科技是一把雙刃劍 3D打印機(jī)也不例外

也許在許多人眼中，3D打印技術(shù)就是一個(gè)點(diǎn)石成金的魔法，不過也有專家從不同角度表示審慎的態(tài)度。據(jù)報(bào)道，美國伊利諾伊理工大學(xué)發(fā)表在最新一期《大氣環(huán)境》雜志上的研究成果提出，目前商業(yè)上可用的桌面3D打印機(jī)會(huì)排放有害的納米顆粒，其排放率與燒煤氣做飯、激光打印機(jī)或香煙燃燒相類似，但考慮到其所用材料的特殊性，室內(nèi)3D打印對人體健康會(huì)造成潛在的危害。

3D打印機(jī)快成家中寶

不僅在電影里，在現(xiàn)實(shí)中3D打印技術(shù)也已風(fēng)靡起來，而且在不斷推陳出新。在美國2013國際消費(fèi)電子展上，3DSystems展出了隸屬于旗下的Cubify系列，名為方塊(Cube)的家用3D打印機(jī)。近期，德國公司NanoscribeGmbH在美國舊金山某展會(huì)上，發(fā)布了一款迄今為止最高速的納米級(jí)別的微型3D打印機(jī)。

3D打印機(jī)作為快速成形技術(shù)，能夠根據(jù)計(jì)算機(jī)里的3D模型，用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料進(jìn)行多層疊加，在較短的時(shí)間內(nèi)“打印”出3D實(shí)物。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印節(jié)省了大量的時(shí)間和人力�？梢哉f，人們所想象出的任何形狀，都能通過它變成現(xiàn)實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化制造”。

有人大膽設(shè)想，以后如果在安裝某設(shè)備時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)少了一個(gè)螺絲，盛飯時(shí)不小心打碎了一只碗，以前會(huì)想趕緊出門到商店里去配置，而有了3D打印機(jī)之后，便可以足不出戶，在家即可打印出一個(gè)相符的螺絲和碗應(yīng)急。另外，使用者也可通過3D打印機(jī)制作DIY產(chǎn)品，比如在網(wǎng)絡(luò)上看見非常別致的裝飾品，就可將其打印出來。

由此可見，未來的3D打印機(jī)會(huì)為家庭添色不少，是家庭中的必備家電產(chǎn)品，儼然就是一個(gè)“家中寶”。

首次測出有害納米顆粒排放

科技是一把雙刃劍，3D打印機(jī)也非集所有優(yōu)點(diǎn)于一身。

伊利諾伊理工大學(xué)的研究人員首次對商業(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)通過加熱熱塑性原料的加工過程，將原料從一個(gè)小噴嘴中擠出并沉積在表面以構(gòu)建3D對象。在使用塑料原料范圍內(nèi)的其他研究中，類似的過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)行了測量。這些超微顆�；虺�微粒子很小，直徑不超過100納米。

測量結(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。

對健康有何潛在危害

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)致通過嗅覺神經(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，沒有任何排氣通風(fēng)或過濾配件，在通風(fēng)不足或未經(jīng)過濾的室內(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)行更多的對照實(shí)驗(yàn)，從根本上評估更廣范圍的桌面3D打印機(jī)顆粒物的排放。

另外，目前供3D打印機(jī)使用的材料無外乎石膏、無機(jī)粉料、光敏樹脂、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。