最近一段時(shí)間3D打印被炒得火熱,受到了很多人的狂熱追捧,儼然成了大家眼中的明星,不過(guò)也有專家從不同的角度提醒大家“科技有風(fēng)險(xiǎn),追捧需謹(jǐn)慎”,提醒大家以一個(gè)冷靜的態(tài)度來(lái)重新審視3D打印技術(shù)。
伊利諾伊理工大學(xué)的研究人員首次對(duì)商業(yè)上可用的桌面3D打印機(jī)的懸浮顆粒物排放進(jìn)行了測(cè)量,發(fā)現(xiàn)這些3D打印機(jī)會(huì)在室內(nèi)空氣中排放不利于健康的有害納米顆粒,可能對(duì)人們的健康造成很大的潛在危害。
在家庭和辦公室的設(shè)置中,桌面3D打印機(jī)廣泛應(yīng)用于快速成型和小規(guī)模的生產(chǎn)。許多桌面3D打印機(jī)通過(guò)加熱熱塑性原料的加工過(guò)程,將原料從一個(gè)小噴嘴中擠出并沉積在表面以構(gòu)建3D對(duì)象。在使用塑料原料范圍內(nèi)的其他研究中,類似的過(guò)程已顯示出具有顯著的氣溶膠排放,但大多是在工業(yè)環(huán)境中。
在這項(xiàng)測(cè)試工作中,伊利諾伊理工大學(xué)助理教授布倫特·斯蒂芬斯選取了5款目前熱門的通常用于打印小塑料圖形的桌面3D打印機(jī),并對(duì)其在辦公空間內(nèi)操作時(shí)所排放的超細(xì)顆粒濃度進(jìn)行了測(cè)量。這些超微顆粒或超微粒子很小,直徑不超過(guò)100納米。
測(cè)量結(jié)果顯示,總的超微粒子排放率很高,一個(gè)使用較低溫度聚乳酸(PLA)原料的3D打印機(jī)每分鐘排放約200億個(gè)粒子,而將原料換作較高溫度的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),每分鐘排放約2000億個(gè)粒子。這樣的排放率類似其他設(shè)備和室內(nèi)活動(dòng)的測(cè)量值,包括在煤氣或電爐上做飯、燒香味蠟燭、操作激光打印機(jī),甚至是香煙的燃燒。
研究人員認(rèn)為,除了基于PLA和ABS為原料的3D打印機(jī)之間所觀察到排放率的較大差異,也可能存在因原料的化學(xué)成分不同而導(dǎo)致副產(chǎn)物超微粒子毒性的差異。由ABS加工的熱分解產(chǎn)物已顯示出具有以往研究中在小鼠和大鼠身上的毒性作用;而PLA實(shí)際上是一種具有生物相容性的聚合物,被大范圍使用在藥物輸送當(dāng)中。
從健康的角度來(lái)看,人體吸入超微粒子的劑量值得重視。超微粒子會(huì)有效沉積在肺和肺泡區(qū)域以及呼吸道的上端,同時(shí),其在氣道的聚集可導(dǎo)致通過(guò)嗅覺(jué)神經(jīng)易位到大腦。在肺和肺泡高表面區(qū)域的超微粒子還可能導(dǎo)致其他的吸附或凝聚化合物的高濃度。最近幾項(xiàng)流行病學(xué)研究也表明,超微顆粒濃度升高對(duì)健康的不良影響包括總的心肺死亡數(shù)增加、中風(fēng)住院和哮喘癥狀。
研究人員建議,由于目前大多這些設(shè)備是作為獨(dú)立的產(chǎn)品出售,沒(méi)有任何排氣通風(fēng)或過(guò)濾配件,在通風(fēng)不足或未經(jīng)過(guò)濾的室內(nèi)環(huán)境中操作時(shí),應(yīng)謹(jǐn)慎使用該類產(chǎn)品,同時(shí),他們還建議進(jìn)行更多的對(duì)照實(shí)驗(yàn),從根本上評(píng)估更廣范圍的桌面3D打印機(jī)顆粒物的排放。
另外,目前供3D打印機(jī)使用的材料無(wú)外乎石膏、無(wú)機(jī)粉料、光敏樹(shù)脂、塑料等。有業(yè)內(nèi)人士稱,其中一些3D打印材料本身就具有潛在的危害性:塑料、樹(shù)脂等大多難以降解,一旦大規(guī)模運(yùn)用恐怕會(huì)給人體帶來(lái)致癌危險(xiǎn)。所以,在選擇3D打印材料上,也需要考慮其是否環(huán)保以及是否具有可持續(xù)性。
3D打印真的該降降溫了,其實(shí)3D打印或者說(shuō)快速成型技術(shù)真不是什么新鮮事物,它一直被用于專業(yè)的醫(yī)療、工業(yè)和設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,只是很少有人知道罷了,之所以能突然火起來(lái),并非技術(shù)上的飛躍,靠的是營(yíng)銷手段,和媒體對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的過(guò)分渲染和對(duì)缺點(diǎn)的忽視。