我们之前报道过，3D打印存在材料问题。大多数线材仍然是石油基的，不可生物降解，注定会比打印出可爱小Benchy船模型的人存在得更久。这就是为什么威斯康星大学普拉特维尔分校（University of Wisconsin–Platteville）一项新获得专利的突破很有趣：研究人员找到了如何将变质牛奶转化为可用于3D打印的生物复合材料。
用牛奶打印你的下一个手机支架可能听起来很奇怪，但在一个被塑料和食物垃圾淹没的世界里，我们需要一些这样奇怪的想法。在这个案例中，核心想法出人意料地巧妙：牛奶含有酪蛋白和乳清等蛋白质，这些蛋白质可以被加工并与现有聚合物混合，制成可打印材料。该团队没有丢弃变质的乳制品，而是开发了一种方法来提取这些蛋白质，并将其重新用作3D打印原料的一部分。其结果不是“可打印奶酪”，而是一种真正的塑料替代品，非常适合在3D打印机中使用，并且主要来源于乳制品废料。
这也不是孤立事件。过去几年，3D打印领域一直在悄悄试验清理自身混乱的方法，从将失败的打印件和支撑物研磨成回收线材，到让爱好者能够重新挤出其塑料错误的家用线材回收机。人们对水溶性和可堆肥材料的兴趣也在增长，同时还有将日常废弃物——PET汽水瓶、废弃塑料餐具、包装废料——转化为可用线材的草根努力。所有这些方法都在减少增材制造的环境足迹，尽管目前还没有一种是完美或普遍实用的。
这项研究的引人注目之处不仅在于可持续性角度，尽管这确实是一个真正的福音。新冠疫情期间的牛奶倾倒危机——由于学校和其他消费者的需求急剧下降，奶牛场不得不倾倒数百万加仑的牛奶——是这个项目的导火索，而这项工作将原本是农业负担的东西变成了先进制造业的潜在投入。特别是对于3D打印而言，它指向了一个未来，即线材不再完全依赖化石燃料，同时无需对现有打印机或工作流程进行彻底重新思考。
该项目由威斯康星大学普拉特维尔分校机械与工业工程系主任约翰·奥比洛丹博士（Dr. John Obielodan）和化学副教授约瑟夫·吴博士（Dr. Joseph Wu）领导。研究人员花了数年时间调整蛋白质类型、纯度和混合比例，以获得可接受的强度和柔韧性，而许多生物材料想法正是在这方面失败了。这不是一个厨房水槽式的实验；而是机械工程和化学专业的学生通过扎实的材料科学研究，制造出真正能在现有3D打印机中打印且不会造成过度污染的东西。
如果这项技术实现商业化，其影响实际上相当大。生物来源的线材可以降低环境影响，使材料供应链多样化，并为乳制品生产商创造新的收入来源。这是循环经济思维应用于增材制造的一个坚实例子，可以减少浪费、减少石化产品的使用，并让爱好者和企业能够使用他们现有的打印机。它并不花哨，但这正是3D打印从“爱好者玩具”向主流制造业持续迈进所需要的那种材料进步。
