Sağladığı kullanım kolaylığı ve maliyet tasarrufuyla günümüzün gözde teknolojilerinden 3B yazıcılar, bu sefer daha önce hiç duyulmamış bir yönüyle gündeme geldi. 3 boyutlu yazıcı kullanıcıları ve üreticilerinin karşılaşabileceği potansiyel sağlık tehditlerini ortaya çıkarmak için bir araştırma yapıldı. Araştırma sonuçlarına göre 3B yazıcılar kullanıcıları ve üreticileri için ciddi sağlık problemleri yaratabilir.
School of Earth & Atmospheric Sciences profesörleri tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Risk Analizi Topluluğu’nun (Society for Risk Analysis) toplantısında kamuoyuna sunuldu.
3B Yazıcıların Potansiyel Tehditleri
Çalışma öncelikli olarak potansiyel sağlık sorunlarını belirlemek ve alınabilecek önlemlerle ilgili bir yol haritası oluşturmak için yapıldı. Çalışmanın sonuçlarına göre en çarpıcı sorun 3 boyutlu yazıcıların hem bulunduğu ortamın havasını hem çevreyi tehdit ediyor olmasıydı.
Kontrollü bir ortamda yapılan deneyde yazıcıların partikül emisyonları karakterize edildi. Uzun süreli bir araştırma projesinin parçası olan deney öncekilerden farklı yürütüldü. Önceki çalışmalar yazıcıların yaydığı parçacıkları ölçmeye odaklanmışken, bu sefer araştırmacılar parçacıkların kimyasal bileşimine ve toksisite potansiyelini daha yakından inceledi.
3B Üretim
3B yazıcılarda üretim polimer, kompozit, reçine gibi malzemelerin ısıl veya kimyasal işlemden geçirilmesi ile sağlanıyor. Baskının tamamlanması süresince saydığımız bu maddeler çeşitli partikül ve kimyasal yan ürün yayabiliyor. Çünkü ısıtarak plastiği eritmek havaya yayılan ultra ince parçacıklardan gelen uçucu bileşikleri serbest bırakabiliyor. Ayrıca filamenti eritmek için gereken sıcaklık ne kadar yüksek olursa 3B yazıcılar o kadar fazla emisyon üretiyor.
Emisyon Etkisi
Bu bulgudan sonra araştırmacılar emisyonların canlı hücreler üzerindeki etkisine odaklandı. Bunun için insan solunum hücrelerini ve farelerin bağışıklık sistemi hücrelerini yazıcılardan gelen parçacık konsantrasyonlarına maruz bıraktılar. Sonuçlar konsantrasyon parçacıklarının hücre yaşayabilirliğini olumsuz etkilediğini ve aynı parçacıklarda toksik bir tepkiye yol açtığını gösterdi.
Toksisite Seviyesi
Toksisite seviyesini daha iyi analiz etmek isteyen araştırmacılar toksisite seviyesi yüksek şehir ortamından örnekler aldı. Karşılaştırmalar sonucunda filaman parçacıklarına maruz kalmanın, yani 3B yazıcıların çalıştığı bir ortamda bulunmanın, zaman içinde araç veya diğer emisyonlarla kirlenmiş bir kentsel ortamdaki hava kadar toksik olabileceği ortaya çıktı.
ABS
Araştırma sonucunda hava kirliliği ve toksidite ile ilgili elde edilen başka bir bulgu ise 3 boyutlu yazıcılarda kullanılan ABS parçacıklarının bilinen ABS filamentlerinden daha farklı maddeler yayıyor olmasıydı. Çünkü filaman üreticisi şirketler baskıda elde etmek istedikleri özelliklere göre bileşiklerde fark edilmeyecek yüzdesel değişiklikler yapabiliyor. Fakat bu değişikliklerin etkileri ya da eklenen katkı maddelerinin özellikleri gerektiği şekilde açıklanmıyor.
Bu zararlı hava emisyonları okul ya da ofis gibi bina ortamlarında etkili bir havalandırma ile önlenebilir fakat tipik bir konut ortamında emisyonlara maruz kalma miktarının istenildiği ölçüde sınırlandırılamayacağı belirtiliyor.
“Bugüne kadar insanların 3B yazıcıların yaydığı partiküllerin zararına dair çok az farkındalığı vardı. Bu araştırmanın muhtemel sosyal faydası cihazların yaydıklarına ve çocukların görebileceği zarara dair farkındalığı artırması olacak.” -ABD Çevre Koruma Ajansı uzmanlarından Peter Byrley
Çalışmanın sonunda 3B yazıcı operatörleri için hava emisyonları ve toksisite riskini azaltabileceği düşünülen temel önlemlere yer verildi:
- 3B yazıcıları yalnızca iyi havalandırılmış alanlarda çalıştırmak gerekiyor. Merkezi bir denetim yararlı olabilir.
- Filament malzemeler için önerilen sıcaklık aralığının alt sınırında sıcaklık ayarlanmalı.
- Çalışan yazıcılardan baskı süresince uzak durulmalı.
- Düşük emisyonlara sahip olduğu doğrulanmış makineler ve filamentler kullanılmalı.
Gezegeni tehdit ediyor
Çalışma, cihazların tehlikesinin sadece hava emisyonlarının insan sağlığına zararı ve toksisite tehdidiyle sınırlı olmadığını ortaya koyuyor. Araştırmaya göre 3B yazıcıların sıkça vurgulanan maliyet tasarrufunun üreticilere sağladığı yarar gezegen için aynı şekilde fayda sağlamıyor. 3B baskıyla çok sayıda ürüne kolay ve ucuz erişim mümkün oluyor fakat bu durum gezegeni kirleten plastik ürünlerin kütlesine katkıda bulunuyor.
Plastiğin gezegene verdiği zarar hem insan sağlığını hem doğayı olumsuz etkiliyor. Ucuzlaşan ve kolaylaşan üretimin dikkate alınmayan yönlerini vurgulayan bu çalışma bir kez daha teknolojilerin derinlemesine değerlendirilmesi gerektiğini hatırlatıyor.
Araştırmanın sonuçlarını incelediğimizde üretimin bu kadar pratik bir hale gelmesinin ve bireyselleşmesinin gezegen adına olumsuz sonuçları olabileceğini, ayrıca konut ortamındaki 3 boyutlu baskı üretiminin sağlık açısından riskli olabileceğini öğreniyoruz.
Aslında her teknolojinin dezavantajları olduğunu fark etmek ve kullanımımıza bu bilinçle yön vermek en doğru yaklaşım oluyor. Üretimin bireyselleşmesinin gezegeni tehdit eden bir tarafı olduğunu fark eden bizler, bireysel üretim tercihlerimizi bir kenara bırakıp 3 boyutlu yazıcılarla üretimi eğitim gibi daha öncelikli konularda teşvik edebiliriz. Konut tipi ortamlarda üretimin hava kalitesinin toksisite değerini arttırdığını öğrendikten sonra üretime -gerekli önlemleri almak koşuluyla- ofis tipi ortamlarda devam edebiliriz. Kısaca, 3B baskı teknolojisinin sunduğu yeniliklere sırt çevirip “Küstüm, oynamıyorum!” demek yerine, bilim insanlarının -yukarıda yer alan- önerilerine dikkat etmemiz gerektiğini söyleyebiliriz.
