بيتزا مثالية خالية من الخميرة

صُنعت بنفخ الفقاعات في العجين

بيتزا مثالية خالية من الخميرة
TT

بيتزا مثالية خالية من الخميرة

بيتزا مثالية خالية من الخميرة

في الخبز النموذجي، تنتج الخميرة فقاعات عبر عملية كيميائية حيوية، مما يؤدي إلى ارتفاع العجين وتطوره إلى حلوى خفيفة وجيدة التهوية ولذيذة، ومن دون هذه الخميرة، من الصعب صنع لقمة بنفس المذاق والقوام المميزين.
وتمثل البيتزا المثالية الخالية من الخميرة، مثل الطعام، تحدياً مهماً للخبازين في جميع أنحاء العالم، وحاول الباحثون المتخصصون في فيزياء السوائل بجامعة نابولي الإيطالية، تذليله عن طريق تخمير عجينة البيتزا بدون خميرة.
وقام الفريق البحثي الذي يضم صانع بيتزا وطالب دراسات عليا، بإعداد العجينة عن طريق خلط الماء والدقيق والملح ووضعها في «الأوتوكلاف» الساخن، وهو جهاز صناعي مصمم لرفع درجة الحرارة والضغط، ونشروا تفاصيل تجربتهم 22 مارس (آذار) الماضي في دورية «فيزياء السوائل».
وفي «الأوتوكلاف»، يذوب الغاز في العجين عند ضغط عال، وتتشكل فقاعات في العجين حيث يتم تحرير الضغط أثناء الخبز، ومع ذلك كان على العلماء الذين تحولوا إلى خبازين أن يكونوا حذرين مع إطلاق الضغط، حيث لا تستجيب عجينة البيتزا بشكل جيد للتغير المفاجئ في الضغط.
يقول إرنستو دي مايو الباحث الرئيسي بالتجربة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة ميلانو بالتزامن مع الدراسة: «إن مفتاح العملية هو تصميم معدل إطلاق الضغط وليس الضغط على العجين الذي يحب التمدد برفق».
وقام المؤلفون بتقييم عجينهم باستخدام «الريولوجيا»، التي تقيس تدفق وتشوه المادة، وأتاح الضبط الدقيق لإطلاق الضغط من خلال التحليل الريولوجي إمكانية نفخ الفقاعات برفق إلى الحد المطلوب.
تقول روسانا باسكينو الباحثة المشاركة في الدراسة: «درسنا بشكل أساسي كيف يتصرف العجين مع الخميرة وبدونها، وكيف تتغير النعومة مع التخمير، وكيف يستجيب العجين لبرنامج درجة الحرارة أثناء الخبز، وكان هذا أمراً أساسياً لتصميم بروتوكول ضغط العجين بدون خميرة».
وبعد العديد من اختبارات التذوق غير الرسمية، اشترى الباحثون «أوتوكلاف» أكبر حجماً مناسباً للطعام والذي سيصنع بيتزا كاملة الحجم في التجارب المستقبلية، ويأملون في رؤية فكرتهم مستخدمة في محلات البيتزا.
تقول باسكينو «استمتعنا كثيراً بتطبيق الأشياء التي نعرفها جيداً على البوليمرات اللذيذة، بدلاً من اللدائن ذات الرائحة النموذجية والمملة أحياناً، ففكرة الاقتراب من عينات الطعام بنفس التقنيات والمعرفة المستخدمة في البوليمرات الحرارية كانت ناجحة بشكل مدهش».
وكشخص مصاب بحساسية الخميرة، فإن الباحث دي مايو متحمس أيضاً بشأن تطبيقات المنتجات المخمرة الأخرى مثل الخبز والكعك والوجبات الخفيفة. يقول «يمكن لهذه التكنولوجيا الجديدة أن تدفع تطوير منتجات جديدة، وتركيبات عجين جديدة، ووصفات محددة لعدم تحمل الطعام، ونأمل أن تساعد الناس على الاستمتاع بطعام صحي ولذيذ».



لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»