在一项通过制造一个非常坚固的新问题来解决两个问题的行动中,麻省理工工程师对世界塑料垃圾有了一个计划:把它变成你的地板托梁。由教授David Hardt(SM '74,PhD '79)和讲师AJ Perez('13,MEng '14,PhD '23)领导的团队,提出了一个使用回收塑料3D打印建筑级梁和桁架的愿景,为木材框架提供了一个潜在的替代方案,而且不需要砍伐三个亚马逊雨林。

虽然一些公司正在使用大型3D打印机用混凝土或粘土打印墙壁——这些材料对环境的好处是出了名的——但这些工程师是首批探索用回收塑料打印结构框架元件的人之一。他们的设计模仿了传统的木制桁架,看起来像一个带有对角横档的梯子。在他们的测试中,他们从一家航空航天材料公司获得了回收PET聚合物和玻璃纤维的颗粒,并将其用作“墨水”在一个房间大小的打印机中。

结果呢?他们打印了四根长桁架,将它们配置成一个传统的胶合板顶部地板框架,并看着它承受了超过4000磅的重量,远远超过了美国住房和城市发展部的主要建筑标准。每根塑料桁架重约13磅,轻到不需要平板卡车,工业打印机可以在13分钟内快速生产一根。至关重要的是,他们正在开发一个适用于未清洗的“脏”塑料的工艺。

“我们估计到2050年,世界需要大约10亿套新住房。如果我们试图用木材建造那么多房屋,我们将需要砍伐相当于三个亚马逊雨林的树木,”Perez说,简洁地总结了住房危机,并附带了一丝生态恐怖。他说,关键是将脏塑料回收成更轻、更耐用、更可持续的建筑产品。

宏伟的愿景包括将用过的瓶子和食品容器等垃圾直接送入粉碎机,将其变成颗粒,然后送入大型3D打印机,成为结构部件。Perez设想在塑料来源附近(如足球场)放置集装箱式微型工厂,使用现成的粉碎技术。打印的部件将非常轻,你可以用轻便摩托车或皮卡车将整个建筑的框架运送到需要的地方,同时大概会对自己碳足迹的减少感到非常得意。