นักฟิสิกส์บางคนให้ความสำคัญกับคุณภาพของกาแฟเป็นอย่างมาก ในขณะที่คนอื่นๆ จะยอมรับเมล็ดกาแฟเก่า ๆ ตราบใดที่มันทำให้พวกเขาตื่นตัวในระหว่างการทดลองในชั่วข้ามคืน ตอนนี้ พวกเขาสามารถใช้การถ่ายภาพหลายสเปกตรัมและปัญญาประดิษฐ์ในการเลือกเมล็ดกาแฟได้ ต้องขอบคุณการวิจัยที่ทำในบราซิล
ตามรายงานของ Specialty Coffee Association of America กาแฟชนิดพิเศษจะต้องได้คะแนน 80 หรือมากกว่าจาก 100 คะแนนในระดับคุณภาพของสมาคม ปกติแล้วกาแฟจะถูกทดสอบในสามขั้นตอน – ถั่วดิบ ถั่วคั่ว และกาแฟชิมที่ทำจากเมล็ดกาแฟ ทำได้โดยส่งถั่วดิบไปให้คนอิสระสามคน (เรียกว่า cuppers) ที่ทำการทดสอบ
นี่เป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและใช้เวลานาน ดังนั้น Winston Pinheiro Claro Gomes จากมหาวิทยาลัยเซาเปาโลและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวิธีการคัดแยกเมล็ดกาแฟที่มีเทคโนโลยีสูงมากขึ้น ทีมงานได้พัฒนาระบบโดยทำการวัดภาพแบบ multispectral ในตัวอย่างเมล็ดกาแฟเขียว 16 ตัวอย่าง เทคนิคนี้ทำให้ตัวอย่างสว่างขึ้นด้วยแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ กัน จากนั้นจึงวัดแสงที่สะท้อนจากตัวอย่าง และรวมถึงการเรืองแสงจากตัวอย่างด้วย
มองหาความแตกต่าง
ตัวอย่าง XNUMX ตัวอย่างได้รับรางวัลถั่วชนิดพิเศษ และอีก XNUMX ชนิดเป็นถั่วมาตรฐานที่ซื้อในตลาดท้องถิ่น จากนั้นจึงใช้ระบบปัญญาประดิษฐ์เพื่อค้นหาความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันระหว่างภาพหลายสเปกตรัมของตัวอย่างคุณภาพสูงและต่ำ
การวิเคราะห์พบว่าถั่วที่ดีกว่ามีแนวโน้มที่จะมีรูปร่างสม่ำเสมอมากขึ้นเมื่อมองด้วยแสงที่มองเห็นได้ ในขณะที่ถั่วที่ด้อยกว่ามักจะมีสัญญาณเรืองแสงที่เข้มข้นกว่า ทีมงานเชื่อว่าสัญญาณเหล่านี้เกี่ยวข้องกับสารประกอบทางเคมีมากมาย (รวมถึงคาเฟอีน) ที่พบในกาแฟ ความผันแปรในระดับของสารประกอบเหล่านี้บางส่วนสามารถนำมาใช้เพื่อแยกแยะระหว่างถั่วประเภทต่างๆ ได้ ดังนั้นทีมงานจึงหวังว่าเทคนิคนี้จะสามารถนำมาใช้ในการระบุเมล็ดกาแฟที่มีศักยภาพในการเป็นกาแฟชนิดพิเศษได้ในไม่ช้า
งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน คอมพิวเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ในการเกษตร.
จากการวิจัยของบราซิลพบว่า ธรรมชาติใช้สารเคมีและวัสดุที่มีประโยชน์มากมาย หนึ่งในสารดังกล่าวคือไคติน ซึ่งเกิดขึ้นในโครงกระดูกภายนอกของสัตว์ เช่น แมลงและสัตว์จำพวกครัสเตเชีย ไคตินพบการใช้ในอุตสาหกรรมและการแพทย์จำนวนมาก และสามารถใช้เป็น วัสดุก่อสร้างบนดาวอังคาร.
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ตอนนี้ Liangbing Hu ที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์และเพื่อนร่วมงานได้ใช้วัสดุที่ได้จากไคตินที่เรียกว่าไคโตซานเพื่อสร้างอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ อิเล็กโทรไลต์เป็นวัสดุในแบตเตอรี่ซึ่งไอออนจะไหลผ่านเมื่อชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ มักทำจากสารเคมีที่เป็นพิษหรือติดไฟได้ ดังนั้นนักวิจัยจึงพยายามพัฒนาวัสดุใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
คุณลักษณะสำคัญของอิเล็กโทรไลต์ชนิดใหม่ของทีมคือสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ด้วยจุลินทรีย์ภายในเวลาประมาณห้าเดือน ยิ่งไปกว่านั้น ไคโตซานยังสามารถได้มาจากเปลือกปูและเศษอาหารทะเลอื่นๆ และแม้กระทั่งจากเชื้อราบางชนิด ทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ยั่งยืน
Hu และเพื่อนร่วมงานใช้อิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างแบตเตอรี่ที่ใช้สังกะสีมากกว่าลิเธียม ซึ่งเป็นโลหะที่หายากกว่ามาก Hu กล่าวว่าแบตเตอรี่สังกะสีที่ออกแบบมาอย่างดีมีราคาถูกและปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่แบบลิเธียม อันที่จริง แบตเตอรี่สังกะสีและไคโตซานของพวกมันมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน 99.7% หลังจากรอบแบตเตอรี่ 1000 รอบ ซึ่งทีมงานกล่าวว่าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บพลังงานที่เกิดจากลมและระบบสุริยะ
แบตเตอรี่อธิบายไว้ใน เรื่อง.
