变废为宝：威斯康星大学研究人员成功将变质牛奶转化为3D打印长丝

     2025年10月13日，威斯康星大学普拉特维尔分校的研究人员成功将变质牛奶转化为3D打印关键原料，为可持续制造和乳业废弃物利用开辟新路径。这项获得美国专利的发明名为“利用牛奶蛋白开发用于3D打印的生物复合材料”，不仅有助于减少环境污染，还为威斯康星州奶农带来了潜在的经济收益。

       这个创新项目由化学副教授Joseph Wu与机械与工业工程系主任John Obielodan联合主导。研究团队利用酪蛋白和乳清等牛奶蛋白，将乳制品废弃物转化为可生物降解的塑料材料，提供了石油基一次性塑料的环保替代方案。Wu教授表示：“谁能想到3D打印和乳蛋白可以结合起来创造出一种新材料？我希望它能同时促进威斯康星州的3D打印行业和奶农的发展。”

废弃乳蛋白变身3D打印材料
       在此背景下，研究人员于本周启动了这项项目，旨在探索如何利用乳蛋白减少浪费并降低对石油基塑料的依赖。这一想法萌生于新冠疫情期间，当时的供应链中断导致牛奶被大量倾倒，这促使他们思考如何从变质的乳制品中发掘价值。Obielodan回忆道：“我们当时问自己，为什么不能把这些被浪费的牛奶，转化成有价值的东西呢？”
      然而，这个过程远非易事。研究人员表示：“我们需要弄清楚哪种蛋白质，以及以何种形式，才能产生最佳效果。团队尝试了不同的蛋白质配方，测试它们的强度和柔韧性。威斯康星大学普拉特维尔分校的学生协助分解和纯化蛋白质，获得了前沿可持续材料研究的实践经验。
       在资金方面，此项研究获得了威斯康星州乳业创新中心的支持。该中心是州内一项旨在支持威斯康星大学体系（包括普拉特维尔、麦迪逊与河瀑分校）乳业相关研究的倡议。中心最初提供了5万美元的种子基金，此后并追加了更多资助，使总额达到约18万美元。对此，Wu表示：“正是这笔启动资金让我们得以开展研究，没有它我们不可能实现这一点。”

一项迈向绿色材料的新技术
      经过五年的研究，WiSys公司获得了一项美国专利，该专利授权他们利用酪蛋白和乳清等牛奶蛋白转化为可用塑料。”Obielodan表示：“许多一次性塑料最终流入海洋，被海洋动物吞食，最终进入我们的食物链。我们为生物材料提供了一种更可持续的替代方案。”
     威斯康星大学普拉特维尔分校校长Tammy Evetovich博士评价道：“这一突破彰显了我校在前沿研究领域的探索精神。他们的工作不仅推动了可持续、可生物降解3D打印材料的发展，也为替代石油基塑料提供了宝贵的环保解决方案。”
     展望未来，Wu教授与Obieloda计划推动这项新技术的商业化，并寻求与行业伙伴的合作。他们指出，这项技术的应用潜力十分广泛，可延伸至3D打印耗材乃至其它多种工程材料领域。Wu强调，突破的关键在于创造“意想不到的联系”，正如将3D打印与乳蛋白融合，从而催生一种新型材料。