科羅拉多大學(xué)研究人員將咖啡渣變成可持續(xù)的 3D 打印材料

2023年9月13日，南極熊獲悉，來自科羅拉多大學(xué)波爾得分校ATLAS研究所的助理教授Michael Rivera開發(fā)了一種將廢棄的咖啡渣轉(zhuǎn)換為環(huán)保材料的新方法，這是一種可回收再利用、可生物降解且易于制作的3D打印材料。他的團隊的研究目標(biāo)是找到可持續(xù)的生產(chǎn)解決方案，以減少能源消耗、塑料使用和行業(yè)產(chǎn)生的廢物量。

相關(guān)的研究成果以題為“Designing a Sustainable Materialfor 3D Printing with Spent Coffee Grounds/使用廢咖啡渣設(shè)計可持續(xù)的3D打印材料”的論文被發(fā)表在《DIS '23: Proceedings of the 2023 ACM Designing Interactive SystemsConference》期刊上。

相關(guān)論文鏈接：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3563657.3595983

目前消費行業(yè)內(nèi)的 3D 打印塑料通常最后都會成為廢物。眾所周知，可生物降解的 PLA 只能在專門的工業(yè)堆肥設(shè)施中實現(xiàn)，而 ABS 可以回收，但不可生物降解。這意味著許多塑料、咖啡渣以及其他廢物最終都會一起進入垃圾填埋場。然而，塑料分解所需的時間以數(shù)千年為單位，而不是數(shù)十年。Rivera意識到，通過對世界上最受歡迎的飲料之一——咖啡的廢渣進行二次利用，他可以減少廢物排放污染環(huán)境，同時創(chuàng)造一種可行的環(huán)保替代品。3D 打印咖啡創(chuàng)作的靈感來自于COVID-19大流行期間，當(dāng)?shù)匾患铱Х鹊陙G棄了大量的用于堆肥的咖啡渣，Rivera想到也許可以用它們做點什么。

△研究團隊測試了用 3D 打印咖啡渣制成的各種物品，例如可以為內(nèi)部植物提供更多營養(yǎng)的花盆。

Rivera 和加州大學(xué)博爾德分校的研究團隊將咖啡渣與黃原膠和纖維素膠（食品中常見的植物增稠劑）等現(xiàn)成成分混合后，創(chuàng)建了可 3D 打印的混合物。然后，該團隊使用改進的 3D 打印機將咖啡混合物從大型注射器或填縫管容器中擠出，通過塑料管到達打印頭，最終層層堆積制作了一個堅固耐用的作品。他們還測試了利用咖啡渣打印成各種形狀，例如可以在土壤降解時向土壤添加養(yǎng)分的花盆、珠寶飾品，以及咖啡杯。

Rivera 指出：“你可以用咖啡渣制作很多東西，當(dāng)你不再需要它時，你可以將它扔回咖啡研磨機中并使用咖啡渣再次打印。并強調(diào)了他的咖啡作品令人印象深刻的可重復(fù)使用性。通過這樣的項目，里維拉和他的團隊希望展示零廢物解決方案，人們可以在家中輕松使用。他們希望像他們這樣的項目能夠成為進一步探索可持續(xù) 3D 打印材料的啟動平臺。