2025年2月，華盛頓大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出名為Mycofluid的可堆肥3D打印材料，材料由咖啡渣、糙米粉、靈芝孢子等天然成分混合而成，這種新型材料能夠作為塑料包裝的環(huán)保替代品，背后的理念來(lái)源于博士生Danli Luo對(duì)日常生活中廢物再利用的深刻思考。


       Luo在一次偶然的機(jī)會(huì)中發(fā)現(xiàn)，自己剩余的咖啡渣可以作為一種理想的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)來(lái)培養(yǎng)真菌。她設(shè)想創(chuàng)造一種不僅能支持真菌孢子生長(zhǎng)，還能通過(guò)菌絲體（即真菌根系）將這些咖啡渣粘合在一起的材料。最終，這種材料不僅具有防水性能，而且重量輕，強(qiáng)度接近傳統(tǒng)的不可回收包裝材料。
從創(chuàng)意到實(shí)際應(yīng)用：定制化解決方案
         為了制造這種新材料，Luo為Jubilee 3D打印機(jī)設(shè)計(jì)了一款定制的3D打印頭，能夠容納高達(dá)1L的Mycofluid糊狀物。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，使用含有孢子的咖啡渣混合物3D打印了多種物品，包括用于小型玻璃器皿的包裝和花瓶。打印出來(lái)的物品被放置在密封的塑料箱中，在特定條件下培養(yǎng)10天，讓菌絲體在外圍形成一個(gè)堅(jiān)固的外殼。接著，將這些部件干燥24小時(shí)，防止真菌進(jìn)一步生長(zhǎng)。
       研究人員指出，這種新材料比聚苯乙烯泡沫稍重，但十分堅(jiān)固，更重要的是，這種材料能夠生物降解，這對(duì)于生產(chǎn)小批量產(chǎn)品的小型企業(yè)來(lái)說(shuō)尤為重要。


△Luo 等人利用3D打印進(jìn)行制造

可持續(xù)發(fā)展的新方向
       除了Mycofluid之外，還有許多其他基于有機(jī)材料或食品副產(chǎn)品的可持續(xù)3D打印材料正在開(kāi)發(fā)中。例如，西班牙馬德里的LOWPOLY公司推出了名為L(zhǎng)OWIMPACT的材料，這是一種由咖啡渣和PLA組成的混合物，已被用來(lái)為巴塞羅那的一家咖啡店打印裝飾品和家具，包括燈具、凳子和吧臺(tái)。


△采用 LOWIMPACT 材料制成的 3D 打印酒吧、凳子和燈具
       OXMAN設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室也加入了這場(chǎng)“綠色革命”，他們推出的O°鞋是一款完全由PHA（一種從細(xì)菌中提取的有機(jī)熱塑性塑料）制成的產(chǎn)品。這款鞋子展示了PHA作為石油基塑料替代品的巨大潛力，以及強(qiáng)調(diào)了如何通過(guò)設(shè)計(jì)和技術(shù)減少環(huán)境足跡。


△Oᵒ 鞋由 3D 針織鞋底和 3D 打印外殼組成
探索未來(lái)：更多可持續(xù)材料的應(yīng)用
      科學(xué)家們還在探索各種其他可持續(xù)材料的可能性，如用棗核制作裝飾瓷磚的漿料，以及用活真菌制造的3D打印電池。還有一些項(xiàng)目則致力于將廢棄的龍蝦殼和蛋殼轉(zhuǎn)化為3D打印生物陶瓷。可以說(shuō)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們正邁向一個(gè)更加環(huán)保、資源循環(huán)利用的新時(shí)代。通過(guò)不斷地創(chuàng)新和實(shí)踐，未來(lái)的制造業(yè)有望變得更加可持續(xù)，減少對(duì)地球自然資源的消耗。

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