Las impresoras 3D de grado de consumo han crecido en popularidad en los últimos años, pero las partículas emitidas por tales dispositivos pueden afectar negativamente la calidad del aire interior y pueden dañar la salud respiratoria, según un estudio de investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia ySeguridad química UL.
Para el estudio, que se publicó el 12 de septiembre en la revista Ciencia y tecnología ambiental y patrocinado por Underwriters Laboratories, Inc. UL., Los investigadores recolectaron partículas emitidas por impresoras 3D y realizaron varias pruebas para medir su impacto en los cultivos de células respiratorias.
"Todas estas pruebas, que se realizaron en dosis altas, mostraron que hay una respuesta tóxica a las partículas de varios tipos de filamentos utilizados por estas impresoras 3D", dijo Rodney Weber, profesor de la Escuela de Tierra y Tecnología de Georgia TechCiencias atmosféricas, que dirigió la investigación.
El estudio fue parte de un proyecto de investigación de varios años destinado a caracterizar las emisiones de partículas de las impresoras en un entorno controlado e identificar las medidas que podrían tomar tanto los fabricantes de impresoras 3D como los usuarios para reducir la posibilidad de daños. Mientras que estudios anteriores se habían centradoal cuantificar las partículas que se emiten, esta vez los investigadores observaron más de cerca la composición química de las partículas y su potencial de toxicidad.
Las impresoras 3D generalmente funcionan al fundir filamentos de plástico y luego depositar la capa de fusión sobre la capa para formar un objeto. Al calentar el plástico para fundirlo, se liberan compuestos volátiles, algunos de los cuales son emitidos por partículas ultrafinas al aire cerca de la impresora yobjeto.
En una investigación anterior, el equipo descubrió que, por lo general, cuanto más caliente era la temperatura requerida para derretir el filamento, se producían más emisiones. Como resultado, los filamentos plásticos de acrilonitrilo butadieno estireno ABS, que requieren una temperatura más alta para fundir, produjeron másemisiones que los filamentos hechos de ácido poliláctico PLA, que se funden a una temperatura más baja.
Para probar el impacto de las emisiones en las células vivas, los investigadores se asociaron con el Instituto de Ciencia Weizmann en Israel, que expuso las células respiratorias humanas y las células del sistema inmunitario de ratas a las concentraciones de partículas de las impresoras. Descubrieron que tanto el ABS como el PLAlas partículas afectaron negativamente la viabilidad celular, y esta última provocó una respuesta más tóxica, pero estas pruebas no reflejaron exposiciones reales
Los investigadores también realizaron un análisis químico de partículas para obtener más información sobre su toxicidad y permitir comparaciones con la toxicidad de las partículas que se encuentran en ambientes urbanos al aire libre. El análisis, llamado potencial oxidativo, simula la respuesta tóxica que tendría un aerosol sobreorganismos celulares.
"Las pruebas de toxicidad mostraron que las partículas de PLA eran más tóxicas que las partículas de ABS en una comparación por partícula, pero debido a que las impresoras emitieron mucho más ABS - son las emisiones de ABS las que terminan siendo más preocupantes,"Dijo Weber." En conjunto, estas pruebas indican que la exposición a estas partículas de filamento con el tiempo podría ser tan tóxica como el aire en un ambiente urbano contaminado con emisiones vehiculares o de otro tipo ".
Otro hallazgo del estudio fue que las partículas de ABS emitidas por las impresoras 3D tenían características químicas diferentes al filamento de ABS.
"Cuando las compañías de filamentos fabrican un cierto tipo de filamento, pueden agregar pequeños porcentajes de masa de otros compuestos para lograr ciertas características, pero en su mayoría no revelan cuáles son esos aditivos", dijo Weber. "Porque estos aditivos parecen afectarla cantidad de emisiones de ABS, y puede haber una gran variabilidad en el tipo y la cantidad de aditivos agregados a ABS, un consumidor puede comprar un cierto filamento de ABS y podría producir muchas más emisiones que uno de un proveedor diferente ".
El estudio también analizó qué tipos de escenarios ambientales interiores las emisiones de una impresora 3D tendrían un mayor impacto. Estimaron que en un entorno de edificio comercial como una escuela o una oficina, una mejor ventilación limitaría la cantidad de exposición a las emisiones.Sin embargo, en un entorno residencial típico con ventilación menos efectiva, la exposición podría ser mucho mayor, informaron.
"Estos estudios muestran cómo las emisiones de partículas y productos químicos de las impresoras 3D pueden dar como resultado riesgos no intencionales de exposición a contaminantes, y nos complace compartir esta investigación para que se puedan tomar medidas para reducir los riesgos para la salud", dijo Marilyn Black, asesora técnica principal deUL.
Mientras tanto, los operadores de impresoras 3D pueden tomar algunas medidas para disminuir su impacto en la calidad del aire.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :