Espresso kahvenin fiziği, bir LEGO kuantum bilgisayarı oluşturun – Fizik Dünyası

Espresso kahvenin fiziği, bir LEGO kuantum bilgisayarı oluşturun – Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 12 Mayıs 2023 12:31

Espresso makinesi
Düzensiz ekstraksiyon: Espresso makinesindeki sıvı akışının incelenmesi, daha iyi bir fincan kahveye yol açabilir. (Nezaket: iStock/radu984)

Tamam, daha iyi bir fincan kahve nasıl yapılır sorusunun genellikle çeşitli cihazların, çekirdeklerin ve öğütülmüş kahvelerin göreceli değerleri hakkında sıkıcı bir tartışmaya yol açacağını biliyorum. Şimdi, Birleşik Krallık'taki Huddersfield Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, kahve yapımının fiziği üzerine bir çalışma ile tartıldılar. Özellikle, sıcak suyu ince öğütülmüş kahve içeren silindirik bir filtreden geçiren espresso makinelerinin ilginç bir özelliğine baktılar.

2020'de araştırmacılar, ince öğütülmüş bir kahve kullanmanın bazen daha büyük parçacık boyutuna sahip öğütülmüş kahve kullanmaktan daha zayıf bir tada sahip fincan üretebileceğini keşfettiler. Bu garip görünüyor, çünkü daha ince bir öğütmenin yüzey-hacim oranı daha kaba bir öğütmeden daha büyük, bu yüzden daha ince öğütmeden daha fazla lezzet çıkarılacağını düşünürdüm.

William Lee ve Huddersfield meslektaşları, bu etkinin, kahvenin bir espresso filtresi içindeki farklı bölgelerden eşit olmayan bir şekilde çıkarılmasından kaynaklandığını hesapladılar. Bu hipotezi araştırmak için ekip, içinden suyun akabileceği iki farklı kahve yapma bölgesinden oluşan basitleştirilmiş bir sistemin bilgisayar simülasyonlarını yaptı. Kahve, gerçek hayattaki bir filtrede meydana gelebilecek varyasyonları simüle etmek için her iki bölgede iki farklı yoğunlukta paketlendi.

Dinamik çıkarma

Kahvenin dinamik ekstraksiyonu ile birlikte yoğunluk farkının her bölgede farklı akış hızlarına yol açtığını buldular.

Lee, "Modelimiz, akış ve ekstraksiyonun, daha fazla akışın daha fazla ekstraksiyona yol açtığı ve bunun da direnci azaltıp daha fazla akışa yol açtığı pozitif bir geri besleme döngüsü nedeniyle iki bölge arasındaki akıştaki ilk eşitsizliği genişlettiğini gösteriyor" diye açıklıyor.

Bu fenomenin bir sonucu, kahvenin bir bölgeden tüm su içinden akmadan önce tamamen çıkarılmamasıdır. Ve bu ekstrakte edilmemiş kahvenin miktarı azalan partikül boyutu ile artar.

aktif etki

"Bu etki her zaman aktif gibi görünüyor ve bölgelerden biri çözünür kahvenin tamamı özütlenene kadar, azalan öğütme boyutuyla birlikte özütlemede deneysel olarak gözlenen düşüşü görüyoruz."

Araştırmacılar, bu etkinin daha iyi anlaşılmasının daha iyi bir fincan kahveye yol açabileceğine ve israfı azaltabileceğine inanıyor. Bunun nedeni, kahveyi telveden çıkarmanın en uygun yolunun olmasıdır. Telveler çok az suya maruz kalırsa, kahvenin tadı uzmanlar tarafından “az gelişmiş” olarak adlandırılır. Ancak telveler çok sıcak suya maruz kalırsa tadı aşırı acı olur. Bu nedenle, genel kahve çıkarma seviyesi iyi görünse bile, ortaya çıkan içecek, bu daha az arzu edilen iki sıvının bir kombinasyonu olabilir.

Daha fazlasını okuyabilirsiniz Akışkanların Fiziği.

Kuantum LEGO

Zaten bir LEGO var Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, bir LEGO James Webb Uzay Teleskobu ve hatta bir LEGO mama dengesi, ancak artık listeye bir LEGO kuantum bilgisayarı eklenebilir. LEGO kullanıcısı SupersonicEmmet098 403 parçalık bir “IBM Q Kuantum Bilgisayar Sistemi” yarattı tasarımı ayarlayın ve üzerine yükleyin LEGO fikirleri web sitesi zaten 150'den fazla destekçisi olduğu yer.

1'den 18'e kadar bir ölçekte tasarım, altta bir IBM 433-qubits Osprey kuantum işlemcisi ile altın bir seyreltme buzdolabını askıya alan bir Bluefors kriyostat destek çerçevesine sahip açık mavi bir IBM mikrodalga elektroniği sunucu kabinine sahiptir.

Şimdi bir sonraki destekçiyi vurmayı uman SupersonicEmmet098, "Hem çocuklar hem de yetişkinler, gerçek hayattaki bir kuantum bilgisayar veri merkezinin bir dilimini yeniden oluştururken, bir kuantum bilgisayar sisteminin bileşimini keşfetmek ve öğrenmek için bu LEGO setini kullanabilir" diyor. 1000 oy dönüm noktası.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası