برخی از فیزیکدانان کیفیت قهوه خود را بسیار جدی می گیرند، در حالی که برخی دیگر به هر دانه قدیمی رضایت می دهند تا زمانی که آنها را در طول یک شب آزمایشی هوشیار نگه دارد. اکنون به لطف تحقیقات انجام شده در برزیل، آنها می توانند از تصویربرداری چند طیفی و هوش مصنوعی برای انتخاب دانه های خود استفاده کنند.
طبق گفته انجمن قهوه تخصصی آمریکا، یک قهوه تخصصی باید امتیاز 80 یا بیشتر از 100 ممکن را در مقیاس کیفیت انجمن کسب کند. قهوه معمولاً در سه مرحله آزمایش می‌شود: دانه‌های خام، دانه‌های بو داده و چشیدن قهوه‌ای که از دانه‌ها تهیه می‌شود. این کار با ارسال لوبیا خام به سه فرد مستقل (به نام کپر) که آزمایشات را انجام می دهند، انجام می شود.
این یک فرآیند پرهزینه و زمان‌بر است، بنابراین وینستون پینیرو کلارو گومز در دانشگاه سائوپائولو و همکارانش روشی بسیار پیشرفته‌تر برای دسته‌بندی دانه‌های قهوه ایجاد کرده‌اند. این تیم ابتدا سیستم خود را با انجام اندازه‌گیری‌های تصویربرداری چندطیفی بر روی 16 نمونه مختلف از دانه‌های قهوه سبز توسعه دادند. این تکنیک یک نمونه را با نور در چندین طول موج مختلف روشن می کند و سپس نور منعکس شده توسط نمونه - و همچنین فلورسانس از نمونه را اندازه گیری می کند.
به دنبال تفاوت ها
ده مورد از نمونه ها حبوبات مخصوص برنده جایزه بودند و شش نمونه لوبیا استاندارد خریداری شده در بازار محلی بودند. سپس از سیستم‌های هوش مصنوعی برای جستجوی تفاوت‌ها و شباهت‌ها بین تصاویر چند طیفی نمونه‌های با کیفیت بالاتر و پایین‌تر استفاده شد.
تجزیه و تحلیل نشان داد که دانه‌های بهتر زمانی که با نور مرئی مشاهده می‌شوند، شکل یکنواخت‌تری دارند، در حالی که دانه‌های ضعیف‌تر سیگنال‌های فلورسانس شدیدتری دارند. این تیم بر این باور است که این سیگنال‌ها به ترکیبات شیمیایی بی‌شماری (از جمله کافئین) که در قهوه یافت می‌شوند، مرتبط هستند. تغییرات در سطوح برخی از این ترکیبات می‌تواند برای تمایز بین انواع مختلف دانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد، بنابراین تیم امیدوار است که تکنیک آن به زودی برای شناسایی دانه‌های بالقوه قهوه‌های ویژه مورد استفاده قرار گیرد.
تحقیق در شرح داده شده است کامپیوتر و الکترونیک در کشاورزی.
همانطور که تحقیقات برزیل نشان می دهد، طبیعت استفاده از مواد شیمیایی و مواد مفید فراوانی را فراهم می کند. یکی از این مواد کیتین است که در اسکلت بیرونی حیواناتی مانند حشرات و سخت پوستان وجود دارد. کیتین چندین کاربرد صنعتی و پزشکی پیدا کرده است و حتی می‌توان از آن به‌عنوان یک ماده استفاده کرد مصالح ساختمانی در مریخ.
سازگار با محیط زیست
اکنون، لیانگینگ هو در دانشگاه مریلند و همکارانش از یک ماده مشتق شده از کیتین به نام کیتوزان برای ایجاد الکترولیت باتری استفاده کردند. الکترولیت ماده ای در باتری است که یون ها از طریق آن جریان می یابند و باتری شارژ و تخلیه می شود. این اغلب از مواد شیمیایی سمی یا قابل اشتعال ساخته می شود، بنابراین محققان در تلاشند مواد جدیدی تولید کنند که سازگارتر با محیط زیست باشد.
یکی از ویژگی های کلیدی الکترولیت جدید این تیم این است که می تواند توسط میکروب ها در حدود پنج ماه تجزیه بیولوژیکی شود. علاوه بر این، کیتوزان را می توان از پوسته خرچنگ و سایر ضایعات غذاهای دریایی - و حتی از برخی از انواع قارچ ها - به دست آورد که آن را به یک محصول پایدار تبدیل می کند.
هو و همکارانش از الکترولیت برای ساخت باتری استفاده کردند که بر پایه روی است تا لیتیوم، که دومی فلز بسیار کمیاب‌تری است. هو می گوید که باتری های روی با طراحی خوب ارزان تر و ایمن تر از همتایان لیتیومی خود هستند. در واقع، باتری روی و کیتوزان آنها پس از 99.7 چرخه باتری، بازده انرژی 1000 درصدی دارد - که به گفته تیم، آن را به گزینه ای مناسب برای ذخیره انرژی تولید شده توسط سیستم های بادی و خورشیدی تبدیل می کند.
باتری در شرح داده شده است ماده.
