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3D打印 想说爱你不容易

2019-08-13 14:47栏目:观点
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  最近一段时间3D打印被炒得火热,受到了很多人的狂热追捧,俨然成了大家眼中的明星,不过也有专家从不同的角度提醒大家科技有风险,追捧需谨慎,提醒大家以一个冷静的态度来重新审视3D打印技术。

  伊利诺伊理工大学的研究人员首次对商业上可用的桌面3D打印机的悬浮颗粒物排放进行了测量,发现这些3D打印机会在室内空气中排放不利于健康的有害纳米颗粒,可能对人们的健康造成很大的潜在危害。

小颗粒危害

  在家庭和办公室的设置中,桌面3D打印机广泛应用于快速成型和小规模的生产。许多桌面3D打印机通过加热热塑性原料的加工过程,将原料从一个小喷嘴中挤出并沉积在表面以构建3D对象。在使用塑料原料范围内的其他研究中,类似的过程已显示出具有显著的气溶胶排放,但大多是在工业环境中。

  在这项测试工作中,伊利诺伊理工大学助理教授布伦特斯蒂芬斯选取了5款目前热门的通常用于打印小塑料图形的桌面3D打印机,并对其在办公空间内操作时所排放的超细颗粒浓度进行了测量。这些超微颗粒或超微粒子很小,直径不超过100纳米。

  测量结果显示,总的超微粒子排放率很高,一个使用较低温度聚乳酸(PLA)原料的3D打印机每分钟排放约200亿个粒子,而将原料换作较高温度的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),每分钟排放约2000亿个粒子。这样的排放率类似其他设备和室内活动的测量值,包括在煤气或电炉上做饭、烧香味蜡烛、操作激光打印机,甚至是香烟的燃烧。

  研究人员认为,除了基于PLA和ABS为原料的3D打印机之间所观察到排放率的较大差异,也可能存在因原料的化学成分不同而导致副产物超微粒子毒性的差异。由ABS加工的热分解产物已显示出具有以往研究中在小鼠和大鼠身上的毒性作用;而PLA实际上是一种具有生物相容性的聚合物,被大范围使用在药物输送当中。

  从健康的角度来看,人体吸入超微粒子的剂量值得重视。超微粒子会有效沉积在肺和肺泡区域以及呼吸道的上端,同时,其在气道的聚集可导致通过嗅觉神经易位到大脑。在肺和肺泡高表面区域的超微粒子还可能导致其他的吸附或凝聚化合物的高浓度。最近几项流行病学研究也表明,超微颗粒浓度升高对健康的不良影响包括总的心肺死亡数增加、中风住院和哮喘症状。

  研究人员建议,由于目前大多这些设备是作为独立的产品出售,没有任何排气通风或过滤配件,在通风不足或未经过滤的室内环境中操作时,应谨慎使用该类产品,同时,他们还建议进行更多的对照实验,从根本上评估更广范围的桌面3D打印机颗粒物的排放。

  另外,目前供3D打印机使用的材料无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。有业内人士称,其中一些3D打印材料本身就具有潜在的危害性:塑料、树脂等大多难以降解,一旦大规模运用恐怕会给人体带来致癌危险。所以,在选择3D打印材料上,也需要考虑其是否环保以及是否具有可持续性。

  3D打印真的该降降温了,其实3D打印或者说快速成型技术真不是什么新鲜事物,它一直被用于专业的医疗、工业和设计等领域,只是很少有人知道罢了,之所以能突然火起来,并非技术上的飞跃,靠的是营销手段,和媒体对其优点的过分渲染和对缺点的忽视。