Кофе и грибная смесь с 3D-печатью предлагает компостируемую пластиковую альтернативу

Только 30% кофейных бобов растворим в воде, и многие методы пивоварения направлены на то, чтобы извлечь значительно меньше, чем это. Таким образом, из 1,6 миллиарда фунтов кофе, которые американцы потребляют за год, более 1,1 миллиарда фунтов территории выбивают из фильтров в мусорные баки и мусорные баки.

Наблюдая за тем, как накапливается территория ее собственной эспрессо-машины, Данли Луо, докторантуру Вашингтонского университета в области дизайна и инженерии, ориентированного на человека, увидел возможность. Кофе богат питательными веществами и стерилизован во время пивоварения, поэтому он идеально подходит для выращивания гриба, который-до того, как он превращается в грибы-составляет «мицелийную кожу». Эта кожа, своего рода белая корневая система, может связывать свободные вещества вместе и создать жесткий, водостойкий, легкий материал.

Luo и команда UW разработали новую систему для превращения этой кофейной гущи в пасту, которую они используют для 3D -печатных объектов: упаковочные материалы, кусочки вазы, небольшая статуя. Они инокулируют пасту с помощью грибных споров Reishi, которые растут на объектах, чтобы сформировать эту мицелиальную кожу. Кожа поворачивает кофейную землю — даже при образовании в сложные формы — на устойчивую, полностью компостируемую альтернативу пластмассам. Для замысловатых конструкций мицелиевые слиты отдельно напечатали кусочки вместе, чтобы сформировать один объект.

Команда опубликовала свои выводы в 3D -печать и аддитивное производствоПолем

«Мы особенно заинтересованы в создании систем для людей, таких как владельцы малого бизнеса, производящие мелкие продукты, например, небольшую тонкую стеклянную посуду, которая требует устойчивой упаковки для доставки»,-сказал ведущий автор Луо. «Таким образом, мы работали над новыми материальными рецептами, которые могут заменить такие вещи, как пенопласт, на что-то более устойчивое, и это может быть легко настроено для мелкого производства».

Чтобы создать пасту «Mycofluid», Luo смешанная кофейная гуля с коричневой рисовой мукой, грибные споры Reishi, ксантановую жвачку (обычное пищевое связующее, найденное в мороженых и заправках для салатов) и воде. Luo также построил новую 3D -принтер для Jubilee 3D -принтера, который разработал лабораторию машинного агентства UW. Новая система принтеров может выдержать литр пасты.

Команда напечатала различные предметы с Mycofluid: упаковка для маленького стекла, три куска вазы, две половинки статуи MOAI и гроб с двумя частями размером с бабочек. Затем объекты сидели в пластиковой ванне в течение 10 дней, в течение которых мицелий образовал своего рода оболочку вокруг микофлюида. В случае статуи и вазы отдельные части также слились вместе.

Процесс такой же, как и у домашних грибных комплектов: держите мицелий влажной по мере того, как он растет из богатого питательными веществами материала. Если бы части оставались в ванне дольше, настоящие грибы прорастали бы из объектов, но вместо этого они были удалены после того, как сформировалась белая мицелиальная кожа. Затем исследователи высушивали кусочки в течение 24 часов, что остановило плодоношение грибов.

Готовый материал тяжелее, чем пенопласта — клозер к плотности картона или древесного угля. Через час в контакте с водой он поглотил только 7% больше веса в воде и высушил близко к первоначальному весу, сохраняя при этом свою форму. Он был таким же сильным и жестким, как полистирол и расширенная пена полистирола, вещество, используемое для изготовления пенопласта.

Хотя команда специально не проверяла компостируемость материала, все его компоненты являются компостируемыми (и на самом деле, съедобные, хотя и меньше, чем аппетитно).

Поскольку Mycofluid требует относительно однородной используемой кофейной гущи, работа с ней в значительном масштабе оказалась бы трудной, но команда заинтересована в других формах переработанных материалов, которые могут образовывать аналогичные биопасты.

«Мы заинтересованы в том, чтобы расширить это на другие материалы, полученные из био, такие как другие формы пищевых отходов»,-сказал Луо. «Мы хотим в целом поддерживать такой гибкий развитие, а не только для того, чтобы обеспечить одно решение этой серьезной проблемы пластиковых отходов».