密歇根大学开发3D打印木屑模板，为减少建筑垃圾带来新的解决方案

随着 3D 打印技术的不断发展，该技术在环保领域也在起着越来越重要的作用。诸如升级再造、使用天然材料甚至使用木材作为3D打印材料等概念材料已经实施，但研究人员又向前迈出了一步，将所有这三个要素合并到一个新项目中。

2023年9月12日，南极熊获悉，来自密歇根大学的 BioMatters团队创建了一种解决方案，使用 3D 打印的升级回收锯末作为建筑行业混凝土模板的替代品。木屑在该行业很受欢迎，但大部分废物被倾倒到垃圾填埋场或焚烧。这个新项目的目标是将锯末变成可重复使用、负责任且廉价的可行建筑解决方案。

如前所述，锯末易于获得的性质使其成为一种完美的资源，但如果不加以利用，它会对环境和个人健康造成危害。除此之外，每年还会产生数百万吨锯末，作为砍伐树木、木材和建筑的副产品。仅在美国，每年就有超过 300 万吨锯末被送往垃圾填埋场。BioMatters 团队和数字建筑研究与技术 (DART) 实验室研究员 Muhamad Dayyem Khan 解释说：“当锯末分解时，它会产生脂肪酸、木质素，这会导致水中毒。一旦它开始污染水，就会对较小的野生动物、微生物和广泛的生物产生影响。由于锯末极其易燃，它生成野火的潜在可能性非常高。与其将其燃烧并产生更多二氧化碳排放，不如将其制成新的建筑材料以实现废料的循环利用。”

△利用建筑工地留下的废木材和锯末3D 打印模板（照片来源：Tharanesh Varadharajan、Zachary Keller、Muhammad Dayyem Khan）

BioMatters团队的解决方案针对建筑行业中的模板，即用于在建筑工地浇注混凝土的模具。目前，模板使用塑料、金属或木材等多种材料，占混凝土施工费用的比例高达 40%。在锯末已经充足的环境中，希望这种副产品能够继续创造出传统做法的 3D 打印替代品，从而有助于减少浪费和资源消耗。除了锯末之外，他们还将材料与生物聚合物混合，以便通过 3D 打印机挤出混合物。与原锯末不同，该材料完全可生物降解，可以重复使用或回收。

借助 3D 打印的锯末模板，该团队可以按需打印混凝土浇筑模具，以满足建筑需求。当模板被填充时，两种材料协同工作，混凝土在空心锯末模板中成型，同时从内部稳定木材，以防止在固化过程中变形。混凝土硬化后，模板可以拆除并完全回收利用。虽然这种新的解决方案仍在大学实验室进行进一步的测试，但 DART 研究团队目前的成果展示了这种新方案潜在的可能性。毫无疑问，3D 打印将作为一种更环保、更负责任的方式来建设未来。