华盛顿大学开发可堆肥3D打印浆料，成为塑料和泡沫塑料的可持续替代品

2025年6月7日，南极熊获悉，来自华盛顿大学的研究团队研制出一种可用于 3D 打印的可堆肥浆料——Mycofluid。浆料完全是由回收的食物垃圾制成的：由回收的咖啡渣、糙米粉、黄原胶（作为增稠剂）、水和蘑菇种植基质制成，这些废料均来自当地蘑菇种植爱好者。

△Mycofluid浆料正被用于Fungibot 3D打印一个花瓶。Fungibot是Jubilee的改进版本，Jubilee是一款拥有多个构建平台的开源3D打印机，由华盛顿大学的Machine Agency设计。来源：Machine Agency（所有图片）

这个想法最初是华盛顿大学罗丹丽 (Danli Luo)博士评估剩余的咖啡渣时萌生的。当时她想知道这些咖啡渣以及蘑菇等其他食物是否可以回收利用，制成可堆肥的塑料和/或聚苯乙烯泡沫塑料替代品。Luo利用自己在博士项目中获得的3D打印经验，旨在利用食物垃圾制作一种基于真菌的可生物降解浆料，用于3D打印应用。

2024年，研究团队开始了他们的研究任务。他们发现蘑菇因其快速生长和强韧的韧性而成为一种理想的菌类。这些蘑菇在室内种植，并保持在60-70%的湿度下。7-10天后，它们的基质通过菌丝定植转化为基质，并用于接种由咖啡渣制成的浆料。这种基质能够将各种物质粘合在一起，非常适合将各种材料组合成最终的Mycofluid浆料。

然而，混合 Mycofluid 浆料是一项体力活。研究团队首先在一个大桶中手工混合咖啡渣、糙米粉、黄原胶、水和蘑菇基质。黄原胶和糙米粉充当增稠剂，使糊剂在进入 3D 打印机时能够保持其形状。然后，将糊剂装入 Fungibot 中，Fungibot 是 Jubilee 的一个变体，用于处理 3D 打印应用中的生物复合材料，这是一款具有多个构建平台的开源 3D 打印机，由华盛顿大学的 Machine Agency设计，最多可处理一升 Mycofluid 糊剂。罗还为 Jubilee 打印机设计了自己的 3D 打印头，研究团队在整个测试过程中不断对其进行改进。

此外，该团队还使用 Rhinoceros 3D设计并打印了蝴蝶标本容器、花瓶和摩艾石像等结构，这些结构均采用 Mycofluid 糊剂制成。这些结构已证明打印材料轻质、坚韧且可生物降解——强度高于泡沫聚苯乙烯，但在质地和耐用性方面与其不相上下。

△专为蝴蝶标本设计的 3D 打印容器，由 Mycofluid 糊剂制成。

△由Mycofluid 糊剂制成的 3D 打印花瓶。

△3D打印包装，类似泡沫塑料，由Mycofluid膏体制成。它的作用是隐藏和保护内部的玻璃结构。

生物衍生材料的未来

食物垃圾和真菌资源丰富，将这些材料回收制成浆料，可以成为3D打印应用的一种经济高效、几乎无浪费的替代方案。Mycofluid浆料专为3D打印设计，为未来从各种其他生物衍生材料中获取更多打印材料提供了机会。

虽然由于真菌是一种活体材料，因此制作 Mycofluid 糊剂需要花费更多时间，但罗教授对探索更省时的非生物衍生材料（如蛋壳）用于 3D 打印应用很感兴趣。

虽然这仍然是一个基于研究的事情，但罗和她的团队希望在未来几年将他们的努力商业化，旨在为包装和餐具提供可堆肥的泡沫塑料和塑料替代品——特别是针对小型企业、家庭爱好者和创意企业。