用咖啡渣進(jìn)行3D打印

嚴(yán)毅梅

很多人都愛喝咖啡。一杯熱咖啡不僅讓人暖和起來，還使人頭腦清醒。根據(jù)美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校一項(xiàng)新的研究，沖泡咖啡后剩下的咖啡渣還可以充當(dāng)3D打印的材料。

這項(xiàng)研究是助理教授里維拉主持完成的。這項(xiàng)技術(shù)并不復(fù)雜，只需將一臺普通的3D打印機(jī)進(jìn)行簡單改裝，就可以使用這種咖啡渣制作的材料進(jìn)行打印。

新項(xiàng)目的誕生與一家咖啡店有關(guān)。里維拉在讀研究生時(shí)，經(jīng)常光顧一家咖啡館。由于疫情原因，這家咖啡館堆積了大量咖啡渣，店主向里維拉訴苦，不知道該如何處理這些咖啡渣。里維拉由此聯(lián)想到，市場上大多數(shù)消費(fèi)級3D打印機(jī)都是用某種熱塑性塑料作為打印材料的，最常見的是聚乳酸。從理論上講，這種材料是可堆肥的，但只有一部分堆肥設(shè)施會(huì)接受它。如果把它扔進(jìn)垃圾填埋場，靠自然降解則需要長達(dá)1000年。于是，里維拉思考，或許可以使用咖啡渣制作一種3D打印材料來代替聚乳酸。

里維拉團(tuán)隊(duì)采用的方法非常簡單：他們將干咖啡渣與他們在網(wǎng)上購買的纖維素膠和黃原膠混合。這是兩種常見的食品添加劑，在堆肥箱中很容易降解。然后，他們茌其中加水，最后得到了一種黏稠度和花生醬差不多的混合物。接下來，他們對打印機(jī)進(jìn)行改造，加裝了填充混合材料的注射器和塑料管。結(jié)果，打印出的物品在干燥后，其硬度和混凝土差不多。堆肥實(shí)驗(yàn)證明，這種材料降解速度也非常快。

除了制作一些花盆、咖啡杯等物品，他們還發(fā)現(xiàn)咖啡渣可以制作專用花盆培植西紅柿，等西紅柿長到一定時(shí)候連盆一并移植土中，花盆隨著降解會(huì)成為肥料。團(tuán)隊(duì)還希望在咖啡渣中添加活性炭，制成可以導(dǎo)電的部件，例如電子產(chǎn)品的按鈕。

里維拉指出，用咖啡渣進(jìn)行3D打印可能永遠(yuǎn)不會(huì)普及，但是這項(xiàng)研究是朝著發(fā)現(xiàn)其他可持續(xù)3D打印材料邁出的一步，有朝一日新材料一定能夠取代塑料。