疫情(qíng)在全球(qiú)蔓延,3D打印(yìn)助力防控打(dǎ)印(yìn)医疗物资
新冠肺炎疫情在全球迅速蔓延(yán)以来,几乎所有国家和地区都面临(lín)包(bāo)括口罩、防护服、护目镜在内的(de)个人(rén)防(fáng)护设备以及其他(tā)医疗设备的短缺。作为科技强国,美国、德国等国家纷纷动用3D打印技术以填(tián)补相关(guān)需求缺(quē)口。这不仅为疫情下(xià)的(de)医疗物资生产蹚出(chū)一条新路,而且让企业看到了(le)3D打印的潜力(lì)所(suǒ)在。
美国:医(yī)用高开低走
位于美(měi)国各地的(de)3D打印爱好者和企业纷(fēn)纷设计和打印包括口罩配(pèi)件在内的医护用(yòng)品。在马(mǎ)里兰州,拥(yōng)有一家小型企业(yè)的托德(dé)·布拉特(Todd Blatt)将工作室(shì)改造成口罩工厂,通过3D打印机生产了(le)1200多个口罩配件。和口罩的情况相类似,3D打印的棉(mián)签拭子(zǐ)也(yě)在美(měi)国大量出现。名(míng)为Northwell Health的公司现(xiàn)在每天使用3D打印(yìn)机为医院制造5000个棉(mián)签,并(bìng)计划(huá)扩展到每天7500至8000个的规模。
从3月27日开(kāi)始(shǐ),已经有7款(kuǎn)3D打印医疗设备被审查能否用于临床。美国食品和药物管理局(jú)(FDA)于4月初批准了(le)首个3D打印口罩项目。获批项目是(shì)由美国(guó)退伍军人健(jiàn)康管理局(jú)(VHA)的一个团队设计(jì)并制造的一款3D打印口罩,取名(míng)“Stopgap”。该款口罩易于消毒,并包括一(yī)个(gè)可(kě)重复使用的过滤器(qì)。FDA在官(guān)网上表示,当常规产品难以获得时,一些机构正(zhèng)在考(kǎo)虑打印或购买3D打印设备来解决问题。FDA正在就(jiù)此(cǐ)以及更(gèng)广泛的公共卫生突发事(shì)件,与政府(fǔ)、相关行(háng)业和医(yī)疗机构(gòu)紧(jǐn)密合作。
3D打印技术似乎一夜之(zhī)间发现了广阔的应用前景,但该(gāi)项(xiàng)技术目(mù)前依然(rán)无法在医疗领域获得全面而广(guǎng)泛的推荐。根据已发布的使用说明,被FDA批准的(de)3D口罩(zhào)不能代替经(jīng)批准可用于个(gè)人防(fáng)护的传统专业级防(fáng)护口罩(例(lì)如N95或KN95口罩)。
美(měi)国媒体一(yī)般认为,3D打印(yìn)口(kǒu)罩的快速获批,部分原因是(shì)全球供应链延迟导致医护专业人员在前线缺少关键(jiàn)个(gè)人(rén)防(fáng)护设备,而(ér)并不是产品已经达到相(xiàng)关技术要求。FDA在官网称,3D打印的个人防护设(shè)备(bèi)也(yě)许可以提供(gòng)物理屏障(zhàng),但(dàn)不太(tài)可能提供(gòng)与FDA批准的外科口罩和N95口罩(zhào)相同的液体屏障和空气过(guò)滤水平,在可能的情(qíng)况(kuàng)下,使用传统工艺(yì)可能会更有帮助。因此,随(suí)着相关个人防护用品和医疗设(shè)施在美国医院中不断得到补充,最初的短缺局(jú)面逐渐缓解,有关3D打印技术在医疗领域(yù)应用的实践和讨论(lùn),或将慢慢由于其生产成(chéng)本、生产效率(lǜ)以及产品标准问题(tí)而逐渐归于平(píng)静。
德国(guó):“全球生产”变“本地生(shēng)产(chǎn)”
“3D打(dǎ)印(yìn)实现企业转型梦(mèng)想!”德国《商报(bào)》25日报道称(chēng),因为疫情扩散,德国一些企业凭借尖端的3D打印设备,迅速转(zhuǎn)型生产稀缺医疗产品。
德国大众就是转型企业之一。该(gāi)集团正利用原先生产塑料零件(jiàn)和样车的3D打印机,生产(chǎn)呼吸机的零配件(jiàn)或(huò)者其他医用设备配件(jiàn)。作为全球最大的医疗器材生(shēng)产商(shāng)之一(yī),西(xī)门子(zǐ)在欧美分公司的(de)100多台3D打(dǎ)印机也已(yǐ)投入此类生产。德(dé)国最大的钢铁公司蒂森-克虏(lǔ)伯集团也在用3D打印机生产医用(yòng)设备配件。
其实,企业(yè)借3D打印技术跨界生产医疗物资时(shí)也(yě)会遇到问(wèn)题。德国经济学(xué)者卡斯普尔对《环球时报》记(jì)者表示,从技术上来讲,许(xǔ)多企业用3D打印(yìn)生产医疗设备(bèi)配件没有(yǒu)任何问(wèn)题。但是,这需(xū)要医疗器械制造商的许可。比如,由于西门子掌握一些医疗设备的技术专利,因此若没有该(gāi)公(gōng)司的许可,汽车(chē)制造商就不能生产这些设备。而西门子等企业往往因为担心核(hé)心(xīn)机密泄(xiè)露,不愿意合作,尤其是呼吸(xī)机这(zhè)类(lèi)高端产品。
不过,卡(kǎ)斯普尔认为,这场疫情危机正(zhèng)在对(duì)3D打印产生(shēng)长期影响。现在(zài),企业产(chǎn)品生产严(yán)重依赖全球供应链,需要一系列设备。而3D打印则可以减(jiǎn)少许多环节,甚至一步到位,还(hái)可以减轻物流负(fù)担。3D打印技术正在让“全球生(shēng)产(chǎn)”变成(chéng)“本地生(shēng)产”。德国联邦信息与通信和新媒体(tǐ)行业协会(BITKOM)去年公布的一(yī)项研究显示,近(jìn)八成受访企业(yè)认为3D打印(yìn)技术会对商业(yè)模(mó)式和价值链(liàn)产生深远影响。卡(kǎ)斯(sī)普(pǔ)尔表示(shì),疫情(qíng)是3D打印(yìn)技术的一(yī)次检(jiǎn)验,让企业看(kàn)到它的巨大潜(qián)力。
阿(ā)联酋:多个(gè)领域有需求
无论(lùn)是医(yī)生、警察还是(shì)环卫工(gōng)人,镜头记录的(de)阿联酋一线(xiàn)防疫人员佩戴的口罩往往与面(miàn)部贴合紧密。阿联酋海湾新闻(wén)网25日透露说,这归(guī)功于日前(qián)在迪拜投产的3D打(dǎ)印口罩(zhào)。3D打印(yìn)口罩与普通口(kǒu)罩相比有两大区别:一是更(gèng)符合人(rén)体(tǐ)工程(chéng)学(xué),面部贴合(hé)性更强,更轻便;二是额外增(zēng)加(jiā)可替换的外层(céng)和特制透明层。目前该(gāi)型口罩只累计生产数千只(zhī),优(yōu)先配给迪拜警察和与(yǔ)病患有密切接触的医护工作者。
“在应急领域,阿(ā)联酋等海湾产油国最需要3D打印。”阿中之门(北京)商务有(yǒu)限公司(sī)首席执行官(guān)张强对(duì)《环球时报(bào)》记(jì)者介(jiè)绍说,近(jìn)年来因原油价格大幅(fú)波动,阿联酋、沙特等国逐步提(tí)出(chū)发展一定规模(mó)的制造业。对几乎(hū)是零基础的国家来说,3D打印对技术积(jī)累要(yào)求不高,不(bú)需要传统模具(jù),是实现弯道超车、满足自用(yòng)急需的优选。以(yǐ)道(dào)路应急(jí)救援为(wéi)例,海湾国家大部分国土都是沙漠,车辆维修网(wǎng)点无法实现全覆(fù)盖,处(chù)理(lǐ)重(chóng)大故障时常因缺少关键零部件而被耽误。阿(ā)联酋(qiú)政府一直(zhí)鼓励(lì)3D打印业者加入救援队伍,但此前受成本较(jiào)高以及打印原料供应制约(yuē),未得到全面推广。“不过(guò),随着风险意识因疫情得到强化,未来前景值得期待。”
不(bú)久前竣(jun4)工的阿联酋(qiú)迪拜市政府办(bàn)公(gōng)楼,是(shì)目前世界上(shàng)最大的3D打印建筑,而这只是迪拜政(zhèng)府早在2016年发(fā)布的“3D打印战略”的(de)一部(bù)分(fèn)。2019年,迪拜每栋新建建筑(zhù)中,2%的部分由3D打印技术(shù)建(jiàn)成,迪(dí)拜市政府计划(huá)到2025年(nián)将该比例提高至25%。瑞士(shì)建材商拉法基霍尔希姆公(gōng)司研发经理赫连·隆(lóng)比(bǐ)斯(sī)对《环球时报(bào)》记者(zhě)表示,3D打印建筑不(bú)仅成本低(dī),而(ér)且易于复制,未来可以满足大规模的住房需求。3D打印与建筑的结合让中企在基建领域本就具(jù)备的优势(shì)更(gèng)加明(míng)显。
除上述领域(yù)外,来自教(jiāo)育科研机构的需求(qiú)也值得(dé)留(liú)意。张(zhāng)强说,阿联酋2019年仅国家财(cái)政用于教育的支出就达到101亿迪拉(lā)姆(1迪(dí)拉姆合(hé)1.93元人民币)。近些年(nián),基于3D打印技术的创意(yì)设计课在阿联酋中(zhōng)小学逐步得到推广,小(xiǎo)型3D打印机的需求与日(rì)俱(jù)增。同时,该国经费丰厚的顶级科研机构亦对3D打(dǎ)印研究有(yǒu)着浓厚兴趣。