科羅拉多大學博爾德分校的一項研究顯示,咖啡廢料可以用作3D打印的原材料。這個項目由ATLAS 研究所和計算機科學系助理教授 Michael領導。他們開發了一種由咖啡渣、水和其他一些可持續成分制成的粘結劑來 3D 打印各種物體的方法。
研究團隊已經嘗試使用咖啡渣來制作珠寶、植物盆和濃縮咖啡杯。這項技術也非常簡單,只需進行一些修改,即可在大多數低成本消費級 3D 打印機上運行。
Rivera說:“你可以用咖啡渣做很多東西。當你不再需要它時,你可以將它扔回咖啡研磨機中,然后使用咖啡渣再次打印。”
科羅拉多大學博爾德分校的研究人員 3D 打印與纖維素膠和黃原膠混合的咖啡渣。這個項目是讓 3D 打印更具可持續性的一部分,讓藝術家、設計師、工程師等能夠快速制作可抓握的原型和其他家居用品,而無需將其扔進垃圾填埋場。
當Rivera還是卡內基梅隆大學的研究生時,他經常在匹茲堡一家咖啡館打工。這家咖啡店與當地一家組織簽訂了合同,收集用過的咖啡渣進行堆肥,但在新冠肺炎 (COVID-19) 大流行期間這個廢物處理流程很難實施,導致廢物開始堆積。
2022 年加入科羅拉多大學博爾德分校擔任博士后研究員的Rivera說:“店主告訴我不知道該怎么處理這些咖啡渣,所以就把它扔掉了。我想著也許我可以用它們做點什么。”
Rivera 表示,當今市場上的大多數消費級 3D 打印機都使用熱塑性塑料進行打印,最常見的是聚乳酸(PLA)。從理論上講,這種材料是可堆肥的,但只有一小部分堆肥設施會接受它。他說:“如果你把它扔進垃圾填埋場,那么它需要長達 1000 年的時間才能分解。”
Rivera和科羅拉多大學博爾德分校的同事將干咖啡渣與他們在網上購買的另外兩種粉末混合:纖維素膠和黃原膠。兩者都是食品中常見的添加劑,并且在堆肥箱中很容易降解。接下來,研究人員將其與水混合,達到類似花生醬的粘度。
然而,混合后糊劑還不能直接加到 3D 打印機中。為此,Rivera 用塑料管和裝滿咖啡糊的注射器改造打印機。打印后的模型干燥后,咖啡渣材料的硬度與未加固的混凝土差不多。Rivera說:“我們制造了具有大量用途的物品。”
據報道,里維拉看到了將咖啡渣變成有形物體的巨大潛力,例如,用咖啡渣制作了小型花盆,可以用來種植西紅柿等喜酸植物的幼苗。一旦植物長得足夠高,您就可以將它們連同盆栽一起種植在土壤中。該團隊還可以在其場地中添加活性炭來制造導電部件,例如可持續電子產品的按鈕。
Rivera指出,用咖啡渣打印可能永遠不會成為一種普遍的做法。相反,他認為該項目是朝著發現其他類型的可持續 3D 打印材料邁出的一步,這些材料有一天可以取代塑料。
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