瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的研究人员日前开发了一种3D打印生物材料，该材料以面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）和微纤化纤维素（MFC）为原料，旨在用作轻质室内覆层。

这项研究是首次在可展示的规模上，对酵母作为3D打印建筑用材料构件的潜力进行系统性探索。

该工作由查尔姆斯理工大学建筑与土木工程系的Yagmur Bektas和Malgorzata A. Zboinska牵头，与该校生命科学系、化学与化学工程系以及芬兰阿尔托大学的同事共同完成。

传统建筑材料——砖、混凝土、玻璃和塑料——占全球原材料消耗的30%和固体废物排放的33%。此前该领域的生物基研究主要集中在笨重的结构材料上，而轻质板材方案尚未被探索。

选择面包酵母是因为其生长速度快（每90分钟翻倍），并且作为酿酒工业的副产品容易获取。纤维素来自木材废料和工业纸浆流，在挤出过程中提供粘度和形状稳定性。

优化后的配方组合为：3%酵母溶液、13%水性MFC溶液、1%海藻酸钠、5%甘油和水。酵母以两种形式制备：完整的烘箱灭火细胞（充当填料）和均质化的烘箱灭火细胞（充当粘合剂）。

热重分析表明，该配方在超过330°C时仍能抵抗完全热分解，作者认为这可能对室内使用的防火安全性具有意义。

采用基于压力的挤出系统（安装在KUKA Agilus KR10工业机器人上）生产了20cm×50cm的大尺寸瓷砖。实心瓷砖设计显示表面面积收缩率为6%，平均三维变形为0.02 mm。十七块瓷砖组装成一个垂直屏演示器，展示了实心、穿孔和混合孔隙率配置。

作者指出，在实际应用之前，还需要进一步研究长期耐久性、耐湿性、防火性能以及瓷砖组装方法。该研究发表于《建筑前沿研究》（Frontiers of Architectural Research）。