カニの殻から作られたバッテリー、マルチスペクトル イメージングによるより良いコーヒー

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完全な豆: このシステムを使用してコーヒー豆のマルチスペクトル画像を取得し、機械学習モデルを使用して処理しました。 (提供: Winston Pinheiro Claro Gomes)

一部の物理学者はコーヒーの品質を非常に真剣に考えていますが、他の物理学者は、夜通しの実験中に注意を怠らない限り、古い豆に落ち着くでしょう. 現在、ブラジルで行われた研究のおかげで、マルチスペクトル イメージングと人工知能を使用して豆を選択できるようになりました。

アメリカのスペシャルティ コーヒー協会によると、スペシャルティ コーヒーは協会の品質基準で 80 点満点中 100 点以上のスコアを達成する必要があります。 コーヒーは通常、生豆、焙煎豆、豆から作られたコーヒーの試飲の XNUMX つの段階でテストされます。 これは、テストを行う XNUMX 人の独立した人々 (カッパーと呼ばれる) に生の豆を送ることによって行われます。

これは費用と時間がかかるプロセスであるため、サンパウロ大学の Winston Pinheiro Claro Gomes とその同僚は、コーヒー豆を選別するためのはるかにハイテクな方法を開発しました。 チームは、最初に生コーヒー豆の 16 の異なるサンプルに対してマルチスペクトル イメージング測定を行うことによって、そのシステムを開発しました。 この技術は、いくつかの異なる波長の光でサンプルを照らし、サンプルによって反射された光とサンプルからの蛍光を測定します。

違いを探す

サンプルのうち XNUMX 個は賞を受賞した特別な豆で、XNUMX 個は地元の市場で購入した標準的な豆でした。 次に、人工知能システムを使用して、高品質サンプルと低品質サンプルのマルチスペクトル画像の違いと類似点を探しました。

分析の結果、より良い豆は可視光で見たときに形状がより均一になる傾向があり、一方、より悪い豆はより強い蛍光シグナルを持つ傾向があることが明らかになりました。 チームは、これらの信号は、コーヒーに含まれる無数の化合物 (カフェインを含む) に関連していると考えています。 これらの化合物のいくつかのレベルの変化は、さまざまな種類の豆を区別するために使用できるため、チームは、その技術を使用して、スペシャルティコーヒーである可能性のある豆をすぐに識別できるようになることを期待しています.

研究はで説明されています 農業におけるコンピューターとエレクトロニクス.

ブラジルの研究が示すように、自然は有用な化学物質や材料を豊富に提供してくれます。 そのような物質の XNUMX つは、昆虫や甲殻類などの動物の外骨格に存在するキチンです。 キチンは多くの産業および医療用途を発見しており、 火星の建材.

環境にやさしいです

今、 梁Li メリーランド大学の博士らは、キトサンと呼ばれるキチン由来の材料を使用してバッテリー電解質を作成しました。 電解質は、バッテリーの充放電時にイオンが流れるバッテリー内の材料です。 多くの場合、有毒または可燃性の化学物質から作られているため、研究者はより環境に優しい新しい材料を開発しようとしています.

チームの新しい電解質の重要な特徴は、約 XNUMX か月で微生物によって生分解されることです。 さらに、キトサンはカニの甲羅やその他の魚介類の廃棄物、さらにはある種の菌類からも抽出できるため、持続可能な製品となっています。

フーと同僚は、電解質を使用して、リチウムではなく亜鉛をベースにしたバッテリーを作成しました。後者は、はるかに希少な金属です。 Hu 氏は、適切に設計された亜鉛電池は、リチウム電池よりも安価で安全であると述べています。 実際、同社の亜鉛とキトサンのバッテリーは、99.7 回のバッテリー サイクル後に 1000% のエネルギー効率を達成しています。これは、風力と太陽光発電システムによって生成されたエネルギーを貯蔵するための実行可能なオプションであるとチームは述べています。

バッテリーの説明は 問題.

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