О 3D-печати в последнее время говорят мало, будто технология вышла из моды или исчерпала свой ресурс. Но затишье, которое мы переживаем — затишье перед бурей. Ньюс-мейкерами в текущем году обещают стать две темы, о которых энтузиасты рассуждают уже много лет, но которые только сейчас становятся актуальными для широких масс. Я говорю, соответственно, о долгожданном превращении 3D-принтера в детскую игрушку и вероятных последствиях его использования для здоровья человека.
Надежды в теме первой связывают теперь с именем компании Mattel. Которая взялась за 3D-печать нынешней зимой — и сделала это с присущим ей размахом. Прежде всего, совместно с Autodesk, она изготовила мобильное приложение для быстрого объёмного проектирования (см. ThingMaker в апп-сторах Google и Apple), готовит для него коллекцию «запчастей», интересных детям и подросткам, и позволяет печатать результат на нескольких популярных моделях 3D-принтеров. Но одновременно она работает и над собственным печатающим устройством, которое будет выпущено в продажу осенью по цене $300.
Тут стоит заметить, что Mattel — это не какой-то там полулегальный китайский пошивочный цех. Это один из крупнейших на планете производителей игрушек, вотчина, в частности, куклы Барби. И когда Mattel берётся за новую технологию, чтобы позабавить детишек, то способна нечаянно сделать технологию доступной для всех интересующихся вообще. Американские гики, например, до сих пор с благодарностью вспоминают её игрушечную фотокамеру Barbie Digital Camera — которая, появившись на рынке, когда цифровая фотосъёмка была ещё диковинкой, давала снимки откровенно гадючьего качества, зато и предлагалась по цене в разы дешевле (таких же гадючьих) «серьёзных» устройств, и утолить голод энтузиастов могла. Так что, естественно, покупали её не только дети.
С 3D-печатью рисуется аналогичная перспектива. Состояние рынка, скажем прямо, так себе. Цены по-прежнему колеблются у тысячедолларовой отметки и эксплуатационные качества принципиально не изменились: всё ещё масса нареканий на производительность, надёжность, точность устройств объёмной печати. В таких условиях дешёвый 3D-принтер от фирмы с именем (читайте: с гарантией и продающийся в обыкновенных супермаркетах), да ещё и не привязанный к проприетарным форматам и расходным материалам, способен сдвинуть дело с мёртвой точки. Что далеко ходить, лично я, например, 3D-принтером до сих пор не обзавёлся, хоть и был в числе первых, кто рассказал о консюмерских моделях — и если такая железка появится на наших прилавках, безусловно куплю. Как наверняка поступят и миллионы родителей и энтузиастов по всему миру.
Что, в свою очередь, выводит нас на тему номер два. Консюмерский 3D-принтер — сложное устройство, оперирующее с непривычными для дома химическими веществами при высоких температурах. И если это звучит… небезопасно, можете быть уверены, что так оно на самом деле и есть.
«Старики» вспомнят скандал, разгоревшийся в нулевых вокруг потенциальной токсичности «выхлопа», образующегося при обыкновенной лазерной печати. Тогда производители отделались легко: если я правильно помню, хоть среднестатистический лазерный принтер и формирует вокруг себя облако наночастиц, размер их и концентрация оказались недостаточными для угрозы здоровью (впрочем, печатать всё равно рекомендуется только в хорошо проветриваемом помещении!). С 3D-печатью этот номер не пройдёт. Здесь к аэрозолям добавляются ещё и токсичные испарения, так что толки ходят давно, а сейчас вопрос начали прорабатывать углублённо. И вот что выяснилось.
В одном из самых скрупулёзных исследований такого рода на моей памяти — отчёт о котором опубликован несколько недель назад — были взяты пять популярных моделей 3D-принтеров (в том числе знаменитый MakerBot Replicator) и девять сортов полимерных нитей, служащих расходным материалом. В совокупности это образовало 16 возможных комбинаций (не все модели печатают всеми материалами), которые и изучили на предмет химического состава испарений и образования ультрамалых частиц. Сразу предупреждаю, что результаты я сильно упрощу (вот оригинал отчёта, если нужны подробности), но и читать мой текст наверняка будут в основном неспециалисты, так что смысла возиться с нюансами нет.
Так вот, что касается ультрамалых частиц, оказалось, что 3D-печать любым из доступных на массовом рынке материалов быстро формирует в помещении заметное аэрозольное облако. PLA-нить «шумит» меньше ABS, поликарбоната и нейлона, но в общем все они создают в воздухе офиса или комнаты концентрацию частиц, приблизительно вдесятеро превышающую среднестатистическое значение для рабочих помещений. Впрочем, поскольку официально установленных предельно-допустимых концентраций для аэрозолей, генерируемых 3D-принтерами, авторы работы не нашли (влияния ультрамалых частиц на организм сильно зависит от размера частицы и её химического состава), этот аспект оказался меньшей из зол. Хуже обстоят дела с испарениями.
Опыт показал, что 3D-печатающие устройства испаряют прежде всего капролактам и стирол (и, кстати, печать в частично закрытом корпусе не только не помогает, а почему-то даже ухудшает ситуацию). Первое вещество не считается канцерогенным, но оказывает раздражающее действие на органы дыхания, зрения, центральную нервную систему — почему для него и установлены ПДК. Второе вещество — яд, канцероген. Насколько активно идёт испарение? В типичном офисном помещении с обычной вентиляцией среднестатистический ширпотребный 3D-принтер создаёт концентрации паров вышеупомянутых веществ в десятки раз превышающие ПДК!
Бороться с этим трудно. Авторы исследования рекомендуют производителям подумать, как изменить конструкцию принтера и состав расходников, чтобы в воздух выделялось меньше вредных веществ. Пока этого не сделано, пользователям рекомендуется эксплуатировать устройства 3D-печати с максимальной осторожностью: в помещении должна быть либо качественная принудительная вентиляция, либо системы очистки воздуха.
Сами понимаете, что на текущем этапе заставить производителей тратиться на подобные излишества нереально. И с пользователями та же беда: пока «не грянет гром», 3D-принтер будут считать пусть вонючей, но в общем безобидной игрушкой. Что ж, не жалко себя, подумайте хотя бы о детях!
P.S. В статье использованы иллюстрации Mattel, Idolovedmaxcy.