Учёные нашли способ превращения испорченного молока в материал для 3D-печати

Исследователи из Университета Висконсина в Платтвилле (США) разработали метод превращения испорченного молока в композитный материал для 3D-печати, который может стать полноценной альтернативой традиционному пластику. Технология базируется на извлечении белков, таких как казеин и сыворотка, и последующем их соединении с существующими полимерами.

Руководителями проекта, как сообщает Tom's Hardware, выступили Джон Обиелодан (John Obielodan), заведующий кафедрой механической и промышленной инженерии, и доктор Джозеф Ву (Joseph Wu), доцент кафедры химии. Их работа направлена на решение одной из главных проблем 3D-печати — зависимости от нефтехимического сырья, поскольку большинство стандартных материалов для печати не поддаются биоразложению и сохраняются в природе веками. Сама же идея проекта возникла как реакция на кризис перепроизводства молока во время пандемии COVID-19, когда из-за резкого падения спроса со стороны школ и предприятий питания фермеры были вынуждены выливать миллионы литров молока.

Новая технология позволяет извлекать из молочных отходов белки и комбинировать их с полимерами, создавая альтернативу традиционному пластику. Полученный материал пригоден для использования в обычных 3D-принтерах и, соответственно, является биоразлагаемым. Учёные рассказали, что им потребовалось несколько лет для того, чтобы точно определить типы белков, их чистоту и пропорции смешивания, чтобы готовый материал обладал необходимой прочностью и гибкостью, а также не приводил к чрезмерному засорению печатающей головки.

Примечательно, что разработка вписывается в общий тренд по поиску более устойчивых материалов аддитивного производства, активно ведутся эксперименты по переработке отходов и по созданию филамента из бытового пластикового мусора. Новый подход интересен ещё и тем тем, что основан на промышленных отходах, доступных в больших объёмах, и не требует изменения конструкции существующих принтеров или рабочих процессов.

Если эта технология будет коммерциализирована, последствия будут весьма значительными. Биоразлагаемая нить может снизить воздействие на окружающую среду, диверсифицировать цепочки поставок материалов и создать новые источники дохода для производителей молочной продукции.