Инженеры приготовили эспрессо с помощью ультразвука вместо нагрева воды под давлением
Ученые заменили привычный кипяток ультразвуком, приготовив кофе в воде комнатной температуры. Звуковые волны вытянули из зерен растворимые вещества всего за три минуты, сэкономив 75% энергии. Напиток получился идентичным обычному эспрессо по составу, но дегустаторам пришлось сравнивать его с остывшим кофе — поэтому реальная замена горячей чашке под вопросом.
Традиционный эспрессо готовят под высоким давлением. Воду нагревают до 90 °C и пропускают через плотно спрессованную таблетку мелкого помола. Высокие температура и давление нужны для быстрого извлечения растворимых соединений, масел и летучих ароматических веществ. Напиток получается густым, вязким и насыщенным. При этом классические кофемашины тратят много электричества именно на нагрев воды и поддержание температуры внутри конструкции.
Холодное заваривание (cold brew) работает иначе. Процесс требует от 12 до 24 часов выдерживания зерен в воде комнатной температуры. Холодная жидкость хуже растворяет химические вещества. В результате напиток получается менее концентрированным, обладает другой плотностью и содержит примерно в пять раз меньше кофеина, чем порция эспрессо.
Ускорить этот процесс пытались много раз. Долгое время у инженеров не выходило получить напиток нужной крепости без термического воздействия. Предыдущие попытки применять звук помогали сократить время приготовления холодного кофе до нескольких минут, но давали лишь слабый водянистый настой. Физикам не удавалось создать нужную концентрацию.
В новом эксперименте исследователям все же удалось полностью заменить термическое воздействие звуковыми волнами. Результаты опубликовали в журнале Journal of Food Engineering.
Инженеры переоборудовали обычную кофемашину. Они смоделировали и выточили металлический стержень, чтобы передать колебания частотой 42,6 килогерца на стенку рожка (портафильтра) с кофе. Ученые подобрали форму деталей так, чтобы рожок резонировал и направлял энергию внутрь жидкости с максимальной силой со всех сторон.
Механизм работы установки основан на микроскопических пузырьках. Звуковые волны заставляли воду быстро сжиматься и разжиматься. В жидкости появлялись пустые полости, которые моментально схлопывались. Этот процесс называют кавитацией. Схлопывающиеся пузырьки разрушали поверхность кофейных крупинок. Вода комнатной температуры проникала вглубь зерна и вымывала растворимые вещества.
Инженеры не утрамбовывали кофе в рожке, чтобы не мешать распространению звука, а жидкость подавали небольшими порциями через бумажные фильтры. По ходу эксперимента ученые меняли помол, мощность и время воздействия, чтобы найти оптимальный режим.
Затем физики сравнили классические горячие напитки с результатами работы новой установки. Они измерили количество растворенных веществ, выход экстракта, кислотность и уровень кофеина. За три минуты работы при мощности 100 ватт прибор извлек около 18% массы кофейных зерен мелкого помола. Доля растворенных веществ составила 8,89%. Горячий метод дал результат в 8,74%. Концентрация кофеина и кислотность в обоих случаях совпали.
Дополнительно исследователи зафиксировали энергозатраты на приготовление трех порций. Классическая машина потратила 0,082 киловатт-часа энергии без учета первоначального нагрева бойлера. Звуковая установка израсходовала 0,020 киловатт-часа. Потребление электричества снизилось на 75%.
В конце 100 обычных потребителей оценили вкус напитков. Участники не знали, какой именно кофе они пьют. В итоге разницы в оценках аромата и вкуса для двух видов эспрессо не было, люди не смогли отличить классический кофе от звукового. Правда, напитки предварительно остудили до 22 °C, чтобы уравнять условия дегустации, что очевидно повлияло на вкус.
Исследование показало физическую возможность быстро извлекать плотные кофейные фракции без термической обработки. Теперь ученые хотят адаптировать метод для промышленного производства жидких кофейных концентратов.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ВНИИА им. Н. Л. Духова с коллегами из ОАЭ показали, что перспективные оптические сенсоры на фазовых сингулярностях сохраняют работоспособность даже при очень слабом сигнале. Они впервые системно исследовали влияние «фотонной случайности» на такие сенсоры. Результаты работы важны для развития высокоточных биосенсоров и компактных оптических датчиков.
Ученые впервые заглянули под поверхность Ио — самого вулканически активного тела Солнечной системы — без посадки космического аппарата. Данные зонда «Юнона» показали, что уже на небольшой глубине температура значительно выше, чем на поверхности, а внутреннее тепло спутника поднимается наружу.
Виктор Гловер, один из четырех человек, весной этого года пролетевших мимо Луны, выступил на конференции NASA и предложил резко изменить план высадки американцев на Луне в конце десятилетия. Он считает, что это позволит снизить риски для астронавтов-участников миссии.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Виктор Гловер, один из четырех человек, весной этого года пролетевших мимо Луны, выступил на конференции NASA и предложил резко изменить план высадки американцев на Луне в конце десятилетия. Он считает, что это позволит снизить риски для астронавтов-участников миссии.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии