科罗拉多大学开发出3D打印咖啡渣新方法，有望取代塑料制品

2023年11月5日，南极熊获悉，根据科罗拉多大学博尔德分校的一项研究，咖啡废料可以用作3D打印的合适材料。该项目由ATLAS 研究所和该大学计算机科学系助理教授 Michael领导。他和他的同事开发了一种使用完全由旧咖啡渣、水和其他一些可持续成分制成的糊剂来 3D 打印各种物体的方法。

研究团队已经尝试使用咖啡渣来制作珠宝、植物盆和浓缩咖啡杯。该技术也非常简单，只需进行一些修改，即可在大多数低成本消费级 3D 打印机上运行。

Rivera说：“你可以用咖啡渣做很多东西。当你不再需要它时，你可以将它扔回咖啡研磨机中，然后使用咖啡渣再次打印。”

科罗拉多大学博尔德分校的研究人员 3D 打印与纤维素胶和黄原胶混合的咖啡渣。对于 Rivera 来说，该项目是他让 3D 打印更具可持续性的使命的一部分，让艺术家、设计师、工程师等能够快速制作可抓握的原型和其他家居用品，而无需将其扔进垃圾填埋场。

当Rivera还是卡内基梅隆大学的研究生时，他经常在匹兹堡一家名为 Arriviste Coffee Roasters 的咖啡馆工作。这家咖啡店与当地一家组织签订了合同，收集用过的咖啡渣进行堆肥，但在新冠肺炎 (COVID-19) 大流行期间这个步骤很难实施，导致废物开始堆积。

2022 年加入科罗拉多大学博尔德分校担任博士后研究员的里维拉说：“店主告诉我不知道该怎么处理它，所以就把它扔掉了。我想着也许我可以用它们做点什么。”

Rivera 解释说，当今市场上的大多数消费级 3D 打印机都使用某种热塑性塑料进行打印。最常见的是聚乳酸（PLA）。从理论上讲，这种材料是可堆肥的，但只有一小部分堆肥设施会接受它。他说：“如果你把它扔进垃圾填埋场，那么它需要长达 1000 年的时间才能分解。”

Rivera和科罗拉多大学博尔德分校的同事将干咖啡渣与他们在网上购买的另外两种粉末混合：纤维素胶和黄原胶。两者都是食品中常见的添加剂，并且在堆肥箱中很容易降解。接下来，研究人员将其与水混合，达到类似花生酱的粘度。

然而，混合后糊剂还不能直接加到 3D 打印机中。为此，Rivera做了一些临时准备，用塑料管和装满咖啡糊的注射器改造打印机，但该团队的创作出奇地坚固。干燥后，咖啡渣材料的硬度与未加固的混凝土差不多。Rivera说：“我们制造了具有大量用途的物品。我们已经把它们扔掉了，但它们还没有坏掉。”

据报道，里维拉看到了将咖啡渣变成有形物体的巨大潜力，例如，用咖啡渣制作了小型花盆，可以用来种植西红柿等喜酸植物的幼苗。一旦植物长得足够高，您就可以将它们连同盆栽一起种植在土壤中。该团队还可以在其场地中添加活性炭来制造导电部件，例如可持续电子产品的按钮。

Rivera指出，用咖啡渣打印可能永远不会成为一种普遍的做法。相反，他认为该项目是朝着发现其他类型的可持续 3D 打印材料迈出的一步，这些材料有一天可以取代塑料。