学生团队尝试用橘皮开发可3D打印的生物塑料

我们已经都能用PLA或ABS进行3D打印，许多人还可以用基于大麻或啤酒的生物纤维来3D打印对象，令人吃惊的是，有些人甚至认为可以用橘子皮或更奇怪的虾皮纤维来进行3D打印！对于来自西班牙加泰罗尼亚高级建筑研究所IaaC）的一支学生团队来说，这一想法看起来并不是那么荒唐。

在一个被称为Piel Vivo/Bio-Plastica的研究项目中，来自IaaC的学生团队着手开发新的生物塑料，主要是可生物降解的有机化合物塑料。该研究团队在自己的网页上解释说，“我们都想更了解生物塑料，因为这种材料有许多优点，其中包括：参数化材料、价格实惠、易获取、重量轻、无毒、刚性/柔性、透明、热响应、设计师/制造商可控制、可生物降解。”

你可能会好奇橘子皮会在哪里起作用。嗯，由于想要真正采取“节能、再利用、回收”的理念来创建生物塑料，该小组开始研究将食品垃圾转化为塑料。由于西班牙是一个以橘子闻名的国家，因而学生们研究如何利用这种水果的副产品，结果他们发现有机废料甚至可以为生物塑料带来益处。

正如学生们解释的那样，橘皮中含有纤维素，它是地球上最丰富的有机聚合物之一。由橘皮有机合成物所带来的好处之一是高拉伸强度，这是由纤维素晶体性质中的高分子链长度和高耐热性决定的。

为了测试橘皮生物塑料的特性，研究小组选择使用基于明胶的生物塑料，因为明胶具有良好的力学性能。除了橘皮生物塑料，该团队还尝试了基于虾皮和咖啡粉的塑料。

在对各种生物塑料进行了一些材料实验后，该团队发现橘皮生物塑料表现出了良好的强度和高耐热性，而基于咖啡粉的塑料被证明更具疏水性，也就是说防水。然而学生们发现，生物塑料会随时间发生收缩和弯曲。他们解释说：“我们在材料中使用食品垃圾的百分比越高，材料的弯曲程度就越大。脱水材料的加入会引发组织的自组装行为。这是基于咖啡的生物材料中最具戏剧性的。”

然而，该项目的真正美丽之处在于它的潜力。通过从食品垃圾等自然存在的材料那里吸收各种特性，生物塑料可以为了某些目的或特定属性来定制。正如所提到的，为了使他们的项目尽可能生态，研究小组主要研究西班牙的食品垃圾，但他们相信该方法可以在其他有不同食品垃圾的地方实施。

从长远来看，IaaC研究小组希望通过在生物塑料产生的地方建立食品垃圾收集点并实现分拣系统，来将生物塑料系统纳入当地城市环境中。“生物塑料可以按用户要求制作，并直接回馈当地社区，这降低了对交通的需要，”他们说。

我们是否会在不久的将来用橘皮线材来进行3D打印仍有待观察，但毫无疑问，IaaC研究小组的想法及其Piel Vivo/Bio-Plastica项目大有可为。