創(chuàng)新工作室MANUFACTURA利用龍蝦殼制作3D打印生物復(fù)合材料

2024年9月18日，南極熊獲悉，總部位于墨西哥的設(shè)計工作室MANUFACTURA與專門從事生物3D打印材料的公司bioMATTERS合作，成功開發(fā)出一種以龍蝦殼為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)性3D打印生物陶瓷材料。這一創(chuàng)新項(xiàng)目在美國龍蝦生產(chǎn)重鎮(zhèn)緬因州的Haystack Mountain工藝學(xué)校進(jìn)行，展示了對可持續(xù)材料的前沿探索。

龍蝦殼，即龍蝦外骨骼，主要由幾丁質(zhì)組成。這種天然的多糖材料不僅耐用，還具備抗菌性和生物降解性。MANUFACTURA和bioMATTERS結(jié)合這些特性，將龍蝦殼轉(zhuǎn)化為復(fù)合陶瓷材料，利用海鮮加工副產(chǎn)品，探索新的材料應(yīng)用可能。

△采用龍蝦殼打印的生物復(fù)合材料

這種新材料是一種復(fù)合漿料，由細(xì)碎的美國龍蝦殼（來自緬因州龍蝦公司Greenhead Lobster）、本地陶瓷和粘合劑制成。添加的陶瓷成分不僅提高了材料的強(qiáng)度，還促進(jìn)了燒結(jié)過程。根據(jù)初步報告，大約15個龍蝦殼可以生產(chǎn)出2公斤的3D打印漿料。鑒于緬因州每年捕獲超過一億磅的龍蝦，這種材料具有顯著的可擴(kuò)展性和可再生性。

通過3D打印技術(shù)發(fā)展可持續(xù)制造

去年，該公司因其創(chuàng)新的蛋殼制成的3D打印生物陶瓷材料而成為頭條新聞。這個項(xiàng)目利用可持續(xù)的陶瓷制造方法，通過3D打印技術(shù)將使用過的蛋殼轉(zhuǎn)化為生物陶瓷，并結(jié)合KUKA KR-150機(jī)械臂和可持續(xù)骨料，生產(chǎn)出多種幾何形狀的積木，這些積木可廣泛應(yīng)用于各種建筑項(xiàng)目。

“蛋殼項(xiàng)目”的成功得益于計算設(shè)計、數(shù)字制造、技術(shù)與材料創(chuàng)新的結(jié)合。該項(xiàng)目展示了通過回收、消毒、制造和現(xiàn)場施工方法創(chuàng)造新機(jī)會的巨大潛力。

△早些時候，MANUFACTURA利用舊蛋殼3D打印生物陶瓷

盡管目前龍蝦項(xiàng)目的材料強(qiáng)度和其他特性仍在評估中，但MANUFACTURA和bioMATTERS團(tuán)隊對這種應(yīng)用前景充滿信心。它們計劃將這種復(fù)合生物材料應(yīng)用于建筑設(shè)計，特別是在砌塊和飾面方面，以創(chuàng)造可持續(xù)且創(chuàng)新的建筑材料。

實(shí)際上，這一領(lǐng)域的探索并非孤例。甲殼素在許多3D打印研究中已經(jīng)成為關(guān)鍵材料。例如，新加坡科技設(shè)計大學(xué)于2020年開發(fā)了基于甲殼素的火星生物石，而德國紡織和纖維研究所最近也開發(fā)了由甲殼素制成的輕質(zhì)生物基纖維復(fù)合材料。

總的來說，MANUFACTURA和bioMATTERS的這一合作標(biāo)志著在可持續(xù)3D打印材料領(lǐng)域邁出了重要一步，將進(jìn)一步推動建筑材料的創(chuàng)新和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。