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Des mathématiciens ont mis au point le café expresso parfait

21.01.2020

Les scientifiques ont créé un modèle mathématique pour la fabrication d'espresso, qui a montré les valeurs optimales des paramètres qui vous permettent d'obtenir une répétabilité du goût, tout en économisant du café. La principale recommandation est de broyer les grains à une certaine taille qui est plus grossière que ce qui est utilisé aujourd'hui dans la plupart des cas.

L'espresso est l'un des moyens les plus populaires de préparer du café. Pour obtenir cette boisson, de l'eau chaude sous pression est passée à travers des grains torréfiés moulus. Malgré la prévalence de cette méthode, le résultat de son application diffère souvent de temps en temps. En règle générale, cela est attribué au facteur humain, bien qu'il n'y ait aucune preuve complète de cela.

Il existe des directives officielles pour la préparation d'espresso. Selon eux, le volume final de la boisson devrait être de 25 à 35 millilitres, tandis que l'eau devrait être fournie sous une pression de 9 bars, à une température de 92 à 95 degrés Celsius et pendant 20 à 30 secondes, et la masse requise de grains pour une tasse doit être comprise entre 7 et 9 grammes. Cependant, de nombreux cafés s'écartent de ces règles, car les machines à café modernes vous permettent d'ajuster non seulement ces paramètres, mais bien d'autres.

Le goût final du café est déterminé par le rapport des concentrations d'environ deux mille composés chimiques contenus dans les grains. On pense généralement que plus la mouture est petite, meilleure sera la boisson, car cela augmente la surface de contact entre le café et l'eau. Cependant, dans la réalité, il est très difficile de préparer plusieurs fois de suite le même expresso au goût.

Jamie Foster de l'Université de Portsmouth et ses collègues ont développé un nouveau modèle mathématique pour le brassage d'espresso qui offre une explication ingénieuse de la variabilité de la qualité. Selon les résultats des travaux, la quantité de café infusé dépend de manière non linéaire du degré de mouture : à mesure que la taille des grains diminue, la productivité de dissolution augmente, mais après une certaine valeur, elle commence à baisser.

Les auteurs n'ont pas utilisé de modélisation directe de tous les processus physiques et chimiques lors de l'écoulement de l'eau dans le café, mais ont modifié des méthodes bien développées pour simuler le mouvement des particules chargées dans les batteries lithium-ion. Il s'est avéré qu'un broyage trop fin conduit à un colmatage partiel du filtre et à une diminution de la proportion de substrat dissolvant.

En fin de compte, les auteurs suggèrent de ne pas utiliser la mouture la plus fine, d'ajouter un peu moins de grains et d'utiliser moins d'eau. Selon les chercheurs, cette stratégie permet d'économiser de l'argent et des ressources, et assure la reproductibilité du goût de la boisson. Cependant, cela ne signifie pas qu'il n'y a qu'un seul réglage de paramètre qui produit le meilleur café, car les préférences gustatives varient d'une personne à l'autre. Dans certains cas, il peut être nécessaire de mélanger plusieurs infusions de manière optimisée pour reproduire le goût préféré.

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Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Arc-en-ciel artificiel pour panneaux solaires 07.12.2012

De nouvelles recherches du King's College de Londres pourraient conduire à une nouvelle génération de cellules solaires et d'écrans à diodes électroluminescentes (LED). Des biophysiciens et des nanotechniciens sous la direction du professeur Anatoly Zaits ont montré en détail comment un "arc-en-ciel" artificiel est créé à partir de couleurs individuelles en utilisant des structures à l'échelle nanométrique à la surface d'un métal.

Il y a plus de 150 ans, la séparation des couleurs a été réalisée et il est devenu possible de projeter différentes couleurs séparément. Cela a finalement ouvert la voie à la création de la technologie moderne - téléviseurs couleur et écrans d'ordinateur. Et maintenant, la tâche principale des scientifiques de cette discipline est la manipulation de la couleur à l'échelle nanométrique. On peut dire clairement que ces travaux seront importants pour l'amélioration des techniques d'imagerie et de spectroscopie, la mise en œuvre de sondages d'agents chimiques et biologiques, ainsi que l'amélioration de la qualité des cellules solaires, des téléviseurs à écran plat et des écrans.

Des chercheurs du King's College de Londres sont parvenus à capter un faisceau de lumière et à le décomposer en couleurs composantes dans différentes zones d'une surface nanostructurée. Selon la géométrie de la nanostructure, un arc-en-ciel peut être projeté sur un film d'or 100 fois plus fin qu'un cheveu humain.

"Des nanostructures de différents types permettront aux cellules solaires d'augmenter l'efficacité de l'absorption de la lumière", a expliqué le professeur Zayats sur l'essence pratique de sa découverte. "Cela signifie que maintenant, par exemple, il est possible d'éclairer les cellules solaires non selon un angle fixe et sans sacrifier l'efficacité dans différentes gammes de longueurs d'onde lumineuses "Lorsque vous utilisez cet effet dans la direction opposée - c'est-à-dire pour les téléviseurs et les écrans - il sera possible de regarder les écrans sous un angle plus large."

Il y a une grande différence entre un arc-en-ciel naturel et un arc-en-ciel nanostructuré. Cela réside dans le fait que la couleur rouge naturelle apparaît toujours à l'extérieur et le bleu avec du violet à l'intérieur. Avec un arc-en-ciel artificiel produit sur une surface nanostructurée, les chercheurs sont capables de contrôler l'ordre des couleurs en manipulant les paramètres des nanostructures.

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