麻省理工学院推出可持续3D打印机，利用人工智能将食物垃圾转化为有用物品

2025年7月22日，南极熊获悉，来自麻省理工学院的两位毕业生开发一款能够将家庭食物垃圾转化为可用物品的桌面3D打印机。这款名为FOODres.AI的打印机由王一清和曹碧如共同研发，结合了人工智能、实时材料分析和基于挤压的3D打印技术，能够将香蕉皮和蔬菜边角料等有机废料重新利用。项目源自麻省理工学院IDEAS社会创新挑战赛，这是一个支持学生主导的环境和社会倡议的大学孵化器。

桌面3D打印系统通过一款移动应用程序处理输入，应用程序利用手机摄像头和自训练的物体检测模型来识别废料的类型。基于分析结果，人工智能评估打印适性并提出配方，将废料与天然添加剂混合，生成生物塑料糊状物。设备内部的材料处理模块负责制备混合物，然后通过三轴挤出系统进行沉积。用户可以从预加载的模板（包括杯垫和杯托）中进行选择，也可以上传自定义设计。这款打印机可打印长宽各240毫米、高220毫米的物体。

△Foodres.AI3D打印机。图片来自Foodres.AI。

这款打印机器设计精巧，易于操作，无需任何 3D 打印经验。它有两个开口，一个用于放入厨余垃圾，另一个用于取出打印物品，并配有半透明外壳，可直观展示内部打印过程。移动界面提供可视化工作流程，包括形状选择、实时反馈以及根据可用材料自定义颜色或纹理。软件会根据用户输入自动调整打印参数，支持标准化和个性化输出。

Foodres.AI机器原型于2024年12月在马萨诸塞州剑桥市创建。根据项目文件，美国的食物损失和浪费每年产生约1.7亿公吨二氧化碳。通过在残渣进入堆肥箱或垃圾填埋场之前进行干预，该设备实现了创造者所说的“超本地循环经济”。用户测试表明，人工智能辅助检测提高了打印质量，并且过程透明且易于实践，提高了参与度。这款打印机能够使可持续行为切实可行，是开发的核心重点。

△界面设计。图片来自 FoodRes.AI。

FOODres.AI 获得了麻省理工学院 IDEAS 挑战赛的资助，挑战赛设在PKG 公共服务中心。他们的团队作为 2024 届参赛者，获得了 4,000 美元的种子基金。IDEAS 要求项目由麻省理工学院的学生主导，并根据可行性、情境创新和影响力衡量标准对提案进行评估。这款桌面打印机符合这些标准，它为一个广为人知的环境问题提供了一个家庭规模的制造解决方案，同时无需专业知识或基础设施。

2025年，这项设计荣获两项重要国际奖项，并获得了国际认可。打印系统荣获社会设计类别的A'设计白金奖，由专业人士、学者和媒体组成的评审团评选，仅授予排名前1%的参赛作品。评委们高度评价了打印机使环保参与变得触手可及的能力，以及对人工智能和材料科学的融合。此外，它还荣获了iF设计奖，旨在表彰全球工业设计领域的杰出成就。这两个奖项都使项目与其他具有社会影响力的数字制造创新项目并驾齐驱。

△基于食物垃圾的测试材料和3D打印样品的特写。图片来自Foodres.AI。

这台由剑桥大学研发的机器将食物残渣重新定义为功能性创造的原材料，而非不可避免的废弃物。与依赖集中物流的堆肥或再分配项目不同，这种方法实现了家庭内部的再利用。虽然这款 3D 打印机仍处于原型阶段，但它展示了增材制造和人工智能如何融合，以支持家庭层面低门槛、环保的实践。