Alcuni fisici prendono molto sul serio la qualità del loro caffè, mentre altri si accontentano di qualsiasi vecchio chicco purché li tenga vigili durante una corsa sperimentale notturna. Ora, grazie alla ricerca condotta in Brasile, potrebbero utilizzare l'imaging multispettrale e l'intelligenza artificiale per selezionare i loro fagioli.
Secondo la Specialty Coffee Association of America, uno specialty coffee deve raggiungere un punteggio di 80 o più su un possibile 100 sulla scala di qualità dell'associazione. Il caffè viene solitamente testato in tre fasi: chicchi crudi, chicchi tostati e degustazione del caffè ottenuto dai chicchi. Questo viene fatto inviando fagioli crudi a tre persone indipendenti (chiamate cuppers) che fanno i test.
Questo è un processo costoso e che richiede tempo, quindi Winston Pinheiro Claro Gomes dell'Università di San Paolo e colleghi hanno sviluppato un modo molto più hi-tech per selezionare i chicchi di caffè. Il team ha sviluppato il suo sistema effettuando prima misurazioni di imaging multispettrale su 16 diversi campioni di chicchi di caffè verde. Questa tecnica illumina un campione con luce a diverse lunghezze d'onda e quindi misura la luce riflessa dal campione e anche la fluorescenza dal campione.
Alla ricerca delle differenze
Dieci dei campioni erano fagioli speciali premiati e sei erano fagioli standard acquistati in un mercato locale. I sistemi di intelligenza artificiale sono stati quindi utilizzati per cercare differenze e somiglianze tra le immagini multispettrali dei campioni di qualità superiore e inferiore.
L'analisi ha rivelato che i chicchi migliori tendevano ad avere una forma più uniforme se visti con luce visibile, mentre i chicchi più poveri tendevano ad avere segnali di fluorescenza più intensi. Il team ritiene che questi segnali siano correlati alla miriade di composti chimici (compresa la caffeina) che si trovano nel caffè. Le variazioni nei livelli di alcuni di questi composti possono essere utilizzate per distinguere tra diversi tipi di chicchi, quindi il team spera che la sua tecnica possa presto essere utilizzata per identificare i chicchi con il potenziale per essere caffè speciali.
La ricerca è descritta in Computer ed elettronica in agricoltura.
Come mostra la ricerca brasiliana, la natura fornisce l'uso con una generosità di sostanze chimiche e materiali utili. Uno di questi materiali è la chitina, che si trova negli esoscheletri di animali come insetti e crostacei. La chitina ha trovato numerosi usi industriali e medici e potrebbe anche essere usata come a materiale da costruzione su Marte.
Ecologico
Adesso, Liangbing Hu presso l'Università del Maryland e colleghi hanno utilizzato un materiale derivato dalla chitina chiamato chitosano per creare un elettrolita della batteria. Un elettrolita è il materiale in una batteria attraverso il quale fluiscono gli ioni mentre la batteria viene caricata e scaricata. È spesso composto da sostanze chimiche tossiche o infiammabili, quindi i ricercatori stanno cercando di sviluppare nuovi materiali più rispettosi dell'ambiente.
Una caratteristica fondamentale del nuovo elettrolita del team è che può essere biodegradato dai microbi in circa cinque mesi. Inoltre, il chitosano può essere derivato da gusci di granchi e altri rifiuti di frutti di mare - e persino da alcuni tipi di funghi - rendendolo un prodotto sostenibile.
Hu e colleghi hanno usato l'elettrolito per creare una batteria basata sullo zinco anziché sul litio, quest'ultimo è un metallo molto più raro. Hu afferma che le batterie allo zinco ben progettate sono più economiche e sicure delle loro controparti al litio. In effetti, la loro batteria di zinco e chitosano ha un'efficienza energetica del 99.7% dopo 1000 cicli di batteria, che secondo il team la rende un'opzione praticabile per immagazzinare l'energia generata dai sistemi eolici e solari.
La batteria è descritta in Importanza.
