El café puede hacer muchas cosas: despertarte, calentarte y disminuir ese temor existencial. Según un nuevo estudio , también podría ayudar a reducir los residuos de la impresión 3D.
por Daniel Strain, Nicholas Goda, Universidad de Colorado en Boulder
Esa es la visión detrás de un nuevo proyecto dirigido por Michael Rivera, profesor asistente en el Instituto ATLAS y el Departamento de Ciencias de la Computación de CU Boulder. Él y sus colegas han desarrollado un método para imprimir en 3D una amplia gama de objetos utilizando una pasta hecha enteramente de posos de café viejos , agua y algunos otros ingredientes sostenibles.
El equipo ya ha experimentado con el uso de posos de café para elaborar joyas, macetas para plantas e incluso, apropiadamente, tazas de expreso. La técnica también es lo suficientemente simple como para funcionar, con algunas modificaciones, en la mayoría de las impresoras 3D de bajo costo y de consumo.
«Se pueden hacer muchas cosas con posos de café», dijo Rivera. «Y cuando ya no lo quieras, puedes volver a tirarlo a un molinillo de café y utilizar el café molido para imprimir de nuevo».
El grupo presentó sus hallazgos en la conferencia de Diseño de Sistemas Interactivos de la Association for Computing Machinery en Pittsburgh.
Para Rivera, el proyecto es parte de su misión de hacer que la impresión 3D sea más sustentable, permitiendo a artistas, diseñadores, ingenieros y más crear rápidamente prototipos comprensibles y otros objetos domésticos sin agregarlos a los vertederos.
«Nuestra visión es que uno pueda simplemente comprar algunas cosas en un supermercado y en línea y ponerse en marcha», dijo Rivera.
Crédito: Universidad de Colorado en Boulder
Las buenas ideas provienen de la cafeína
Como era de esperar, esa visión comenzó en una cafetería.
Cuando Rivera era estudiante de posgrado en la Universidad Carnegie Mellon, a menudo trabajaba en un café en Pittsburgh llamado Arriviste Coffee Roasters. La cafetería contrató a un grupo local para que recogiera los posos de café usados para convertirlos en abono, pero durante la pandemia de COVID-19 eso no fue posible. Los desechos comenzaron a acumularse.
«El propietario me dijo: ‘No sé qué hacer con él. Así que simplemente lo tiro'», dijo Rivera, quien se unió a CU Boulder como investigador postdoctoral en 2022. «Miré el terreno y dije: ‘Tal vez pueda hacer algo con ellos'».
Rivera explicó que la mayoría de las impresoras 3D de consumo que hay en el mercado hoy en día imprimen con algún tipo de termoplástico. El más común es el ácido poliláctico o PLA. Este material es, en teoría, compostable, pero sólo una fracción de las instalaciones de compostaje lo aceptarán.
«Si lo tiras a un vertedero, que es donde termina la mayor parte del PLA, tardará hasta 1.000 años en descomponerse», dijo Rivera.
Se dio cuenta de que podía resolver varios problemas al mismo tiempo: reducir los residuos plásticos, encontrar algo que hacer con todos esos posos usados y disfrutar de unas tazas de café calientes en el proceso.
Motivos de celebración
El método del equipo es bastante simple, señaló Rivera. Él y sus colegas mezclan posos de café secos con otros dos polvos que compran online: goma de celulosa y goma xantana. Ambos son aditivos comunes en los alimentos y se degradan fácilmente en un contenedor de abono. A continuación, los investigadores mezclan con agua.
«Prácticamente estás buscando la consistencia de la mantequilla de maní», dijo Rivera.
No puedes cargar ese líquido directamente en una impresora 3D. Primero, Rivera hace un poco de manipulación del jurado, modificando una impresora con tubos de plástico y una jeringa llena de pasta de café. Pero las creaciones del grupo son sorprendentemente resistentes. Cuando se seca, el material de los posos de café es tan duro como el hormigón no reforzado.
«Hemos creado objetos con muchísimo uso», dijo Rivera. «Los hemos dejado caer y aún no se han roto».
Ve un gran potencial para convertir los posos de café en objetos tangibles. Rivera, por ejemplo, ha hecho pequeñas macetas con posos de café, que pueden usarse para cultivar plántulas de plantas amantes de los ácidos, como los tomates. Una vez que las plantas crezcan lo suficiente, puedes plantarlas, con maceta y todo, en la tierra. El equipo también puede agregar carbón activado a sus terrenos para fabricar piezas que puedan conducir electricidad, como botones para dispositivos electrónicos sustentables.
Una impresora 3D coloca posos de café usados para hacer una jardinera. Crédito: Michael Rivera
Rivera señaló que es posible que la impresión con posos de café nunca se convierta en una práctica generalizada. En cambio, ve el proyecto como un paso hacia el descubrimiento de otros tipos de materiales de impresión 3D sostenibles que algún día podrían reemplazar a los plásticos.
Más información: Michael L. Rivera et al, Diseño de un material sostenible para la impresión 3D con posos de café gastados, Actas de la Conferencia ACM Designing Interactive Systems 2023 (2023). DOI: 10.1145/3563657.3595983
