Les imprimantes 3D grand public soient devenues chose courante ces dernières années. Mais une nouvelle étude menée par les chercheurs du Georgia Institute of Technology et d'UL Chemical Safety a révélé que les particules émises par ces dispositifs peuvent endommager le système respiratoire.

L’étude publiée le 12 septembre dans la revue Environmental Science and Technology et parrainée par Underwriters Laboratories, Inc. (UL), a démontré que les particules émises par les imprimantes 3D ont un impact sur les cultures de cellules respiratoires.
Selon Rodney Weber, professeur à l’école des sciences de la Terre et de l’atmosphère de Georgia Tech, qui a dirigé les recherches, tous les tests ont été réalisés avec des doses élevées de particules émises par les imprimantes 3D grand public, au cours desquels une réponse toxique a été observée aux particules libérées par les différents types de filaments utilisés par ces imprimantes 3D.

La recherche a été menée dans un environnement contrôlé tout en prenant les mesures appropriées pour réduire les dommages potentiels pour les chercheurs. Alors que les études réalisées auparavant portaient sur le calcul des particules émises, la dernière étude a examiné de près la composition chimique de ces particules et leur potentiel de toxicité.

Comment les particules émises par l'imprimante 3D affectent les cellules respiratoires

Les imprimantes 3D fonctionnent généralement en faisant fondre des filaments de plastique, puis en déposant la couche fondue sur la couche suivante pour former un objet. Porter les plastiques au point de fusion libère des composés volatils, dont certaines sont des particules ultrafines en suspension dans l'air autour des imprimantes 3D. Les chercheurs associés à l'Institut scientifique Weizmann en Israël ont exposé des cellules respiratoires humaines et des cellules du système immunitaire de rat à des concentrations de particules provenant des imprimantes.

Sur la base de travaux antérieurs qui avaient établi le lien direct entre la température du filament et la quantité d’émissions produites, l’équipe de chercheurs a utilisé des filaments de plastique acrylonitrile butadiène styrène (ABS) qui nécessitent une température plus élevée que les filament de plastique PLA. Les résultats du test indiquent que les particules d'ABS ont eu un effet négatif sur la viabilité cellulaire, cette dernière entraînant une réponse plus toxique. Mais ces tests ne reflétaient pas les expositions réelles.

L'analyse chimique des particules aide les chercheurs à approfondir leurs connaissances

Les tests d’examen chimique sur les particules émises par les imprimantes 3D ont permis de faire des comparaisons avec la toxicité des particules présentes dans les environnements urbains extérieurs. "Ces tests ont montré que les particules de PLA étaient plus toxiques que les particules d’ABS mais étant donné que les imprimantes émettaient beaucoup plus d’ABS, ce sont les celles-ci qui posent le plus de problèmes », a expliqué Rodney Weber.

En conclusion, les chercheurs affirment qu'une exposition à long terme à la particule émise par les imprimantes 3D pourrait être aussi nocive que l'exposition au véhicule ou à d'autres émissions.

L'ajout de composés aux filaments d'ABS peut modifier les émissions

Les chercheurs ont également découvert que l’ajout de composés aux plastiques ABS pour modifier certaines caractéristiques de ces filaments par les fabricants pourrait modifier les émissions d’ABS. Weber explique que la plupart des fabricants de filaments fabriquant ces filaments ne divulguent pas les pourcentages d'autres composés ajoutés à l'ABS, ce qui peut entraîner une variabilité dans le type et la quantité des émissions.

L'étude a conclu que des locaux bien ventilés peuvent limiter la quantité d'exposition aux émissions. Toutefois, les problèmes d'utilisation excessive de ces imprimantes dans un environnement résidentiel classique ne peuvent pas être écartés, car ils peuvent être beaucoup plus importants et entraîner des risques d'exposition non intentionnelle à des polluants.

Nécessité de prendre des mesures pour réduire les risques pour la santé

Marilyn Black, conseillère technique principale chez UL, estime que l'étude devrait être utilisée pour définir les mesures à prendre pour réduire les risques pour la santé liés à l'utilisation d'imprimantes 3D : utilisation de ces imprimantes dans des zones bien ventilées, en réglant la température le plus bas possible, s’éloigner des machines en fonctionnement et utiliser des machines et des filaments qui ont été testés et vérifiés pour avoir de faibles émissions.