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3D打印的垃圾站更清洁、更美妙
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3D打印材料这一新鲜事物受到很多媒体关注，例如含有活细胞的巧克力或凝胶。其他打印材料（如金属、陶瓷和玻璃）都逐渐应用于工业生产。根据打印材料的市场销售追踪数据，塑料仍位居榜首。
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3D打印机旁边摆着的一般都是装满塑料粉末的桶，或是如同轮毂罩大小的颜色鲜艳的塑料线轴。粉末形式的尼龙是最受欢迎的。其他较常使用的打印塑料粉末包括聚丙烯（制造酸奶盒的材料）以及聚乙烯（用于制造垃圾袋）。
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每台MakerBot打印机在运送给买方之前都要对其进行测试。2012年，当我在纽约布鲁克林参观它从前的生产设备时，我发现一行行色彩鲜艳的ABS塑料线轴悬挂在打印机上方，这一场景让人感到很愉快，使人联想起一盒全新的蜡笔。跟MakerBot打印机相似的是，大部分受消费者欢迎的低成本3D打印机都使用一种叫作“ABS的塑料”，而这种塑料常被用于制造乐高玩具、白色塑料皮划艇以及硬塑皮箱。
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塑料成为3D打印的主导材料的原因如下：首先，塑料价格便宜，易于加工；其次，塑料长期以来一直作为大规模生产的原材料，从制造最简单的瓶子到复杂昂贵的船体都可以使用塑料。
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有时人们会用“塑料”这个词贬低一个人或一样物品不够真实。事实上，塑料是如此真实地存在，它已成为我们地球上迅速增长的主要污染源，2000年生产的塑料是1960年生产的25倍。
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记者苏珊·弗赖恩克尔追溯了人类社会对塑料的依赖程度的变化，从最开始迷恋使用塑料发展到现在她称之为“畸形的恋情”的对塑料的高度依赖。大约150年前，当人们首次生产出塑料时，塑料被预言为可以使乌龟和大象免于灭绝的新材料。第二次世界大战后，塑料的使用范围越来越广。根据美国化学理事会的统计，塑料在1976年成为世界上应用最广的材料。
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如今使用的大多数塑料都是由化石燃料（包括天然气和石油）制成的。塑料成本较低的原因之一就在于它是由从环境中提取化石燃料的过程中产生的废弃副产品制成的。在演示分子是如何彻底改变一个物体属性的过程中，人们发现塑料含有大量的碳和氢，这是构成生命体的标志性元素。
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塑料品的耐磨性和耐腐蚀性是塑料能够广泛应用的原因，但是同样的韧性和耐久性也使塑料产品对环境构成了极大威胁。不管塑料被扔多远，从垃圾桶到垃圾站，或者最终被冲进大海，它们就像一群快速增长的无法生物降解的废物僵尸大军一样。
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1997年，查尔斯·穆尔在北太平洋的一个偏远地区进行航海旅行时，他震惊地发现他的船被一大片漂浮的废弃塑料所包围。穆尔称这一片塑料粒子的流动区域为“太平洋垃圾补丁”，其大小估计和得克萨斯州的面积相当。
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这一场景震惊了穆尔，他在他的《塑料海洋》（Plastic Ocean）一书中描写了这段经历。从此，他就将收集和分析海洋漂浮的塑料垃圾作为自己一生的事业。多年来，穆尔和他的船员们定期前往“太平洋垃圾补丁”打捞并登记塑料垃圾，大部分塑料垃圾都是以小颗粒形式存在的。
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大多数在海上漂浮的塑料都不能降解，会一直存在。随着时间的推移，海浪将漂浮的塑料垃圾打成小碎片，也就是穆尔所描述的塑料“五彩纸屑”，从卫星照片上看不到这些碎片，但它们真实地存在于海洋生态系统中。漂浮在海洋上的庞大垃圾岛屿每年不断扩大，破坏海洋的生态环境，使海鸟和海豹窒息而亡，并将有毒的副产品留在了生态系统中。
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穆尔的报告称，渔网捞到的塑料“五彩纸屑”的重量是海里浮游生物的6倍，而浮游生物是海洋的食物基础。除了小的塑料碎片，他的渔网也捞到了很多肉眼可以识别的日常塑料制品，如一次性打火机、塑料渔网、塑料手柄、儿童玩具，当然还有塑料瓶。
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如今，同工厂大规模生产的塑料产品相比，3D打印塑料零部件数量非常少。如果将其放在“太平洋垃圾补丁”旁边，3D打印的塑料垃圾的体积微乎其微，就像在一个足球场边上摆了一只儿童鞋。然而像其他的塑料品一样，无论它是定制的还是大规模生产的，大多数3D打印产品在到达生命周期末端时都将被扔进垃圾桶。
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3D打印的开创者和预言家乔瑞斯·皮尔斯指出，如果我们继续按照现在的全球消费率消耗和丢弃物品，我们将会在自己丢弃的废物里窒息。一篇名为《3D打印与规模制造—一个更美丽的垃圾站》的博客文章写道：“我担心大规模生产最终可能导致大规模灭绝……我真的相信我们正走向灭绝之路……就像复活节岛人一样，我们也将砍倒最后一棵树。”
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塑料对环境具有破坏性，然而塑料也是一个伟大的“民主均衡器”，使每个人都能拥有曾经只有富人才能使用的家居用品。塑料制品应用于生活的方方面面，从普通的塑料玩具到救生时用来输血的塑料管。
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用塑料制成的汽车发动机部件和汽车内部器件比用金属制造的部件重量轻，而减轻重量对环境有利。塑料包装可以用来保存食物。同时，塑料带来了就业机会：塑料产业是美国最大的雇主之一。与塑料行业相近的包装行业发展更大，在世界范围内，包装行业排名第三，仅次于食品和能源。
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不论是兴盛时期还是衰落时期，我们的经济都以塑料产品为中心。3D打印可以使普通人在家里生产塑料产品，从而开辟了一条塑料制造的新渠道。为了成为更绿色环保的制造方式，3D打印技术需要使用新型环保原材料。
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变废为宝：绿色环保打印
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为了了解更多有关绿色材料的知识，我同西雅图华盛顿大学的工程学教授马克·甘特尔进行了交谈。马克解释说：“市场上的大多数打印材料都不是真正的环保材料。”马克和他的同事杜安·斯托尔蒂教授在华盛顿大学一起建立了一家索尔海姆实验室，主要针对基本的3D打印技术进行研究。很多年前，马克和杜安各自拿出一个月的工资为实验室购置一台3D打印机，这也是校园里的第一台3D打印机。从此以后，他们在这方面的研究从未间断。
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实验室的主要研究领域之一就是可降解的3D打印材料，包括开发和测试环保再生材料。索尔海姆实验室的学生们用3D打印技术打印出了“糖、木头和蟹壳等各种各样的产品”，一名学生用3D打印技术打印出了一件实验性的混合产品，由于血液的凝血能力强，产品中添加血液作为黏合剂。
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马克解释说，一台3D打印机基本上能够生产“任何可以打磨成合适颗粒大小的东西，我的意思是任何东西”。关键是能够把材料磨成合适的颗粒度和质地，使这些粉末可以平铺成一薄层。一旦材料磨成粉，就需要使用合适的黏合剂。这种黏合剂粉末与原料粉末混合在一起，放入打印床，铺成一薄层，然后打印头中释放出溶剂激活黏合剂材料，从而使粉末黏合在一起形成打印层。
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该实验室有关绿色打印的突出成果之一就是利用可回收牛奶盒制成的一艘3D打印船，这艘3D打印船在西雅图一年一度的赛艇比赛上获得了第二名。该实验室的学生组织WOOF（华盛顿开放对象创客俱乐部）设计并打印了一艘船，并参加了牛奶盒船竞赛，这是西雅图年度海洋节的一项非常有名的比赛。牛奶盒船竞赛的规则非常严格，漂浮材料只能是用来盛牛奶或果汁的半加仑或一加仑的塑料盒或纸盒。
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WOOF团队在比赛前几周就开始用废牛奶盒造船了。学生们都跑去翻垃圾箱，把将近40磅(1)的塑料盒拖回了实验室。他们把废塑料盒打磨成细粉，然后租来一台带有家用挤压机的等离子切割机。为了给打印机的塑料挤压机提供动力，本科生马修·罗格从他的汽车上卸下了雨刮电机。经过两个月的实验和几次失败的教训，学生们了解到在打印过程中用于打印的牛奶盒粉末大小会缩小2%。马克介绍说，通过不断修改设计，WOOF团队用两天的时间打印出了一条能够承重150磅的船，这条船可以像独木舟一样划水前进。
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