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Partículas liberadas pelas impressoras 3D no momento da impressão e pelos seus produtos finais podem se infiltrar profundamente nos pulmões.

Pesquisadores de risco estão fazendo novas perguntas sobre as implicações de saúde e segurança e como mitigar eventuais riscos à saúde para usuários de impressoras 3D e consumidores de produtos fabricados com essa tecnologia emergente, especialmente crianças. Essa impressão está sendo cada vez mais usada em casas, escolas, bibliotecas e outros espaços onde as pessoas comumente passam muito tempo.

As partículas liberadas durante o processo de impressão, que são pequenas o suficiente para se infiltrar profundamente nos pulmões, podem afetar a qualidade do ar interior e a saúde pública. O amplo uso de impressoras 3D para fabricar escudos faciais, respiradores e outros equipamentos de proteção individual para o COVID-19 criou uma nova urgência sobre essas questões.

Diversos estudos que visam caracterizar e quantificar a liberação e a composição, o tamanho das partículas e o tempo de residência no ambiente interno serão apresentados no simpósio Exposição e Avaliação de Risco da Impressão 3D e Materiais Emergentes no dia 15 de dezembro, das 12h às 13h30.m. ET na Reunião Anual Virtual da Society for Risk Analysis 2020, realizada de 13 a 17 de dezembro de 2020.

Os materiais básicos utilizados em impressoras 3D incluem termoplásticos, metais, nanomateriais, polímeros e produtos químicos orgânicos voláteis e semi-voláteis. O processo de impressão pode levar várias horas, e durante este tempo uma série de subprodutos químicos e partículas podem ser liberados em ambientes internos.

Diante dessas incógnitas, os cientistas começaram a realizar estudos para entender essas liberações e sua composição específica, tamanho das partículas e tempo de residência no ambiente interno, produzindo dados que podem ser incorporados em avaliações robustas de exposição e risco.

Estudo realizado por Yong Qian, Ph.D., National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), avaliou a toxicidade potencial das emissões de ABS geradas durante a impressão 3D através do exame de células pulmonares humanas e ratos expostos por inalação. O estudo, “Acrilonitrile butadiene styrene styrene (ABS) emissão de impressora induzida in vitro e toxicidade in vivo”, revelou que as partículas emitidas causam toxicidade moderada nas células pulmonares humanas e toxicidade mínima em ratos.

A apresentação, “Recente pesquisa de emissões de impressão 3D na Agência de Proteção Ambiental (EPA)”, analisa dois estudos recentes da EPA; a primeira analisou as emissões de um extrusor de filamentos de impressora 3D (um dispositivo usado para criar filamentos de impressora 3D) em um ambiente de laboratório, e o segundo usou um modelo de simulação para prever o número de partículas depositadas em locais específicos do trato respiratório, e como esse padrão muda para indivíduos de diferentes idades, ao usar uma impressora 3D.

“Até o momento, o público em geral tem pouca consciência das possíveis exposições às emissões de impressoras 3D”, afirma Peter Byrley, Ph.D., EPA, autor principal. “Um benefício social potencial desta pesquisa é aumentar a conscientização pública sobre as emissões de impressoras 3D e da possível maior suscetibilidade das crianças.”

Os estudos descobriram que a extrusora de filamentos liberou quantidades de pequenas partículas e vapores semelhantes às encontradas em estudos de impressoras 3D, e o modelo de simulação previu maior deposição de massa de partículas por área de superfície na região pulmonar para indivíduos com nove anos ou mais. São necessários testes adicionais de perfis de emissões com estudos adicionais de simulação para prever a dose inalada.

Embora a impressão 3D disponibilize inúmeros produtos mais facilmente, e a custos mais baratos, eles contribuem para a massa de produtos plásticos que poluem o planeta. Joana Marie Sipe, da Universidade Duke, desenvolveu uma máquina que pode medir o quanto um produto plástico, como uma garrafa de água, pode quebrar através da esfregação e da lixação durante o uso e no meio ambiente. As partículas plásticas foram então alimentadas aos peixes para ver os efeitos que as nanopartículas no plástico tinham em seus órgãos.

O estudo, “NanoPHEAT: Previsão de liberação, exposição e efeitos tóxicos do produto de consumo nanocomposto de nanomateriais (MWCNT e Ag NPs)”, revela que quando os plásticos quebram, os nanomateriais que foram incorporados e considerados biologicamente indisponíveis ficam expostos ao meio ambiente. Os pesquisadores foram capazes de prever a porcentagem de nanopartículas que saíram do plástico quando foram comidas pelos peixes, fornecendo um Fator de Liberação Matricial (MRF) que poderia ser usado para descobrir a quantidade de plástico e nanopartículas que são liberadas quando alguém mastiga um produto ou quando ele quebra no oceano.

Esta pesquisa pode ajudar a definir regulamentos sobre quanto preenchimentos de nanomateriais podem ser adicionados a determinados produtos de consumo, com base em seu valor mrf”, afirma Sipe. “Os dados podem ajudar a determinar quanto produtos plásticos e/ou nano-preenchidos liberam contaminantes no ambiente ou no corpo humano.”

À medida que as tecnologias de impressão 3D se tornam mais difundidas, reguladores, fabricantes e usuários podem precisar concentrar sua atenção no melhor gerenciamento de riscos potenciais.

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