3D-принтеры опасны для здоровья ; последнее исследование и мнение. экспертов

Трехмерные принтеры, которые относительно молоды, но уже активно проникают в повседневную жизнь людей и предприятий, могут оказаться опасными для здоровья для людей. К такому выводу пришла команда ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде, основываясь на результатах своего исследования. Выводы уже вызвали множество вопросов о безопасном использовании и дальнейшем развитии дополнительных технологий.

Мы изучили аргументы команды. Мы также узнали мнение экспертов отрасли и попытались ответить на вопросы: вредна ли 3D-печать для человека, какие меры предосторожности можно предпринять и каким может быть будущее индустрии протезных технологий.

3D-принтеры — это своего рода мини-завод в маленькой коробке.

Мы [общество] представлены компетентными службами, но мы контролируем фабрику (в данном контексте — на предмет соблюдения экологических норм). И мы никогда не стали бы располагать фабрику в нашем доме — мы никогда не стали бы располагать фабрику в нашем доме».

Однако 3D-принтеры распространяются, и скоро в наших домах будет столько же принтеров, сколько тостов».

-сказал Уильям Гловер, доцент кафедры промышленности в инженерном колледже Борнса (одном из трех в Калифорнийском университете в Риверсайде).

В своем исследовании ученые изучали два типа 3D-принтеров. Один из них плавит пластик для получения конечного объекта, а другой использует световое излучение для преобразования жидкого материала в твердое вещество нужной формы. Результаты показали, что расходные материалы обоих типов технологий были токсичны для эмбрионов рыбок данио (было проведено исследование). Более того, результаты печати (получаемые объекты и отходы) с использованием светоиспользующей технологии являются наиболее токсичными.

3 D-принтеры и здоровье . Описание исследования

Как водится в науке, довольно случайно были обнаружены вредные последствия воздействия 3D-принтеров на живые организмы.

Около года назад вышеупомянутый Гровер приобрел 3D-принтер для нужд мастерской.

Во время работы аспирантки (Шерин Месбаха Оскуи), которая изучала эмбрионы рыбок данио и использовала их в исследовательском продукте, напечатанном на том же 3D-принтере, было обнаружено, что эмбрионы погибают (либо сразу, либо через короткое время после контакта с объектом. Этот факт (смерть эмбриона) остановил исследования Оскуи по данному проекту, но послужил толчком к новым исследованиям, демонстрирующим пагубные последствия использования 3D-принтеров.

Оскуи и Гровер участвуют в новой исследовательской программе вместе с другими известными учеными. Объектами исследования были две модели трехмерных принтеров: Dimension Elite компании Stratasys, который печатает расплавленным материалом и формирует пенопластовые втирки 1+, работающие за счет фотолюминесценции смолы.

На каждом из этих трех принтеров Dimension были напечатаны диски диаметром 1 дюйм (2,54 см). Эти диски вместе с эмбрионами были помещены на пластины Петри для наблюдения за дальнейшей эволюцией.

Было установлено, что наиболее пагубное воздействие (на тестовые эмбрионы) оказывают области (и отходы печати), создаваемые оптическим эмиссионным устройством и влажным материалом для печати (фотополимерная смола).

Большинство эмбрионов погибло на 3-й день «контакта», и почти все погибли до 7-го дня. Те рыбы, которые выжили и вылупились, в конечном итоге имели серьезные аномалии и дефекты роста.

Эти данные легли в основу другой научной работы (doi: 10. 1021/acs. estlett. 5b00249).

Конечно, исследователи указывают на то, что воздействие на человека было обнаружено у маленьких датских эмбрионов. Однако сам факт этих эффектов требует серьезного внимания: технология трехмерной печати все еще находится в зачаточном состоянии, и многие побочные (негативные) эффекты могут проявиться гораздо позже. Сейчас их необходимо изучить, наряду с воздействием на людей научно-технического прогресса, такого как Wi-Fi, мобильные телефоны, флуоресцентное освещение и т.д.

3 D-принтеры опасны для здоровья ; Да или Нет; Мнение. эксперта

Как уже говорилось, технология трехмерной печати очень перспективна. Развитие технологий протезирования сулит большие перспективы для очень многих секторов экономики и даже для общества в целом. А подозрения, что эти технологии и получаемые продукты могут быть вредны для человека, могут замедлить, если не остановить, ожидаемый прогресс.

Чтобы выяснить, насколько опасны Устройства объемной печати, и опасны или вообще, комментирует отраслевой аналитик Сергей Исмулин. эксперту Сергей Исмулин, (инженер-разработчик, главный конструктор научно-производственной компании TTF Group).

В приведенном выше примере с эмбрионом данио речь идет о технологии печати с использованием фотополимерной смолы — SLA. Для полного понимания вопроса необходимо сказать несколько слов о самой технологии. Перед тем как вырастить готовый продукт, исходным материалом является смола, которая активируется ультрафиолетовым светом и представляется в жидком виде. В процессе печати смола активируется ультрафиолетовым светом, ее естественные свойства изменяются и отвердевают, подобно клеям на основе эпоксидной смолы. Хотя это идеальный вариант, на практике процесс УФ-активации не приводит к полной полимеризации, и часть смолы остается постоянной и летучей. В результате готовый продукт может активно испарять «сырую» смолу — справедливости ради следует отметить, что не все смолы, используемые в процессе 3D-печати, токсичны, и во многих случаях тип используемого сырья не определяется производителем устройства. Однако технология SLA-печати не является доминирующей на рынке. Наибольший интерес представляют принтеры, использующие печать пластиком, наиболее распространенная технология FDM. В этом случае наибольшую опасность представляет дым от нагретого до температуры плавления расплавленного пластика. Поскольку сырье не полностью полимеризуется в процессе производства, часть мономера может испариться при повышении температуры. Из всех этих односторонних вещей наибольшему риску подвергаются приматы. Очень токсичные вещества могут испаряться в недопустимых количествах в сырье незащищенных производителей.В отрасли, наиболее близкой к технологии FDM, существует множество исследований — литье под давлением. Результаты этих исследований решительно отвечают на вопрос о вредном воздействии паров нагретых полимеров — да, они вредны.

Универсального решения не существует, необходим комплексный, многогранный подход. С одной стороны, производителям сырья необходимо повышать его качество и по возможности исключить присутствие опасных веществ. С другой стороны, производители 3D-принтеров должны знать о способах минимизации вредных испарений в процессе работы. Это включает использование герметичных камер, снижение температуры экструзии, где это возможно, обязательную фильтрацию или использование абсорбирующих материалов в устройстве. Кроме того, если устройство будет работать без остановки, помещение, в котором находится принтер, должно быть оборудовано системой активной вентиляции. Далее правительство должно разработать и принять комплекс законодательных мер и технических регламентов, касающихся вопроса сертификации технологии 3D-печати. Только при соблюдении всех мер можно быть уверенным, что в процессе 3D-печати не будет нанесен вред здоровью. для здоровья в процессе 3D-печати.

В качестве примера нашего комплексного подхода мы можем представить нашу работу в соответствии со строгими стандартами, которые мы сами для себя установили. Являясь активным участником Кластера протезных технологий, созданного Академией наук Республики Беларусь, мы внесли предложение о создании регламентов и стандартов в области 3D-печати на очередных заседаниях Бюро. Это предложение получило необходимую поддержку, и мы будем решать этот вопрос в сотрудничестве с регулирующими органами и с помощью собственных разработок: мы активно работаем с лабораторией полимерных материалов Института новых материалов и химии над материалами, которые будут использоваться для 3D-печати. Коллеги из института разработали собственные материалы, оптимизированные для 3D-печати. Благодаря их профессиональному опыту и соблюдению строгих стандартов химической безопасности мы можем с уверенностью говорить о максимальной безвредности сырья. С другой стороны, разрабатываемые нами устройства не запрещают использование материалов других производителей, что накладывает на них определенные требования. Во-первых, наши 3D-принтеры представляют собой герметичные боксы, предотвращающие попадание вредных испарений наружу. Во-вторых, система рециркуляции воздуха с фильтрами HEPA очищает внутреннюю часть бокса во время процесса печати, обеспечивая дополнительную защиту от выбросов. В-третьих, сырье предварительно подготавливается и отжигается в специальном отсеке принтера. Таким образом, принимаются все меры, чтобы сделать процесс 3D-печати на устройстве максимально безопасным.

-прокомментировал белорусский программист исследование американских ученых.

Оскуи, который провел вышеупомянутое исследование, затем в ходе дополнительных исследований выяснил, что негативные последствия и токсичность получаемых изделий можно уменьшить с помощью ультрафиолетового излучения. По крайней мере, детали, подвергавшиеся воздействию ультрафиолетового света в течение одного часа (созданные 3D-принтером путем воздействия света на смолу), показали значительное снижение токсичности.

3 D-принтеры – растущая популярность и перспективы

Исследование, проведенное компанией Canalys, сообщает, что популярность 3D-принтеров растет! И самое главное, что этот рост будет продолжаться ускоренными темпами. Например, в отчете говорится, что общий объем рынка 3D-печати в 2012 году составил 288 миллионов долларов США, а в 2013 году рынок составил 2,5 миллиарда долларов США.По данным Canalys, к 2018 году мировой рынок технологий протезирования еще больше увеличится и достигнет и достигнет 16,2 млрд долларов США.

Во многих случаях ключом к росту рынка станут успехи в разработке технологических решений в этой области, которые позволят: а) повысить эффективность печати; б) улучшить качество получаемых изделий; в) снизить цены на 3D-принтеры.

Цены на 3D-принтеры значительно снизились. 3D-принтеры, работающие по принципу плавления полимеров (ABS-пластиков, PLA и других менее популярных пластиков), можно приобрести за 200 долларов США. 3D-принтер, использующий для своей работы световое излучение, можно приобрести уже за 3000 долларов США. С такой динамикой трехмерные принтеры могут преодолеть стены конструкторских бюро и лабораторий и войти в дома обычных граждан, использующих 3D-принтеры. Они станут просто коллекционными предметами для других полезных и увлекательных занятий.

3D-принтеры и человек. Эпилог

Резюмируя этот материал, можно сказать: «Дьявол не так плох, как вы думаете». Проще говоря, новые технологии поначалу не страшны. Эти опасения не беспочвенны, но в основном они связаны с тем, что в исследованиях технологии протезирования существует несколько пробелов. Это вполне объяснимо, поскольку технология новая; 3D-принтеры опасны для здоровья ; требуют осторожного обращения с плодами этих достижений, которые являются (например) ничем иным, как микроволновыми печами.

Сказав это, мы ни в коем случае не умаляем ценности и открытий ученых Калифорнийского университета. Ведь именно их собственная (и их коллег) работа в тесном сотрудничестве с технологией и самими устройствами будет способствовать дальнейшему развитию технологии 3D-печати и более активному проникновению 3D-принтеров в нашу повседневную жизнь.