Certains physiciens prennent la qualité de leur café très au sérieux tandis que d'autres se contenteront de n'importe quel vieux grain tant qu'il les gardera alertes pendant une course expérimentale nocturne. Désormais, ils pourraient utiliser l'imagerie multispectrale et l'intelligence artificielle pour sélectionner leurs fèves, grâce aux recherches effectuées au Brésil.
Selon la Specialty Coffee Association of America, un café de spécialité doit obtenir un score de 80 ou plus sur 100 possibles sur l'échelle de qualité de l'association. Le café est généralement testé en trois étapes - grains crus, grains torréfiés et dégustation de café fabriqué à partir des grains. Cela se fait en envoyant des fèves crues à trois personnes indépendantes (appelées dégustateurs) qui font les tests.
Il s'agit d'un processus coûteux et long, c'est pourquoi Winston Pinheiro Claro Gomes de l'Université de São Paulo et ses collègues ont mis au point un moyen beaucoup plus sophistiqué de trier les grains de café. L'équipe a développé son système en effectuant d'abord des mesures d'imagerie multispectrale sur 16 échantillons différents de grains de café vert. Cette technique éclaire un échantillon avec de la lumière à plusieurs longueurs d'onde différentes, puis mesure la lumière réfléchie par l'échantillon - ainsi que la fluorescence de l'échantillon.
A la recherche des différences
Dix des échantillons étaient des grains de spécialité primés et six étaient des grains standard achetés sur un marché local. Des systèmes d'intelligence artificielle ont ensuite été utilisés pour rechercher les différences et les similitudes entre les images multispectrales des échantillons de qualité supérieure et inférieure.
L'analyse a révélé que les meilleurs grains avaient tendance à avoir une forme plus uniforme lorsqu'ils étaient vus à la lumière visible, tandis que les grains moins bons avaient tendance à avoir des signaux de fluorescence plus intenses. L'équipe pense que ces signaux sont liés à la myriade de composés chimiques (y compris la caféine) que l'on trouve dans le café. Les variations des niveaux de certains de ces composés peuvent être utilisées pour distinguer les différents types de grains. L'équipe espère donc que sa technique pourra bientôt être utilisée pour identifier les grains susceptibles d'être des cafés de spécialité.
La recherche est décrite dans Informatique et électronique dans l'agriculture.
Comme le montre la recherche brésilienne, la nature fournit une abondance de produits chimiques et de matériaux utiles. L'un de ces matériaux est la chitine, qui se trouve dans les exosquelettes d'animaux tels que les insectes et les crustacés. La chitine a trouvé un certain nombre d'utilisations industrielles et médicales et pourrait même être utilisée comme matériau de construction sur Mars.
Respectueux de l'environnement
Maintenant, Liangbing Hu à l'Université du Maryland et ses collègues ont utilisé un matériau dérivé de la chitine appelé chitosane pour créer un électrolyte de batterie. Un électrolyte est le matériau d'une batterie à travers lequel les ions circulent lorsque la batterie est chargée et déchargée. Il est souvent fabriqué à partir de produits chimiques toxiques ou inflammables, c'est pourquoi les chercheurs tentent de développer de nouveaux matériaux plus respectueux de l'environnement.
Une caractéristique clé du nouvel électrolyte de l'équipe est qu'il peut être biodégradé par les microbes en environ cinq mois. De plus, le chitosane peut être dérivé de carapaces de crabe et d'autres déchets de fruits de mer - et même de certains types de champignons - ce qui en fait un produit durable.
Hu et ses collègues ont utilisé l'électrolyte pour créer une batterie à base de zinc plutôt que de lithium, ce dernier étant un métal beaucoup plus rare. Hu dit que les batteries au zinc bien conçues sont moins chères et plus sûres que leurs homologues au lithium. En effet, leur batterie au zinc et au chitosane a une efficacité énergétique de 99.7 % après 1000 XNUMX cycles de batterie, ce qui, selon l'équipe, en fait une option viable pour stocker l'énergie générée par les systèmes éoliens et solaires.
La batterie est décrite dans Matière.
