Máy in 3D có thể gây độc cho con người

Ngày tạo: 16/12/2020 4:51:47 CH

Một số nghiên cứu mới phát hiện ra rằng máy in 3D phát ra các hạt độc hại có thể gây hại cho con người.

Các nghiên cứu được trình bày tại Hội nghị thường niên ảo của Hiệp hội Phân tích Rủi ro năm 2020 vào ngày 15 tháng 12, cho thấy các hạt thải ra trong quá trình in có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà và sức khỏe cộng đồng.

Đối với các máy in 3D chưa được khởi tạo, máy in 3D thường hoạt động bằng cách làm tan chảy các sợi nhựa hoặc các vật liệu cơ bản khác như hạt nano, kim loại, nhựa nhiệt dẻo, v.v. và sau đó xếp chồng các lớp vật liệu nóng chảy lên thành một vật thể. Khi nhựa hoặc các vật liệu cơ bản khác được làm nóng chảy, chúng sẽ giải phóng các hợp chất dễ bay hơi vào không khí gần máy in và vật thể đó.

Các sản phẩm phụ và hạt hóa học được thải ra môi trường trong quá trình in có thể tích tụ trong thời gian quá trình diễn ra lâu hơn và một số đủ nhỏ để chúng có thể xâm nhập vào phổi, gây tổn thương.

Các nghiên cứu được trình bày hôm nay tại cuộc họp đã xem xét các loại khí thải khác nhau và mức độ rủi ro lớn như thế nào.

Ví dụ: hai trong số các nghiên cứu từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) đã phân tích khí thải từ máy đùn sợi máy in 3D - một thiết bị được sử dụng để tạo ra các sợi máy in 3D - và sau đó sử dụng mô hình mô phỏng để xem có bao nhiêu hạt được tạo ra. như nơi họ được gửi khi sử dụng máy in 3D ở các nhóm tuổi khác nhau.

Các nghiên cứu phát hiện ra rằng máy đùn dây tóc thải ra một lượng hạt nhỏ và hơi tương tự như những gì được tìm thấy trong các nghiên cứu khác về máy in 3D và mô hình mô phỏng dự đoán sự lắng đọng khối lượng hạt trên diện tích bề mặt trong phổi cao hơn đối với trẻ em từ 9 tuổi trở xuống. Nhưng cần phải nghiên cứu thêm để xác định liều hít sẽ là bao nhiêu.

Một trong những nghiên cứu khác được trình bày bởi Yong Qian từ Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp, đã xem xét khả năng độc hại của khí thải acrylonitrile butadiene styrene (ABS) được tạo ra trong quá trình in 3D bằng cách kiểm tra tế bào phổi của người và chuột tiếp xúc qua đường hô hấp. Nó tiết lộ rằng các hạt phát ra gây ra độc tính vừa phải trong tế bào phổi của con người và độc tính tối thiểu ở chuột.

Cũng cần lưu ý rằng mặc dù phần lớn nghiên cứu được trình bày ngày nay vẫn còn ở giai đoạn đầu, nhưng nó đã bổ sung vào bằng chứng ngày càng tăng về khả năng độc hại của máy in 3D.

Ví dụ, nghiên cứu được công bố vào năm ngoái cho thấy rằng cả hai hạt ABS và axit polylactic (PLA) đều tác động tiêu cực đến khả năng tồn tại của tế bào, sau đó tạo ra phản ứng độc hại hơn.

Rodney cho biết: "Các cuộc kiểm tra độc tính cho thấy rằng các hạt PLA độc hơn các hạt ABS so với mỗi hạt, nhưng vì các máy in thải ra nhiều ABS hơn - nên lượng khí thải ABS mới là vấn đề đáng lo ngại hơn". Weber, một giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất & Khí quyển thuộc Công nghệ Georgia, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu. "Tổng hợp lại, các thử nghiệm này chỉ ra rằng việc tiếp xúc với các hạt sợi này theo thời gian có thể độc hại như không khí trong môi trường đô thị bị ô nhiễm bởi các phương tiện giao thông hoặc khí thải khác."

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nhiệt độ cần thiết để làm nóng chảy dây tóc càng nóng thì càng tạo ra nhiều khí thải và các hạt ABS phát ra từ máy in 3D có đặc điểm hóa học khác với dây tóc ABS.

Weber cho biết: “Khi các công ty sản xuất dây tóc sản xuất một loại dây tóc nhất định, họ có thể thêm phần trăm khối lượng nhỏ của các hợp chất khác để đạt được những đặc tính nhất định, nhưng họ hầu như không tiết lộ những chất phụ gia đó là gì. "Bởi vì những chất phụ gia này dường như ảnh hưởng đến lượng khí thải đối với ABS và có thể có sự thay đổi lớn về loại và lượng phụ gia được thêm vào ABS, người tiêu dùng có thể mua một dây tóc ABS nhất định và nó có thể tạo ra nhiều khí thải hơn một loại từ một nhà cung cấp khác. "

Điều này đặc biệt quan trọng khi máy in 3D trở nên phổ biến hơn trong gia đình, trường học và những nơi khác mà mọi người dành nhiều thời gian.

Peter Byrley, một trong những tác giả chính của các nghiên cứu EPA, cho biết: “Cho đến nay, công chúng vẫn còn ít nhận thức về khả năng tiếp xúc với khí thải của máy in 3D. "Một lợi ích xã hội tiềm năng của nghiên cứu này là nâng cao nhận thức của công chúng về lượng khí thải của máy in 3D và khả năng nhạy cảm của trẻ em có thể cao hơn."

Và in 3D có thể không chỉ gây hại cho con người, một nghiên cứu khác được thực hiện bởi Joana Marie Sipe từ Đại học Duke, cho thấy các sản phẩm sinh học từ nhựa do máy in tạo ra cũng có thể gây hại cho môi trường.

Đối với nghiên cứu, Sipe đã phát triển một loại máy có thể đo lường mức độ một sản phẩm nhựa, như chai nước, có thể bị vỡ ra do cọ xát và chà nhám trong quá trình sử dụng và trong môi trường. Các hạt nhựa sau đó được cho cá ăn để xem tác động của các hạt nano trong nhựa lên nội tạng của chúng.

Những gì cô ấy tìm thấy là khi nhựa bị phân hủy, các vật liệu nano được kết hợp sẽ tiếp xúc với môi trường. Các nhà nghiên cứu có thể dự đoán tỷ lệ phần trăm hạt nano thoát ra khỏi nhựa khi chúng bị cá ăn, cung cấp Hệ số giải phóng ma trận (MRF) có thể được sử dụng để tìm ra số lượng nhựa và các hạt nano được giải phóng khi ai đó nhai một sản phẩm hoặc khi nó bị hỏng trong đại dương.

“Nghiên cứu này có thể giúp thiết lập các quy định về lượng chất độn vật liệu nano có thể được thêm vào các sản phẩm tiêu dùng cụ thể, dựa trên giá trị MRF của chúng,” Sipe cho biết trong một tuyên bố. "Dữ liệu có thể giúp xác định lượng nhựa và / hoặc các sản phẩm chứa đầy nano thải chất gây ô nhiễm vào môi trường hoặc cơ thể con người."

Vì vậy, mặc dù in 3D làm cho nhiều sản phẩm sẵn có hơn và với chi phí rẻ hơn, như chúng ta đã thấy với việc sản xuất tấm che mặt Covid-19, mặt nạ phòng độc và các thiết bị bảo vệ cá nhân khác, điều quan trọng là phải xem xét những rủi ro tiềm ẩn. Và khi công nghệ in 3D ngày càng phổ biến, các cơ quan quản lý, nhà sản xuất và người dùng có thể cần phải tập trung chú ý vào việc quản lý tốt hơn những rủi ro đó.

Ví dụ: một số biện pháp mà người vận hành máy in 3D có thể thực hiện để giảm bớt tác động của chúng đến chất lượng không khí bao gồm: