ابتكار قهوة إسبريسو بالموجات فوق الصوتية.. كيف!

في ابتكار رائد يجمع بين الفيزياء وفنون الطهي، نجح مهندسون في تحضير قهوة الإسبريسو باستخدام الموجات الصوتية وماء بدرجة حرارة الغرفة  فقط Ultrasonic Espresso Coffee، وفق ما ذكره موقع Science Direct، عبر استخدام مفاعل صوتي حاصل على براءة اختراع، يعمل بالموجات فوق الصوتية، حيث يُدخل الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة مباشرةً إلى سلة القهوة أثناء ترشيح الماء عبر طبقة من القهوة المعبأة بحرية. 

لا تُنتج هذه الطريقة المبتكرة مشروباً مطابقاً كيميائياً للإسبريسو التقليدي فحسب، بل تقلل استهلاك الطاقة بنسبة 75%.

Researchers at UNSW Sydney have developed an ultrasonic brewing method that makes #espresso-strength coffee with room-temperature water, cutting energy consumption by up to 75%, and 100 blind taste-testers couldn't tell it from the real thing. https://t.co/ifCnRwntie

— Digital Trends (@DigitalTrends) June 11, 2026

ولتحقيق ذلك، قام الفريق الهندسي بتعديل ماكينة إسبريسو تجارية قياسية. صمموا وصنعوا قضيباً معدنياً متخصصاً ينقل اهتزازات فوق صوتية بتردد 42.6 كيلوهرتز مباشرةً إلى حامل المرشح - وهو المقبض الذي يحمل حبوب البن المطحونة، وقام العلماء بمعايرة شكل المكونات بدقة بحيث يرن حامل المرشح، موجهًا الطاقة الصوتية إلى الماء بأقصى قوة من جميع الجهات.

وقد طُوّر تصميم جديد للبوق لتحفيز أنماط الرنين السائدة في سلة القهوة، مما يُنشئ مفاعلًا صوتياً رنينياً بمناطق تجويف متعددة، ويُحسّن استقرار تشغيل مولد الموجات فوق الصوتية. ومن خلال ضبط درجة الطحن، ونسبة التحضير، وقوة الموجات فوق الصوتية، ووقت الاستخلاص، حقق الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) ونسبة استخلاص (EY) ضمن النطاق المرتبط بالإسبريسو التقليدي، ليصل إلى النطاق المثالي لنسبة الاستخلاص (18-22%) الذي حددته جمعية القهوة المختصة (SCA) عند أنعم درجة طحن تمّ اختبارها. 

🤔 Starbucks considers Japan business sale or IPO, ultrasonic espresso brewed in Australia, Cotti Coffee expands across the US & more.
Read this week’s news recap 🗞https://t.co/YRGKROVWBN pic.twitter.com/79Md3kbodH

— Perfect Daily Grind (@PerfectDailyG) June 12, 2026

يكمن سر الاستخلاص في ظاهرة فيزيائية تُعرف باسم التجويف. فعندما تمر الموجات الصوتية المكثفة عبر الماء بدرجة حرارة الغرفة، فإنها تتسبب في انضغاط السائل وتمدده بسرعة. يُنشئ هذا التذبذب السريع تجاويف فراغية مجهرية تنهار بعنف وفوراً. تعمل هذه الفقاعات المنهارة على تفتيت سطح حبوب البن المطحونة، مما يسمح للماء المحيط بالتغلغل عميقاً في الحبوب وغسل مركبات النكهة الذائبة، حسبما ورد في مجلة "العلم المكشوف" Exposed Science.

جاءت نتائج هذه الطريقة الصوتية لتحضير القهوة قريبة جداً من النتائج التقليدية. فباستخدام 100 واط فقط من الطاقة، استخلصت آلة الموجات فوق الصوتية ما يقارب 18% من كتلة القهوة المطحونة ناعماً في ثلاث دقائق فقط. وعندما قارن الفيزيائيون الطريقتين، وجدوا أنّ تركيز المواد الصلبة الذائبة في القهوة المحضرة بالموجات فوق الصوتية بلغ 8.89%، وهو ما يقارب النسبة التي تمّ الحصول عليها في طريقة الاستخلاص التقليدية بالماء الساخن، والتي بلغت 8.74%.

Scientists brew up a cup of ultrasonic espresso ☕

Ultrasonic sound waves are being used to deliver coffee without hot water, cutting energy consumption by 75%.

🔗 Learn more: https://t.co/TOIEyrCckk#energyefficiency pic.twitter.com/IMHvxzl2L3

— DPA Magazine (@DPAONTHENET) June 12, 2026

علاوةً على ذلك، كانت المقاييس الكيميائية الأساسية، بما في ذلك تركيز الكافيين ومستويات الحموضة، متطابقة تقريباً بين الطريقتين.

لعلّ أبرز ميزة لطريقة الموجات فوق الصوتية هي أثرها البيئي المنخفض. فقد قاس الباحثون الطاقة اللازمة لتحضير ثلاث غلوات من القهوة. استهلكت الآلة التقليدية 0.082 كيلوواط ساعة من الكهرباء (باستثناء الطاقة الأولية الهائلة اللازمة لتسخين غلاية الآلة). على النقيض تماماً، استهلك جهاز الموجات فوق الصوتية 0.020 كيلوواط ساعة فقط، أي بانخفاض هائل في استهلاك الطاقة بنسبة 75%.

لكن هل مذاق هذه القهوة جيد حقاً؟

للإجابة على هذا السؤال، فقد أجرى الباحثون اختبار تذوق عشوائي على 100 من مستهلكي القهوة العاديين. قُدِّم للمشاركين كلا المشروبين دون معرفة أيهما. في النهاية، لم يتمكن المتذوقون من تمييز أي فرق في الرائحة أو النكهة بين القهوة المحضرة بالموجات فوق الصوتية والإسبريسو التقليدي.

على الرغم من أنك قد لا ترى آلة إسبريسو بالموجات فوق الصوتية في مقهاك المحلي غداً، إلا أنّ آثارها على صناعة الأغذية والمشروبات بشكل عام هائلة. تُثبت الدراسة بشكل قاطع إمكانية استخلاص المكونات العضوية الكثيفة بسرعة دون معالجة حرارية.

ويتطلع الباحثون مستقبلاً إلى تكييف هذه الطريقة الصوتية لتصنيع مركزات القهوة السائلة على نطاق صناعي. ومن خلال خفض الطاقة اللازمة للاستخلاص بشكل كبير، قد تُوفر هذه التقنية مساراً مستداماً وفعالاً من حيث التكلفة لإنتاج القهوة عالمياً.

Is ultrasonic coffee the future of brewing? | Global Coffee Report

Scientists at University of New South Wales have discovered a new method of brewing coffee that could make ‘ultrasonic’ waves in the industry.

It might sound like something straight out of a sci-fi movie but… pic.twitter.com/5dVTvZruOI

— Owen Gregorian (@OwenGregorian) July 3, 2024

اقرأ أيضاً: تبعد الشيخوخة والأمراض.. دراسة حديثة تكشف سر فوائد القهوة للجسم!