يأخذ بعض الفيزيائيين جودة قهوتهم على محمل الجد بينما يقبل آخرون أي حبة قديمة طالما أنها تبقيهم في حالة تأهب خلال فترة تجريبية بين عشية وضحاها. الآن ، يمكنهم استخدام التصوير متعدد الأطياف والذكاء الاصطناعي لاختيار حبوبهم ، وذلك بفضل الأبحاث التي أجريت في البرازيل.
وفقًا لجمعية القهوة المتخصصة الأمريكية ، يجب أن تحقق القهوة المتخصصة درجة 80 أو أكثر من 100 على مقياس جودة الجمعية. عادة ما يتم اختبار القهوة على ثلاث مراحل - الحبوب النيئة والفاصوليا المحمصة وتذوق القهوة المصنوعة من الحبوب. يتم ذلك عن طريق إرسال حبوب نيئة إلى ثلاثة أشخاص مستقلين (يُطلق عليهم اسم cuppers) يقومون بإجراء الاختبارات.
هذه عملية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً ، لذلك طور وينستون بينيرو كلارو جوميز من جامعة ساو باولو وزملاؤه طريقة أكثر تطورًا لفرز حبوب البن. طور الفريق نظامه من خلال إجراء قياسات تصويرية متعددة الأطياف لأول مرة على 16 عينة مختلفة من حبوب البن الخضراء. تضيء هذه التقنية عينة بالضوء بأطوال موجية مختلفة ثم تقيس الضوء المنعكس بواسطة العينة - وكذلك التألق من العينة.
أبحث عن الاختلافات
عشرة من العينات كانت من حبوب الفاصوليا المتخصصة الحائزة على جوائز ، وستة من الفاصوليا القياسية تم شراؤها من السوق المحلية. ثم تم استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي للبحث عن الاختلافات والتشابهات بين الصور متعددة الأطياف للعينات ذات الجودة الأعلى والأقل جودة.
أظهر التحليل أن الحبوب الأفضل تميل إلى أن تكون أكثر اتساقًا في الشكل عند عرضها بالضوء المرئي ، بينما تميل الحبوب الأفقر إلى الحصول على إشارات مضان أكثر كثافة. يعتقد الفريق أن هذه الإشارات مرتبطة بعدد لا يحصى من المركبات الكيميائية (بما في ذلك الكافيين) الموجودة في القهوة. يمكن استخدام الاختلافات في مستويات بعض هذه المركبات للتمييز بين أنواع مختلفة من الفول ، لذلك يأمل الفريق في أن يتم استخدام تقنيته قريبًا لتحديد الفول الذي يحتمل أن يكون قهوة مميزة.
تم وصف البحث في أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات في الزراعة.
كما يظهر البحث البرازيلي ، توفر الطبيعة الكثير من المواد الكيميائية والمواد المفيدة للاستخدام. إحدى هذه المواد هي الكيتين ، والتي تحدث في الهياكل الخارجية للحيوانات مثل الحشرات والقشريات. لقد وجد الكيتين عددًا من الاستخدامات الصناعية والطبية ويمكن حتى استخدامه كمنتج مواد البناء على سطح المريخ.
صديق للبيئة
الآن، Liangbing هو في جامعة ماريلاند وزملاؤهم استخدموا مادة مشتقة من مادة الكيتين تسمى الكيتوزان لتكوين إلكتروليت للبطارية. المنحل بالكهرباء هو المادة الموجودة في البطارية والتي تتدفق من خلالها الأيونات أثناء شحن البطارية وتفريغها. غالبًا ما تكون مصنوعة من مواد كيميائية سامة أو قابلة للاشتعال ، لذلك يحاول الباحثون تطوير مواد جديدة أكثر صداقة للبيئة.
الميزة الرئيسية للإلكتروليت الجديد للفريق هو أنه يمكن أن تتحلل حيويًا بواسطة الميكروبات في غضون خمسة أشهر تقريبًا. علاوة على ذلك ، يمكن استخلاص الكيتوزان من قشور السلطعون ومخلفات المأكولات البحرية الأخرى - وحتى من بعض أنواع الفطريات - مما يجعله منتجًا مستدامًا.
استخدم هو وزملاؤه الإلكتروليت لإنشاء بطارية تعتمد على الزنك بدلاً من الليثيوم ، وهذا الأخير هو معدن نادر جدًا. يقول هو جين تاو إن بطاريات الزنك جيدة التصميم أرخص وأكثر أمانًا من نظيراتها من الليثيوم. في الواقع ، تتمتع بطارية الزنك والكيتوزان بكفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 99.7٪ بعد 1000 دورة للبطارية - والتي يقول الفريق إنها تجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق لتخزين الطاقة الناتجة عن أنظمة الرياح والطاقة الشمسية.
البطارية موصوفة في أمر.
