創(chuàng)新3D打印材料：咖啡渣與蘑菇的環(huán)保結(jié)合

2025年2月,，南極熊獲悉，華盛頓大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)成功開發(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，背后的理念來源于博士生Danli Luo對日常生活中廢物再利用的深刻思考,。



Luo在一次偶然的機(jī)會中發(fā)現(xiàn),，自己剩余的咖啡渣可以作為一種理想的營養(yǎng)基質(zhì)來培養(yǎng)真菌,。她設(shè)想創(chuàng)造一種不僅能支持真菌孢子生長，還能通過菌絲體（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堅(jiān)固的外殼,。接著，將這些部件干燥24小時,，防止真菌進(jìn)一步生長,。

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,，這對于生產(chǎn)小批量產(chǎn)品的小型企業(yè)來說尤為重要,。


△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打印材料正在開發(fā)中,。例如,，西班牙馬德里的LOWPOLY公司推出了名為LOWIMPACT的材料，這是一種由咖啡渣和PLA組成的混合物,，已被用來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,。


△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“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：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,，隨著技術(shù)的進(jìn)步,，我們正邁向一個更加環(huán)保、資源循環(huán)利用的新時代,。通過不斷地創(chuàng)新和實(shí)踐,，未來的制造業(yè)有望變得更加可持續(xù)，減少對地球自然資源的消耗,。