Las partículas que emiten las impresoras 3D pueden afectar negativamente a la calidad del aire interior y tienen el potencial de perjudicar la salud respiratoria, según un nuevo estudio.
Para el estudio, los investigadores recogieron las partículas emitidas por las impresoras 3D y realizaron varias pruebas para evaluar su impacto en cultivos de células respiratorias.
“Todas estas pruebas, realizadas con dosis altas, demostraron que existe una respuesta tóxica a las partículas de los distintos tipos de filamentos utilizados por estas impresoras 3D”, afirma Rodney Weber, profesor de la Escuela de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera del Instituto de Tecnología de Georgia.
Los posibles peligros de las impresoras 3D
El estudio formó parte de un proyecto de investigación plurianual destinado a caracterizar las emisiones de partículas de las impresoras en un entorno controlado e identificar medidas que los fabricantes y usuarios de impresoras 3D podrían adoptar para reducir el potencial de daño. Mientras que estudios anteriores se centraron en cuantificar las partículas que emiten las impresoras, en esta ocasión los investigadores analizaron con mayor detalle la composición química de las partículas y su potencial de toxicidad.
Las impresoras 3D funcionan, por lo general, fundiendo filamentos de plástico y depositando después el material fundido capa a capa para formar un objeto. Calentar el plástico para fundirlo libera compuestos volátiles, algunos de los cuales proceden de partículas ultrafinas emitidas al aire cerca de la impresora y del objeto.
En investigaciones previas, el equipo comprobó que, en general, cuanto mayor es la temperatura necesaria para fundir el filamento, mayores son las emisiones que producen las impresoras 3D. Como resultado, los filamentos de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), que requieren una temperatura más alta para fundirse, produjeron más emisiones que los filamentos de ácido poliláctico (PLA), que se funden a una temperatura más baja.
Para probar el impacto de las emisiones en células vivas, los investigadores colaboraron con el Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, que expuso células respiratorias humanas y células del sistema inmunitario de rata a concentraciones de las partículas de las impresoras. Descubrieron que tanto las partículas de ABS como las de PLA afectaban negativamente a la viabilidad celular, provocando estas últimas una respuesta más tóxica. Pero estas pruebas no reflejaban exposiciones reales
Los investigadores también realizaron un análisis químico de las partículas para profundizar en su toxicidad y permitir comparaciones con la toxicidad de las partículas presentes en entornos urbanos exteriores. El análisis, denominado potencial oxidativo, simula la respuesta tóxica que un aerosol tendría sobre organismos celulares.
“Las pruebas de toxicidad demostraron que las partículas de PLA eran más tóxicas que las de ABS en una comparación por partícula, pero, como las impresoras emitían mucho más ABS, son las emisiones de ABS las que acaban siendo más preocupantes”, afirma Weber.
Consejos para mantenerse a salvo
“En conjunto, estas pruebas indican que la exposición a estas partículas de filamentos podría, con el tiempo, ser tan tóxica como el aire de un entorno urbano contaminado por emisiones de vehículos u otras fuentes”, afirma Weber.
Otro hallazgo del estudio fue que las partículas de ABS emitidas por las impresoras 3D tenían características químicas diferentes a las del filamento de ABS.
“Cuando las empresas de filamentos fabrican un determinado tipo de filamento, pueden añadir pequeños porcentajes en masa de otros compuestos para lograr ciertas características, pero en su mayoría no revelan cuáles son esos aditivos”, afirma Weber.
“Dado que estos aditivos parecen afectar a la cantidad de emisiones del ABS, y que puede haber una gran variabilidad en el tipo y la cantidad de aditivos añadidos al ABS, un consumidor puede comprar un determinado filamento de ABS y que este produzca muchas más emisiones que uno de otro proveedor.”
El estudio también analizó en qué tipos de escenarios ambientales interiores tendrían mayor impacto las emisiones de una impresora 3D. 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 una ventilación menos eficaz, la exposición podría ser mucho mayor, informaron.
“Estos estudios muestran que las emisiones de partículas y de sustancias químicas de las impresoras 3D pueden dar lugar a riesgos de exposición involuntaria a contaminantes, y nos complace compartir esta investigación para que se puedan adoptar medidas que reduzcan los riesgos para la salud”, según Marilyn Black, asesora técnica principal de UL Chemical Safety.
Mientras tanto, los operadores de impresoras 3D pueden tomar algunas medidas para reducir su impacto en la calidad del aire:
Utilizar las impresoras 3D solo en zonas bien ventiladas.Ajustar la temperatura de la boquilla en el extremo inferior del rango de temperatura sugerido para los materiales del filamento.Mantenerse alejado de las máquinas en funcionamiento.Usar máquinas y filamentos que hayan sido probados y verificados como de bajas emisiones.
La investigación aparece en la revista Environmental Science & Technology. La financiación de la investigación procede de Underwriters Laboratories, Inc.
