將牛奶廢料轉化為3D打印長絲：事實還是虛構？
魔猴君 行業資訊 22天前
威斯康星大學普拉特維爾分校的兩位教授公布了一項結合農業和增材制造的新突破。研究人員開發出一種頗為出人意料的技術，可以將過期牛奶轉化為環保的3D打印材料。這項最近獲得專利的方法利用酪蛋白和乳清等牛奶蛋白來制造用于3D打印的新型可持續材料。它可以減少塑料垃圾，并為美國奶農開辟新的收入來源。
該項目最初是為了應對新冠疫情期間乳制品行業的牛奶產量過剩而啟動的。供應鏈中斷導致大量牛奶被拒收，給奶農造成了巨大的利潤損失。然而，John Obielodan博士和Joseph Wu博士并沒有讓這些過剩的牛奶白白浪費，而是看到了利用牛奶蛋白質的機會。他們最初專注于從變質牛奶中提取蛋白質，并將其添加到用于3D打印的聚合物共混物中。經過多年的實驗，該團隊成功研制出一種兼具強度和柔韌性的生物復合材料，可用于高性能應用。
這項研究本身側重于測試哪些蛋白質與現有的3D打印材料結合效果最佳。該大學化學和機械工程系的學生也參與了蛋白質純化和配方調整，以優化材料的強度和打印性能。最終，他們研發出一種獨特的聚合物，它不僅性能良好，而且可生物降解。這有望成為目前行業主流的石油基塑料的替代品。
通過再利用牛奶蛋白，該項目將農業廢棄物轉化為制造業的寶貴資產。這是一種循環經濟模式，通過重復利用材料來抵消環境影響。這項研究也符合美國在支持當地農民的同時推進綠色技術的更廣泛目標。政府資助的乳業創新中心項目在幫助研究人員將想法從概念轉化為專利方面發揮了至關重要的作用。根據Agreste Graph'agri 2024的一項研究，到2022年，法國的牛奶產量將達到234億升，成為歐洲第二大牛奶生產國。不難想象，這個美國項目將為我們地區帶來怎樣的益處。
根據國家乳制品經濟跨專業中心的數據，2023年，法國擁有44,000個奶牛場和731個牛奶加工廠（圖片來源：威斯康星大學普拉特維爾分校）
未來，這項技術的應用范圍可能超越3D打印耗材。早期研究表明，這項技術可以用于制造其他類型的可持續塑料產品，從汽車零部件到消費品。通過將增材制造與乳制品行業相結合，該項目展示了意想不到的聯系如何能夠帶來突破性的創新。
這類研究也提醒我們，3D打印材料的未來可能不僅來自高科技實驗室，還可能來自農場和各個行業。在美國是這樣，但法國又何嘗不是呢？想象一下，一杯牛奶最終可能會變成手機殼或家具。
編譯整理：3dnatives
