コーヒーかすとキノコを利用したプラスチック代替素材を開発(Plastic Alternative: Mushrooms, Coffee, 3D Printing)

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2025-02-18 ワシントン大学

ワシントン大学の研究チームは、使用済みのコーヒーかすと霊芝(Reishi)キノコの胞子を組み合わせ、3Dプリント技術を用いて堆肥化可能なプラスチック代替素材を開発しました。 コーヒーかすは栄養豊富で、抽出過程で滅菌されるため、キノコの菌糸体(マイセリウム)の成長に適しています。研究者たちは、コーヒーかすをペースト状にし、3Dプリンターで包装材や花瓶の部品、小さな彫像などを作成。これらのオブジェクトに霊芝の胞子を接種すると、菌糸体が成長し、コーヒーかすを結合して耐水性のある軽量な素材に変換します。この方法は、スタイロフォームなどの従来のプラスチック素材に代わる持続可能な選択肢を提供し、特に小規模事業者が製品の包装材として活用することが期待されています。

<関連情報>

3Dプリント菌糸体バイオコンポジット: 菌類をベースにした複合材料の3Dプリントと成長方法 3D-Printed Mycelium Biocomposites: Method for 3D Printing and Growing Fungi-Based Composites

Danli Luo, Junchao Yang, and Nadya Peek
3D Printing and Additive Manufacturing  Published:23 January 2025
DOI:https://doi.org/10.1089/3dp.2023.0342

コーヒーかすとキノコを利用したプラスチック代替素材を開発(Plastic Alternative: Mushrooms, Coffee, 3D Printing)

Abstract

Despite recent advances in 3D printing and additive manufacturing, the main materials in rapid prototyping are derived from finite resources such as petroleum-based plastics. Researchers are developing alternatives to exhaustible and potentially environmentally harmful materials through biomaterials. Mycelium biocomposites are one promising area of inquiry; when mycelium decomposes biomass, it produces a composite biomaterial, which is fully compostable and has beneficial structural and hydrophobic properties. However, mold-based fabrication methods for biocomposites require tooling and limit the possible shapes. We introduce a novel method for directly 3D printing mycelium biocomposites without the need for molds or tooling. Our method comprises three main contributions: Mycofluid, a mycelium-inoculated paste that uses spent coffee grounds, a recycled biomass; Fungibot, a custom hardware system for 3D printing biopastes like Mycofluid; and a method for incubating mycelial growth within fresh 3D prints resulting in mycelium biocomposite parts. We illustrate our contributions through a series of objects showcasing our method and the material qualities of the parts. Notably, we demonstrate how living mycelium can fuse separate prints, enabling complex geometries that are otherwise challenging to 3D print as one part.

生物工学一般
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