LSU研究人員采用3D打印創(chuàng)造色彩鮮艷的可生物降解珠子PlantMe Beads

2025年3月3日，南極熊獲悉，美國路易斯安那州立大學(xué)（LSU）的研究人員正在尋找創(chuàng)新的解決方案，以減輕傳統(tǒng)節(jié)日狂歡節(jié)期間珠子帶來的環(huán)境負(fù)擔(dān)。博士Naohiro Kato領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)，包括學(xué)生Alexis Strain和Lauren Rogers，致力于開發(fā)一種新型的生物基塑料珠子，名為PlantMe Beads，旨在通過自然降解來解決這一問題。

美國狂歡節(jié)，通常在每年二月底至三月初舉行，人們沿襲19世紀(jì)的傳統(tǒng)，使用彩色珠子作為慶祝活動的一部分。這些珠子由游行參與者向觀眾拋擲，作為共享節(jié)日氛圍和慶祝的象征。其中，傳統(tǒng)珠子的廣泛使用導(dǎo)致了顯著的環(huán)境問題，例如2014年新奧爾良政府清理狂歡節(jié)廢物的費(fèi)用高達(dá)150萬美元。由于這些珠子對水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅，今年一些游行組織者甚至禁止了珠子的使用。

LSU的研究團(tuán)隊(duì)正努力在3D打印質(zhì)量和聚合物選擇之間找到一個平衡點(diǎn)，以確保PlantMe Beads不僅環(huán)保，而且具有成本效益，并且能夠滿足狂歡節(jié)慶祝活動的需要。

△LSU的3D打印狂歡節(jié)珠子特寫

環(huán)保Mardi Gras珠子以促進(jìn)可持續(xù)節(jié)日慶祝

研究人員的工作建立在Kato博士早期關(guān)于利用微藻生產(chǎn)可生物降解材料的研究基礎(chǔ)之上。盡管早期方法證明了它可行性，但高昂的成本限制了這項(xiàng)技術(shù)的的廣泛應(yīng)用。為了解決這一挑戰(zhàn)，新版本的珠子使用3D打印技術(shù)，結(jié)合了成本效益更高的生物基塑料，如聚羥基烷酸酯（PHA）和聚乳酸（PLA）。

PHA一種由細(xì)菌產(chǎn)生的聚合物，因生物降解性而備受青睞，但目前3D打印的挑戰(zhàn)在于質(zhì)量和顏色的一致性。PLA雖然廣泛用于3D打印且易于生物降解，但它的降解條件較為有限。為了解決這些限制，LSU團(tuán)隊(duì)正在積極研究植物和土壤細(xì)菌的最佳組合，以加速珠子的降解過程。

PlantMe Beads的獨(dú)特之處在于它們包含種子，旨在通過植物生長促進(jìn)細(xì)菌吸引，從而加速塑料的分解。這一創(chuàng)新概念不僅有助于減少狂歡節(jié)期間的廢物，也為環(huán)境友好型慶�；顒犹峁┝诵碌囊暯恰�

△LSU的目標(biāo)是讓3D打印的珠子自然降解，幫助減少狂歡節(jié)上的浪費(fèi)

傳統(tǒng)項(xiàng)目使用3D打印的優(yōu)勢

選擇這項(xiàng)技術(shù)也并非偶然。3D打印吸引研究人員的原因有很多，包括降低成本、方便自己制作更加環(huán)保的珠子以及能夠通過3D打印農(nóng)場擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

Strain進(jìn)一步闡述了她的觀點(diǎn)：“我相信3D打印是解決塑料相關(guān)問題的一個潛在解決方案。通過3D打印，我們可以制造出完全符合需求的產(chǎn)品，從而避免了傳統(tǒng)運(yùn)輸和裝運(yùn)過程中的額外生態(tài)成本。我一直渴望參與路易斯安那州的環(huán)境保護(hù)工作。我們這里的自然風(fēng)光，以及野生動物和濕地都具有極高的保護(hù)價值�！�

盡管該項(xiàng)目無法在2025年的狂歡節(jié)前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，但團(tuán)隊(duì)正致力于在2026年狂歡節(jié)上提供這些3D打印珠子。他們已經(jīng)開始與新奧爾良的Krewe of Freret合作，這是當(dāng)?shù)刈畲蟮挠涡兄�一�?br />