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Líquido de impresoras 3D, pieza de líquido de resina impreso en 3D tratado con luz ultravioleta.

Investigadores de la Universidad de California en Riverside han encontrado que algunas piezas producidas por impresoras 3D comerciales resultan tóxicas para ciertos embriones de peces. Sus resultados han planteado preguntas sobre cómo deshacerse de las piezas y materiales de desecho de las impresoras 3D.

"Estas impresoras 3D son como pequeñas fábricas en una caja", dijo William Grover, un profesor asistente de bioingeniería en la Facultad de Ingeniería de Bourns. "Nosotros regulamos las fábricas. Nunca debiéramos tener una a nuestra casa. Sin embargo, estamos empezando a traer estas impresoras 3D a nuestros hogares como si fueran tostadoras".

Los investigadores estudiaron dos tipos comunes de impresoras 3D: una que derrite el plástico para construir una parte, y otra que utiliza la luz para convertir un líquido en una parte sólida. Ellos encontraron que las partes de ambos tipos de impresoras eran apreciablemente tóxicas para los embriones de pez cebra, y las partes de las impresoras de base líquida eran las más tóxicas. También desarrollaron un sencillo tratamiento de post-impresión —la exposición a la luz ultravioleta— que reduce la toxicidad de las partes de la impresora de base líquida.

La investigación se presenta pues la popularidad de las impresoras 3D se está disparando. El valor en el mercado de la impresión en 3D creció de 288 millones de dólares en 2012 a 2.5 mil millones en 2013, y se prevé que crezca a 16.2 mil millones en 2018, según un informe de Canalys.

Y, como el precio de las impresoras 3D sigue bajando —las impresoras que utilizan plástico derretido actualmente están disponibles por 200 dólares, y la impresora de base líquida utilizada en este estudio se puede comprar por menos de tres mil—, se están moviendo más allá de la industria y laboratorios de investigación a los hogares y pequeñas empresas.

La investigación se inició hace aproximadamente un año, cuando Grover compró una impresora 3D para su laboratorio. Shirin Mesbah Oskui, una estudiante graduado en el laboratorio de Grover, está desarrollando herramientas para el estudio de embriones de pez cebra, y quería utilizar la impresora en su investigación. Sin embargo, sus planes se vieron frustrados cuando se dio cuenta de que los embriones de pez cebra murieron después de la exposición a las piezas de la impresora 3D.

A partir de estas observaciones, Oskui y Grover decidieron probar la toxicidad de los objetos impresos desde los dos tipos de impresoras 3D. Sus resultados se describen en un documento, Evaluación y reducción de la toxicidad de las piezas impresas en 3D, que fue publicado en línea el 4 de noviembre en la revista Environmental Science and Technology Lettres. Junto a Oskui y Grover, como autores del artículo aparecen Jay Gan y Daniel Schlenk, profesores del Departamento de Ciencias Ambientales; Graciel Diamante, estudiante graduado que trabaja con Schlenk; y Chunyang Liao y Wei Shi, ambos de los cuales trabajan en el laboratorio de Gan.

Oskui utilizó dos impresoras 3D comerciales en su estudio, una impresora Dimensión Elite hecha por Stratasys (que utiliza plástico fundido para construir partes) y una impresora Form 1+ estereolitografía hecha por Formlabs (que utiliza resina líquida para hacer piezas).

Utilizó cada impresora para crear piezas en forma de disco de alrededor de una pulgada de diámetro. Luego colocó los discos en placas de Petri con embriones de pez cebra y monitoreó las tasas de supervivencia y de eclosión por anormalidades en el desarrollo.

Mientras que los embriones expuestos a las piezas de la impresora plástica de fusión tenían poca disminución en las tasas de supervivencia promedio en comparación con el control de los embriones, en los embriones expuestos a las piezas de la impresora de líquido de resina se habían reducido significativamente las tasas de supervivencia, con más de la mitad de los embriones muertos en tres días y todos muertos para el día siete. Y de los pocos embriones de pez cebra que eclosionaron después de la exposición a partes de la impresora líquido de resina, el cien por ciento de las crías tenía anomalías del desarrollo.

Oskui también investigó métodos para reducir la toxicidad de las partes de la impresora de líquido-resina. Se encontró que después de la exposición de las partes a la luz ultravioleta durante una hora, las partes son significativamente menos tóxicas para los embriones de pez cebra. La Oficina de Comercialización de Tecnología de la UC Riverside ha solicitado una patente para este trabajo.

Los hallazgos de los investigadores llaman la atención sobre los reglamentos relativos a los materiales utilizados para crear piezas impresas en 3D.

Las sustancias que se utilizan para crear las piezas de impresión 3D serían reguladas por la Ley de Control, que es administrada por la Agencia de Protección Ambiental de Sustancias Tóxicas. Pero la identidad precisa de estas sustancias es a menudo desconocida para los investigadores y los usuarios de la impresora debido a que los fabricantes de impresoras no revelan esta información.

En el futuro, los investigadores planean estudiar más a fondo la toxicidad de los componentes del material de las impresoras 3D, tanto de forma individual como cuando mezclan una pieza terminada. También quieren saber en qué nivel el material podría ser perjudicial para los seres humanos.

Otras preguntas sin respuesta incluyen cómo disponer del material de desecho, tanto sólido como líquido, creado por las impresoras 3D. En este punto, los investigadores piensan que lo mejor es llevarlo a un centro de residuos peligrosos.

"Muchas personas, incluido yo mismo, están entusiasmados con la impresión en 3D", dijo Grover. "Pero, realmente tenemos que dar un paso atrás y preguntarse qué tan seguro son estos materiales?".

 (Con información del Sitio Web de la Universidad Riverside de California/ Traducido para  Cubadebate por Paola Cabrera)