Деякі фізики дуже серйозно ставляться до якості своєї кави, тоді як інші погодяться на будь-яке старе зерно, якщо воно тримає їх напоготові під час нічного експерименту. Тепер вони можуть використовувати багатоспектральне зображення та штучний інтелект, щоб вибрати свої боби, завдяки дослідженню, проведеному в Бразилії.
За даними Американської асоціації виробників спеціальної кави, спеціальна кава має отримати 80 або більше балів із 100 можливих за шкалою якості асоціації. Зазвичай каву перевіряють у три етапи: сирі зерна, смажені зерна та дегустація кави, виготовленої із зерен. Це робиться шляхом відправлення сирої квасолі трьом незалежним людям (так звані чашники), які проводять тести.
Це дорогий і трудомісткий процес, тому Вінстон Піньейро Кларо Гомес з Університету Сан-Паулу та його колеги розробили набагато більш високотехнологічний спосіб сортування кавових зерен. Команда розробила свою систему, спочатку виконавши мультиспектральні вимірювання зображень на 16 різних зразках зелених кавових зерен. Ця техніка освітлює зразок світлом на кількох різних довжинах хвилі, а потім вимірює світло, відбите зразком, а також флуоресценцію зразка.
Шукаю відмінності
Десять із зразків були відзначеними нагородами спеціальної квасолі, а шість були стандартними бобами, купленими на місцевому ринку. Потім використовувалися системи штучного інтелекту для пошуку відмінностей і подібностей між мультиспектральними зображеннями зразків вищої та нижчої якості.
Аналіз показав, що кращі зерна, як правило, були одноріднішими за формою при розгляданні у видимому світлі, тоді як гірші зерна, як правило, мали більш інтенсивні сигнали флуоресценції. Команда вважає, що ці сигнали пов’язані з безліччю хімічних сполук (включно з кофеїном), які містяться в каві. Варіації в рівнях деяких із цих сполук можна використовувати для розрізнення різних типів зерен, тому команда сподівається, що їх техніку незабаром можна буде використовувати для ідентифікації зерен, які потенційно можуть бути спеціальною кавою.
Дослідження описано в Комп’ютери та електроніка в сільському господарстві.
Як показує бразильське дослідження, природа дарує використання щедро корисних хімікатів і матеріалів. Одним із таких матеріалів є хітин, який міститься в екзоскелетах тварин, таких як комахи та ракоподібні. Хітин знайшов ряд промислових і медичних застосувань і навіть міг використовуватися як будівельний матеріал на Марсі.
Безпечний для довкілля
тепер, Ляньбін ху в Університеті Меріленда та його колеги використали отриманий з хітину матеріал під назвою хітозан для створення електроліту акумулятора. Електроліт — це матеріал в акумуляторі, через який протікають іони під час заряджання та розряджання акумулятора. Його часто виготовляють із токсичних або легкозаймистих хімікатів, тому дослідники намагаються розробити нові матеріали, які є більш екологічними.
Ключовою особливістю нового електроліту команди є те, що він може біологічно розкладатися мікробами приблизно за п’ять місяців. Більше того, хітозан можна отримати з панцирів крабів та інших відходів морепродуктів – і навіть з деяких видів грибів – що робить його екологічно чистим продуктом.
Ху та його колеги використовували електроліт для створення батареї на основі цинку, а не літію, оскільки останній є набагато більш рідкісним металом. Ху каже, що добре сконструйовані цинкові батареї дешевші та безпечніші за літієві. Дійсно, їх цинково-хітозановий акумулятор має енергоефективність 99.7% після 1000 циклів роботи акумулятора, що, за словами команди, робить його життєздатним варіантом для зберігання енергії, виробленої вітровими та сонячними системами.
Батарея описана в Матерія.
