that even making-based learning also has a strong verbal element to it. However, verbal language alone does not appear to be adequate for a comprehensive language of touch. Graduate designers-makers’ descriptive practices combined non-verbal manipulation within verbal accounts. We thus argue that haptic vocabularies do not simply describe material qualities, but rather are situated competences that physically demonstrate the presence of haptic qualities. Such competencies are more important than groups of verbal vocabularies in isolation. Design support for developing and extending haptic competences must take this wide range of considerations into account to comprehensively improve designers’ capabilities

Towards transparent telepresence

It is proposed that the concept of transparent telepresence can be closely approached through high fidelity technological mediation. It is argued that the matching of the system capabilities to those of the human user will yield a strong sense of immersion and presence at a remote site. Some applications of such a system are noted. The concept is explained and critical system elements are described together with an overview of some of the necessary system specifications

Emotional experience in store environment : adaptive theoretical framework and its application for store design

Due to the expansion of alternative selling channels, such as television and the Internet, an attractive store image and positive emotional experience in on-site stores have been becoming more critical to their success as retail environments. This concern is shared among designers and marketers. Several studies show that the emotional shopping experience influences consumers\u27 purchasing behaviors. However, there is a lack of research on the interaction between the in-store environment and human emotion. The purpose of this thesis is to propose a framework that can explain the relationship between store environments and consumers\u27 emotional responses. It can be used as a guideline for store designers and marketers in the creation of an effective store design. This framework is developed from the Mehrabian-Russell model, Berlyne\u27s aesthetic theory, and the Kaplan and Kaplan preference theory. Using a grounded theory approach, a critical analysis of existing theories resulted in the integration of new interpretations. Pleasure and arousal are conceptualized as emotional dimensions and the interaction is identified as an inverted-U shape of function of arousal under the condition of pleasure. Environmental stimuli are presented in relation to the emotional dimensions, while six arousal control devices are introduced for controlling the environmental stimuli. The proposed framework is applied as a case study in an actual design process for the Octagon Shop, located in downtown Ames, Iowa. The design analysis and development are conducted and followed by the proposed framework. The design results reveal the potential use for the framework, not only for in-store retail environments, but also in broader design applications. Studies of more detailed environment-human emotional interaction, relationship to creativity, and investigation on detailed arousal quality are suggested for further research