疫情在全球蔓(màn)延,3D打印助力(lì)防控打印医疗物资
新冠肺(fèi)炎疫情在全球(qiú)迅(xùn)速蔓(màn)延以来,几乎所(suǒ)有国家(jiā)和地区都面(miàn)临包括口罩、防护服、护目镜在(zài)内(nèi)的个人防护设备以及其他医(yī)疗设备的(de)短(duǎn)缺(quē)。作为(wéi)科技强国,美(měi)国、德国等国家纷纷动用3D打(dǎ)印技术以填补(bǔ)相关需求缺口(kǒu)。这(zhè)不仅为疫情下的医(yī)疗物资生产蹚出一条新路,而且让(ràng)企业看到了3D打印的(de)潜力所在。
美国:医用高开低走
位于美国各(gè)地的3D打印爱好者和企业纷(fēn)纷设(shè)计和打印包括口罩配件在内的医护用品。在(zài)马里兰州,拥(yōng)有一家小型企业的托德·布拉(lā)特(Todd Blatt)将工作室改造(zào)成(chéng)口罩工(gōng)厂(chǎng),通过3D打印机生产了1200多个口(kǒu)罩配件。和(hé)口罩(zhào)的情况相类似,3D打印的棉签(qiān)拭子也在美国大(dà)量出现。名为(wéi)Northwell Health的公司(sī)现在每天(tiān)使用3D打印机为(wéi)医院(yuàn)制造5000个(gè)棉签,并计划扩展到每天(tiān)7500至8000个的规模。
从(cóng)3月27日开始,已经有7款3D打印医疗(liáo)设备被审查能否用于临床。美国食品和(hé)药物管理局(FDA)于4月初批(pī)准了首个3D打(dǎ)印口罩项目。获批项目是由美国(guó)退(tuì)伍(wǔ)军人健康管理局(VHA)的(de)一(yī)个团队设计并制造(zào)的一款(kuǎn)3D打(dǎ)印(yìn)口罩(zhào),取名“Stopgap”。该款口罩(zhào)易于消毒,并包括一个可重复使用(yòng)的过滤器。FDA在官网(wǎng)上表示,当(dāng)常规(guī)产品(pǐn)难以获得(dé)时,一些机构正在考虑打印或(huò)购买3D打(dǎ)印设(shè)备(bèi)来解(jiě)决问题。FDA正在就此以及更广泛的公(gōng)共卫生突发事件,与政府、相关行(háng)业和医疗机构紧密合作。
3D打印技术似乎(hū)一(yī)夜之间发现了广阔的应用前景,但(dàn)该(gāi)项技(jì)术目(mù)前依然无法在医疗领域获得(dé)全面而广泛(fàn)的推荐。根(gēn)据已发布的使用说明,被FDA批准的3D口罩不能代替经(jīng)批准可(kě)用于个人防(fáng)护的传统专业级防(fáng)护口罩(例如(rú)N95或KN95口罩(zhào))。
美国媒体一(yī)般(bān)认为,3D打印(yìn)口(kǒu)罩的快(kuài)速获批,部(bù)分原因是全球供应链延迟导致医护专业(yè)人员在前线缺少关键个人(rén)防(fáng)护(hù)设备,而并不是产品(pǐn)已经(jīng)达(dá)到相关技术要求(qiú)。FDA在官网称(chēng),3D打印(yìn)的个(gè)人防护设(shè)备也许可以提供物理屏障(zhàng),但(dàn)不(bú)太(tài)可能提供(gòng)与(yǔ)FDA批准的(de)外科(kē)口罩和N95口罩相同的液体屏障和(hé)空气过滤(lǜ)水平,在可能的情况下,使用传(chuán)统(tǒng)工艺可能会更有帮助。因此,随着相关个人防护用品和医疗设施在美国医院中不断得到补(bǔ)充,最初的短缺局面逐渐缓解,有(yǒu)关3D打印技术在医(yī)疗领域应用(yòng)的实(shí)践(jiàn)和讨论(lùn),或将(jiāng)慢慢(màn)由于其生产成本、生产效率以及产品标准问题而逐渐归于平静。
德国:“全球(qiú)生产”变“本(běn)地(dì)生产”
“3D打印(yìn)实现企业转型梦(mèng)想!”德国(guó)《商报(bào)》25日报道称,因为疫情扩(kuò)散,德国一些企业凭借尖端(duān)的3D打(dǎ)印(yìn)设(shè)备,迅速转型生(shēng)产稀缺(quē)医疗(liáo)产品。
德国大众就(jiù)是转型企业(yè)之一。该集团正利用原先生产塑料零(líng)件和样车的(de)3D打印机,生产(chǎn)呼吸机的零配件或者(zhě)其他(tā)医用设备配(pèi)件。作为全球(qiú)最大的医疗器材生(shēng)产(chǎn)商之一,西门子在欧美分公司(sī)的100多台3D打印(yìn)机(jī)也已投入此类生产。德国最大的钢铁(tiě)公(gōng)司蒂森-克虏伯(bó)集团也在用3D打印机生产医用设备配(pèi)件。
其实,企业借3D打(dǎ)印技(jì)术跨界生产医疗物资时也会遇到(dào)问题。德国(guó)经济学者卡(kǎ)斯普尔对《环球(qiú)时报(bào)》记者表示,从技(jì)术(shù)上来讲,许多企业用3D打印生(shēng)产医疗设备配件没有任何问题。但(dàn)是,这需要医疗器械制造商的(de)许(xǔ)可。比如,由于(yú)西门子掌(zhǎng)握一些医疗设备的技术专利,因此若(ruò)没有该公司(sī)的许可,汽车制造商(shāng)就(jiù)不能生产这些设备。而西门子等(děng)企业往往因为担(dān)心(xīn)核心机密泄露,不愿意合作,尤其是(shì)呼吸机这类高端(duān)产品。
不过(guò),卡斯普尔认为,这场(chǎng)疫情危机(jī)正在对3D打印(yìn)产生长期(qī)影响(xiǎng)。现在(zài),企业产品生产严(yán)重依赖全球供应链,需要一系列设备(bèi)。而(ér)3D打(dǎ)印则(zé)可以减少(shǎo)许多环节,甚至一步到(dào)位,还可以(yǐ)减轻物(wù)流负担(dān)。3D打印技术正在(zài)让“全球生产”变成“本(běn)地(dì)生产”。德(dé)国(guó)联邦信息与通信和新媒体行(háng)业协会(BITKOM)去年(nián)公布的一(yī)项研究显示,近八成(chéng)受(shòu)访企(qǐ)业(yè)认为3D打印技术会对商业模(mó)式和价值链产生深远影响。卡斯普尔表(biǎo)示,疫情是3D打印技术的一次(cì)检验,让企业看(kàn)到它的巨大潜力。
阿(ā)联酋:多个(gè)领域有需求
无论是医生、警察还是环卫工人,镜头(tóu)记(jì)录的阿联酋一线防(fáng)疫人员佩戴的(de)口(kǒu)罩往往与面部(bù)贴合紧密(mì)。阿联酋海湾新闻网(wǎng)25日(rì)透露说,这归(guī)功于日前(qián)在迪拜投产(chǎn)的3D打印口罩(zhào)。3D打印口罩与普通口罩相比有两大区别(bié):一是更符合人(rén)体(tǐ)工(gōng)程学(xué),面部贴合性更强(qiáng),更轻便;二是额外增加可替换的外层和特制透明层。目前该型口罩只累计生产数千只,优先配给迪(dí)拜警察(chá)和与病患有密切接触的(de)医护工作者。
“在应急领域,阿联酋(qiú)等海湾(wān)产油国(guó)最需要3D打印。”阿中之(zhī)门(北京)商(shāng)务有限公司(sī)首席执行官张(zhāng)强(qiáng)对《环球时报》记者介绍说,近年来因原油价格大幅波动(dòng),阿联(lián)酋(qiú)、沙特等国逐步提出发展一定规模(mó)的(de)制造业。对几乎是零(líng)基(jī)础的国家来说,3D打印(yìn)对技术积累要求不(bú)高(gāo),不需要传统(tǒng)模具,是实现弯道超车、满足自用(yòng)急需(xū)的优选。以道路应急救援为例,海(hǎi)湾国家(jiā)大部分国土都(dōu)是沙(shā)漠,车辆(liàng)维修网点无法实现全覆盖,处理(lǐ)重大故障时常因缺少关键零(líng)部件而被耽误。阿(ā)联酋政府一直鼓励3D打印(yìn)业者加(jiā)入救援队伍(wǔ),但此前(qián)受成本较高以及打印原料供应制(zhì)约,未得到全面推广。“不过(guò),随着风险意识因疫情得到强(qiáng)化,未来前景值得期待(dài)。”
不久前竣工的阿联(lián)酋迪拜市政府办公楼,是目前世界上最(zuì)大的3D打印建筑,而这只是迪(dí)拜政府(fǔ)早在2016年发布的“3D打印(yìn)战略(luè)”的(de)一部(bù)分。2019年,迪拜每栋新建建筑(zhù)中,2%的部分由3D打印技术建成,迪拜市(shì)政(zhèng)府计划到2025年将该比例提高至25%。瑞士(shì)建材商(shāng)拉法基霍尔希(xī)姆公司研发(fā)经理赫连·隆比斯对《环球时报》记者表示,3D打印建筑不仅成本低,而且(qiě)易于(yú)复制,未来(lái)可(kě)以满足大规模的住房需求。3D打印与建筑的(de)结合让(ràng)中(zhōng)企在基建领域本就具(jù)备的优势更加明(míng)显。
除上述领域外,来自教(jiāo)育科研(yán)机构的需求(qiú)也值得留意。张强(qiáng)说,阿(ā)联(lián)酋2019年仅国(guó)家财政用于教育(yù)的(de)支出就达到101亿迪拉姆(1迪拉姆合1.93元人民(mín)币)。近些年,基于(yú)3D打印技术(shù)的(de)创意设计(jì)课在阿联(lián)酋中小(xiǎo)学逐步得到推广(guǎng),小型3D打(dǎ)印机的需求与(yǔ)日俱(jù)增。同(tóng)时(shí),该国经费丰厚(hòu)的顶级科(kē)研机(jī)构亦对3D打印(yìn)研究有着浓(nóng)厚(hòu)兴趣。