Le stampanti 3D sono pericolose per la salute?

 

Le stampanti 3D hanno ormai preso piede un po’ dappertutto, ma siamo certi che possano stare in casa senza farci correre rischi? Non la pensano così gli scienziati dell’ Illinois Institute of Technology, che hanno effettuato uno studio per niente rassicurante.

 

Che rischi si corrono?

Secondo questi studiosi è proprio il processo di stampa a far correre rischi alla salute: i fumi dei materiali che vengono estrusi e le micro particelle emesse durante la lavorazione sarebbero infatti cancerogene.

Come sono giunti a questa conclusione? Hanno preso in esame cinque tra le più diffuse stampanti 3D, come il Makerbot Replicator sX e il LulzBot Mini. Che durante il processo di stampa ci fossero delle emissioni di gas e di particelle non è una scoperta, ma non si è mai analizzata la natura di tali elementi. Non si sa, infatti, come i fumi cambino in base ai materiali che li producono e a quelli che compongono la stessa stampante 3D.

 

 

L’esperimento

Gli scienziati hanno preso in considerazione l’emissione di particelle fini da parte di due soli materiali filamentosi. Hanno così potuto verificare che i valori erano davvero alti: non solo, hanno anche rilevato che venivano prodotti inquinanti in fase gassosa.

Per questa ragione hanno deciso di continuare con i test e hanno fatto stampare lo stesso file da cinque diversi prodotti. La scelta dell’oggetto da stampare è stata fatta pensando che avesse certe caratteristiche in grado di influenzare i valori delle emissioni, ovvero un insieme di dentellature, volumi solidi e buchi.

Tra i materiali usati per questo processo hanno incluso la plastica ABS e i policarbonati, tutti elementi che superano i limiti in entrambi i casi, sia per l’emissione di fumi, sia per quella delle microparticelle.

 

Pericolosa in ambienti chiusi

Il professor Rodney Weber, della Georgia Tech, ha pubblicato uno studio sulle emissioni delle stampanti 3D sulla rivista Aerosol, Science and Technology. La sua ricerca rientra in un campo più esteso, che mira alla classificazione delle emissioni delle stampanti 3D, in modo da regolamentarne l’uso e anche la scelta dei materiali per le estrusioni.

In soldoni, la stanza che la contiene deve essere ben ventilata e a buona distanza dalla camera dei bambini, in quanto non si sa ancora bene la natura delle particelle rilasciate, che potrebbero essere tossiche se non letali.

Si tratta di particelle molto piccole, che misurano più o meno 100 micron e difficili da esaminare perché variano in base, appunto, ai materiali usati e al macchinario che le emette. Le conclusioni di questo studio sono importanti: non esiste in commercio una sola stampante 3D che non crei queste particelle, neppure quelle utilizzate nelle industrie, che sono dotate di filtri ben poco utili.

Inoltre le componenti chimiche che costituiscono la struttura dei vari filamenti sono diverse e possono andare a incidere la qualità dell’aria, anche causando problemi gravi. Infine, più la stampante 3D è in grado di produrre calore, più sarà la quantità di particelle emesse. Secondo gli studiosi non è necessario allarmarsi eccessivamente, ma è necessario aerare il locale per evitare che queste sostanze possano andare nei polmoni.

 

Lo studio coreano

Arrivano a completare il quadro i ricercatori coreani, che hanno pubblicato uno studio su Environmental Science & Technology. La stampante 3D funziona come una normale stampante, in quanto la testina si muove per stendere il materiale. Lavora però lungo tre assi e non due, sovrapponendo non inchiostro ma altre sostanze.

Durante il suo funzionamento, però, emette delle particelle nell’aria, tra le quali sono presenti anche gli aldeidi, pericolosi per la salute. I ricercatori hanno testato sette inchiostri a diverse temperature: come conseguenza hanno ottenuto che il polistirene e il nylon hanno il tasso più alto di emissioni di nanoparticelle.

Di contro, il materiale meno dannoso è l’acido polilattico, generato dalla fermentazione del mais e quindi di origine vegetale e riciclabile. Ma la ricerca non si conclude in questo modo, in quanto gli studiosi hanno anche cercato il modo di contenere queste emissioni.

Hanno quindi tentato con otto diversi metodi, utilizzando ventilatori e anche filtri: hanno quindi verificato che con un filtro HEPA, formato da foglietti di microfibre a più strati separati da elementi in alluminio, è possibile eliminare fino al 99% di queste sostanze.

Come conclusione, i ricercatori raccomandano di evitare le temperature alte, che emettono un maggior numero di particelle, di usare materiali di derivazione organica e soprattutto di utilizzare filtri ad alta efficienza.

 

 

I nuovi standard

Si deve alla UL Chemical Safety il “Metodo standard per testare e valutare le emissioni di particelle e sostanze chimiche da stampanti 3D”. Questo studio si focalizza sui modi per evitare di correre rischi per la salute a causa dell’inquinamento dovuto alle particelle volatili prodotte dalle stampanti 3D.

La ricerca si concentra non su quelle industriali ma su quelle impiegate in casa o nei luoghi pubblici, come le biblioteche, le scuole o gli uffici. Il risultato è l’individuazione di oltre 200 diversi tipi di composti che possono nuocere gravemente ai polmoni di chi si trova nella stanza nella quale il prodotto stampa.

Il problema è dovuto a un mix di elementi, come i materiali usati, la temperatura, etc, e soprattutto al fatto che gli utenti non vengono informati sui rischi che corrono. La UL, oltre a promuovere la creazione di stampanti a basse emissioni, offre anche uno standard di sicurezza, in modo da ridurre l’impatto chimico sulla salute.

Secondo il loro standard sarà possibile sapere se le stampanti sono state testate e quindi se le emissioni sono poco rischiose per chi utilizza il dispositivo. Grazie a questa innovazione, gli utenti potranno essere più tranquilli e non correre rischi, soprattutto perché non si ha ancora la certezza assoluta sulle conseguenze di queste emissioni.

 

 

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