Ученые придумали альтернативу пластику с поддержкой 3D-печати из натуральных компонентов и планируют расширить производство.
Кофе — один из самых популярных напитков в мире, но лишь 30% кофейных зерен растворяются в воде, а прочее отправляется в мусор. Только в США ежегодно выбрасывается более 500 тысяч тонн кофейной гущи. Новый метод позволяет не лишь сократить отходы, но и получить экологичный материал, который можно использовать вместо пенопласта.
Идея возникла у доктора Данли Луо из Университета Вашингтона, когда он приметил, как быстро накапливаются отходы от эспрессо-машины. Вместе с коллегами он разработал пасту, названную Mycofluid, в состав которой входят измельченная кофейная гуща, кофейная рисовая мука, споры грибов Рейши, ксантановая камедь (натуральное загустительное вещество, используемое в продуктах питания) и вода.
Паста загружается в 3D-принтер, специально разработанный для труды с таким материалом. Напечатанные изделия выращиваются в течение 10 дней, в течение которых грибной мицелий (корневая система грибов) разрастается и формирует крепкую оболочку, соединяя материал в цельную структуру. Затем объекты высушивают, останавливая рост грибов. Результаты работы бывальщины опубликованы в журнале 3D Printing and Additive Manufacturing.
Команда изготовила упаковку для стеклянных предметов, элементы ваз, статуэтки и даже модель гроба для мотылек.
Готовый материал оказался легким, но прочным — по плотности он напоминает картон или древесный уголь, а по жесткости сравним с пенопластом. При погружении в воду на час он впитал итого на 7% больше собственного веса, а после высыхания вернулся к первоначальной массе, сохранив форму.
Исследователи планируют расширить методику и отведать использовать другие виды пищевых отходов. Луо отмечает: «Мы заинтересованы в том, чтобы создать гибкую и массовую технологию, а не просто одноразовое решение проблемы пластиковых отходов».
Команда находит, что этот метод поможет малым производствам создавать экологичные упаковочные материалы, заменяя вредный полистирол. Кроме того, они собираются упростить изготовление и наладить массовое производство.