RMIT把废弃咖啡渣变成可降解3D打印线材，打印出全尺寸建筑形态

墨尔本设计周上，一个由废弃咖啡渣打印出来的全尺寸建筑形态被摆到公众面前。

它叫「从废弃物到形态」，来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT University）的研究团队。

研究人员先开发出一种由废弃咖啡渣制成的可生物降解3D打印线材，再用它生产出这个建筑形态。

项目仍处于研究阶段，但这个示范结构让人初步看到咖啡废弃物最终可能为低碳建筑材料做出什么贡献。

它由皇家墨尔本理工大学理学院的杰出教授贾宝华（Baohua Jia）和建筑与城市设计学院的尼克·鲍（Nic Bao）博士领导。

贾宝华在RMIT原子材料与纳米制造中心的团队，一直在研究如何更好地利用日常废弃材料，尤其是在3D打印中。

3D打印通常使用塑料和玉米粉基化合物。

墨尔本产生大量废弃咖啡渣，这些咖啡渣通常被丢弃。

贾宝华说，「鉴于墨尔本以咖啡文化闻名，我们认为这可能是一种值得研究的好材料。」

贾宝华接着说，「咖啡是一种丰富的生物材料，也是一种良好的肥料，因此我们相信它可以为制造这种新型可生物降解材料提供有前景的基础。」

材料科学遇上计算建筑，这种合作也塑造了项目的发展方式。

贾宝华的团队在材料层面开展工作，开发并表征这种线材，而鲍博士的FormX研究实验室则专注于其性能如何为计算设计和更大规模的建筑应用提供信息。

据贾宝华介绍，咖啡渣提高了材料强度，同时还提供了天然棕色和残留的咖啡气味。

项目研究型研究生刘康（Kang Liu）说，「借助咖啡渣，这种材料可以支持吸音、隔热、气味和外观，为建筑师提供另一个可运用的层面。」

该团队尚未公布吸音或隔热的量化性能数据。

完整的空间示范结构由本地收集的废弃咖啡渣制成，这些咖啡渣被加工成线材，然后3D打印成建筑形态。

这项工作已在行业圈引起一些早期关注。

它因与预制建筑、先进制造和循环设计相关，获得了建筑与先进制造领域的Modscape + Modbotics专题介绍，并被期刊《建筑智能》（Architectural Intelligence）选为封面图片。

除了研究本身，该团队还将基于咖啡的3D打印概念纳入教育推广。

通过澳大利亚纳米制造未来挑战计划（Australian Nano Manufacturing Future Challenges program），高中生正使用相同工艺亲身接触可持续性、材料科学和增材制造。

展望未来，该团队正在寻求与咖啡店、材料供应商、设计师、工程师、制造商和建筑合作伙伴合作，涵盖废物管理、包装和消费品等领域。

食物废弃物进入3D打印领域，RMIT项目并非首次尝试将食物废弃物转化为建筑应用3D打印线材。

BARBARA项目由欧盟「地平线2020」计划资助270万欧元，5个国家、11个合作伙伴参与，历时四年开发出八种由食物废弃物和农业副产品制成的生物基材料，用于熔融长丝制造。

项目提到的下一步，仍然是从实验室规模扩大到半工业规模。

从这条时间线看，从可用线材走到建筑应用的工业规模生产，中间隔着数年时间和数百万资金，不是一个示范结构就能跨过去。

在墨西哥，MANUFACTURA团队也通过「蛋壳项目」探索了食物废弃物在建筑3D打印中的使用。

该团队开发了一种由废弃蛋壳和可持续骨料制成的生物陶瓷材料，使用机械臂生产出一堵由105块几何形状不同的砖组成的墙，以及一根由26个互锁部件组装的柱。

这种基于生物粘结剂的材料无需烧制即可固化，是废物衍生材料通过增材制造变成建筑组件的另一个例子。