Logo Zephyrnet

Vật lý của cà phê espresso, xây dựng máy tính lượng tử LEGO – Physics World

Ngày:

Máy pha cà phê espresso
Chiết xuất không đồng đều: một nghiên cứu về dòng chất lỏng trong máy pha cà phê espresso có thể giúp tạo ra một tách cà phê ngon hơn. (Được phép: iStock/radu984)

Được rồi, tôi biết rằng việc hỏi cách pha một tách cà phê ngon hơn thường dẫn đến một cuộc tranh luận tẻ nhạt về giá trị tương đối của các dụng cụ, hạt và đồ xay khác nhau. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Huddersfield ở Anh đã cân nhắc với một nghiên cứu về vật lý của quá trình pha cà phê. Cụ thể, họ đã xem xét một tính năng gây tò mò của máy pha cà phê espresso – ép nước nóng qua một bộ lọc hình trụ có chứa cà phê xay mịn.

Vào năm 2020, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc sử dụng cà phê xay mịn đôi khi có thể tạo ra cốc có vị nhạt hơn so với sử dụng cà phê xay ở kích thước hạt lớn hơn. Điều này có vẻ kỳ lạ vì tỷ lệ bề mặt trên thể tích của loại xay mịn hơn lớn hơn so với tỷ lệ xay thô hơn, vì vậy tôi đã nghĩ rằng sẽ chiết xuất được nhiều hương vị hơn từ loại xay mịn hơn.

William Lee và các đồng nghiệp ở Huddersfield của ông cho rằng hiệu ứng đó là do quá trình chiết xuất cà phê không đồng đều từ các vùng khác nhau trong một bộ lọc cà phê espresso. Để điều tra giả thuyết này, nhóm đã thực hiện các mô phỏng trên máy tính của một hệ thống đơn giản hóa bao gồm hai khu vực pha cà phê khác nhau mà nước có thể chảy qua. Cà phê được đóng gói ở hai mật độ khác nhau ở cả hai vùng để mô phỏng các biến thể sẽ xảy ra trong một bộ lọc ngoài đời thực.

Khai thác động

Họ phát hiện ra rằng sự khác biệt về mật độ cùng với quá trình chiết xuất năng động của cà phê đã dẫn đến tốc độ dòng chảy khác nhau ở mỗi vùng.

Lee giải thích: “Mô hình của chúng tôi cho thấy rằng dòng chảy và quá trình khai thác đã mở rộng sự chênh lệch ban đầu về lưu lượng giữa hai vùng do một vòng phản hồi tích cực, trong đó nhiều dòng chảy hơn dẫn đến việc khai thác nhiều hơn, từ đó làm giảm lực cản và dẫn đến nhiều dòng chảy hơn,” Lee giải thích.

Một hậu quả của hiện tượng này là cà phê không được chiết xuất hoàn toàn từ một vùng trước khi tất cả nước chảy qua vùng đó. Và, lượng cà phê chưa chiết xuất này tăng lên khi kích thước hạt giảm.

hiệu ứng hoạt động

“Hiệu ứng này dường như luôn hoạt động và phải đến khi một trong các khu vực chiết xuất hết cà phê hòa tan, chúng tôi mới thấy sự giảm chiết xuất được quan sát bằng thực nghiệm với kích thước xay giảm”.

Các nhà nghiên cứu tin rằng việc hiểu rõ hơn về hiệu ứng này có thể tạo ra một tách cà phê ngon hơn – cũng như giảm lãng phí. Điều này là do có một cách tối ưu để chiết xuất cà phê từ bã. Nếu bã tiếp xúc với quá ít nước, hương vị của cà phê sẽ bị các chuyên gia gọi là “kém phát triển”. Tuy nhiên, nếu ngâm bã với quá nhiều nước nóng, vị sẽ trở nên quá đắng. Vì vậy, ngay cả khi mức độ chiết xuất cà phê tổng thể có vẻ ổn, thì đồ uống thu được có thể là sự kết hợp của hai chất lỏng kém hấp dẫn này.

Bạn có thể đọc thêm trong Vật lý chất lỏng.

LEGO lượng tử

Đã có LEGO Large Hadron Collider, một LEGO Kính viễn vọng Không gian James Webb và thậm chí là một LEGO cân bằng kibble, nhưng giờ đây máy tính lượng tử LEGO có thể được thêm vào danh sách. Người dùng LEGO SupersonicEmmet098 đã tạo ra “Hệ thống máy tính lượng tử IBM Q” gồm 403 chi tiết thiết lập và tải thiết kế lên Trang web ý tưởng LEGO nơi nó đã có hơn 150 người ủng hộ.

Với tỷ lệ từ 1 đến 18, thiết kế có tủ máy chủ IBM màu xanh nhạt chứa thiết bị điện tử vi sóng với khung hỗ trợ bộ điều hòa nhiệt độ Bluefors treo một tủ lạnh pha loãng màu vàng với bộ xử lý lượng tử Osprey 433 qubit của IBM ở phía dưới.

“Trẻ em cũng như người lớn đều có thể sử dụng bộ LEGO này để khám phá và tìm hiểu về thành phần của hệ thống máy tính lượng tử trong khi tái tạo một phần của trung tâm dữ liệu máy tính lượng tử ngoài đời thực,” SupersonicEmmet098, người hiện đang hy vọng sẽ gặp được người ủng hộ tiếp theo, lưu ý mốc 1000 lượt bình chọn.

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img