我們已經都能用PLA或ABS進行3D打印,許多人還可以用基于大麻或啤酒的生物纖維來3D打印對象,令人吃驚的是,有些人甚至認為可以用橘子皮或更奇怪的蝦皮纖維來進行3D打印!對于來自西班牙加泰羅尼亞高級建筑研究所(IaaC)的一支學生團隊來說,這一想法看起來并不是那么荒唐。
在一個被稱為PielVivo/Bio-Plastica的研究項目中,來自IaaC的學生團隊著手開發新的生物塑料,主要是可生物降解的有機化合物塑料。該研究團隊在自己的網頁上解釋說,“我們都想更了解生物塑料,因為這種材料有許多優點,其中包括:參數化材料、價格實惠、易獲取、重量輕、無毒、剛性/柔性、透明、熱響應、設計師/制造商可控制、可生物降解。”
你可能會好奇橘子皮會在哪里起作用。嗯,由于想要真正采取“節能、再利用、回收”的理念來創建生物塑料,該小組開始研究將食品垃圾轉化為塑料。由于西班牙是一個以橘子聞名的國家,因而學生們研究如何利用這種水果的副產品,結果他們發現有機廢料甚至可以為生物塑料帶來益處。

正如學生們解釋的那樣,橘皮中含有纖維素,它是地球上*豐富的有機聚合物之一。由橘皮有機合成物所帶來的好處之一是高拉伸強度,這是由纖維素晶體性質中的高分子鏈長度和高耐熱性決定的。
為了測試橘皮生物塑料的特性,研究小組選擇使用基于明膠的生物塑料,因為明膠具有良好的力學性能。除了橘皮生物塑料,該團隊還嘗試了基于蝦皮和咖啡粉的塑料。
在對各種生物塑料進行了一些材料實驗后,該團隊發現橘皮生物塑料表現出了良好的強度和高耐熱性,而基于咖啡粉的塑料被證明更具疏水性,也就是說防水。然而學生們發現,生物塑料會隨時間發生收縮和彎曲。他們解釋說:“我們在材料中使用食品垃圾的百分比越高,材料的彎曲程度就越大。脫水材料的加入會引發組織的自組裝行為。這是基于咖啡的生物材料中*具戲劇性的。”
然而,該項目的真正美麗之處在于它的潛力。通過從食品垃圾等自然存在的材料那里吸收各種特性,生物塑料可以為了某些目的或特定屬性來定制。正如所提到的,為了使他們的項目盡可能生態,研究小組主要研究西班牙的食品垃圾,但他們相信該方法可以在其他有不同食品垃圾的地方實施。
從長遠來看,IaaC研究小組希望通過在生物塑料產生的地方建立食品垃圾收集點并實現分揀系統,來將生物塑料系統納入當地城市環境中。“生物塑料可以按用戶要求制作,并直接回饋當地社區,這降低了對交通的需要,”他們說。
我們是否會在不久的將來用橘皮線材來進行3D打印仍有待觀察,但毫無疑問,IaaC研究小組的想法及其PielVivo/Bio-Plastica項目大有可為。

