Unii fizicieni iau foarte în serios calitatea cafelei lor, în timp ce alții se mulțumesc cu orice boabe veche, atâta timp cât îi ține atenți în timpul unui experiment experimental peste noapte. Acum, ei ar putea folosi imagini multispectrale și inteligență artificială pentru a-și selecta boabele, datorită cercetărilor făcute în Brazilia.
Potrivit Specialty Coffee Association of America, o cafea de specialitate trebuie să obțină un scor de 80 sau mai mult dintr-un posibil 100 pe scara de calitate a asociației. Cafeaua este de obicei testată în trei etape - boabe crude, boabe prăjite și cafea de degustare făcută din boabe. Acest lucru se face prin trimiterea de fasole crudă la trei persoane independente (numite cuppers) care fac testele.
Acesta este un proces costisitor și consumator de timp, așa că Winston Pinheiro Claro Gomes de la Universitatea din São Paulo și colegii săi au dezvoltat o modalitate mult mai hi-tech de sortare a boabelor de cafea. Echipa și-a dezvoltat sistemul făcând mai întâi măsurători imagistice multispectrale pe 16 mostre diferite de boabe de cafea verde. Această tehnică iluminează o probă cu lumină la mai multe lungimi de undă diferite și apoi măsoară lumina reflectată de probă – și, de asemenea, fluorescența din probă.
În căutarea diferențelor
Zece dintre mostre au fost fasole de specialitate premiate, iar șase au fost fasole standard cumpărate de la o piață locală. Sistemele de inteligență artificială au fost apoi folosite pentru a căuta diferențe și asemănări între imaginile multispectrale ale eșantioanelor de calitate superioară și inferioară.
Analiza a arătat că boabele mai bune tindeau să aibă o formă mai uniformă atunci când sunt privite cu lumină vizibilă, în timp ce boabele mai sărace tindeau să aibă semnale de fluorescență mai intense. Echipa consideră că aceste semnale sunt legate de nenumăratele compuși chimici (inclusiv cofeina) care se găsesc în cafea. Variațiile nivelurilor unora dintre acești compuși pot fi folosite pentru a face distincția între diferitele tipuri de boabe, așa că echipa speră că tehnica sa ar putea fi folosită în curând pentru a identifica boabele cu potențialul de a fi cafele de specialitate.
Cercetarea este descrisă în Calculatoare și electronice în agricultură.
După cum arată cercetările braziliene, natura oferă o mulțime de substanțe chimice și materiale utile. Un astfel de material este chitina, care apare în exoscheletele animalelor precum insectele și crustaceele. Chitina a găsit o serie de utilizări industriale și medicale și ar putea fi chiar folosită ca a material de construcție pe Marte.
Prietenos cu mediul
Acum, Liangbing hu de la Universitatea din Maryland și colegii săi au folosit un material derivat din chitină numit chitosan pentru a crea un electrolit al bateriei. Un electrolit este materialul dintr-o baterie prin care curg ionii pe măsură ce bateria este încărcată și descărcată. Este adesea fabricat din substanțe chimice toxice sau inflamabile, așa că cercetătorii încearcă să dezvolte noi materiale care sunt mai ecologice.
O caracteristică cheie a noului electrolit al echipei este că poate fi biodegradat de microbi în aproximativ cinci luni. În plus, chitosanul poate fi derivat din coji de crab și alte deșeuri de fructe de mare – și chiar din unele tipuri de ciuperci – făcându-l un produs durabil.
Hu și colegii au folosit electrolitul pentru a crea o baterie care se bazează mai degrabă pe zinc decât pe litiu, acesta din urmă fiind un metal mult mai rar. Hu spune că bateriile cu zinc bine proiectate sunt mai ieftine și mai sigure decât omologii lor cu litiu. Într-adevăr, bateria lor cu zinc și chitosan are o eficiență energetică de 99.7% după 1000 de cicluri ale bateriei - ceea ce, spune echipa, o face o opțiune viabilă pentru stocarea energiei generate de sistemele eoliene și solare.
Bateria este descrisă în materie.
