疫情在全球蔓延,3D打印助(zhù)力防控打印医疗物资
新冠肺炎疫情在全球迅速蔓(màn)延以来(lái),几乎所有国家和地(dì)区都面临包括口罩、防(fáng)护(hù)服、护目镜在内的个人防护设备以及其他医疗设备的短缺(quē)。作为科技(jì)强国,美国、德国等国家纷纷动用3D打印技(jì)术以填补相关需求缺口。这(zhè)不仅为疫情下的医(yī)疗物资生产蹚出一(yī)条新路,而且让企业看到(dào)了(le)3D打印的潜(qián)力所在。
美(měi)国:医用高开低走
位于美国各地的3D打印爱好者和企业纷纷设计和打印(yìn)包括口(kǒu)罩配件(jiàn)在内的医护用品。在马里(lǐ)兰(lán)州,拥有一家小型(xíng)企业(yè)的托德·布(bù)拉特(Todd Blatt)将工作室改造成口罩(zhào)工厂,通过3D打(dǎ)印机生(shēng)产了(le)1200多个口罩配件。和口罩的情况相类似,3D打印的棉签拭子也在美国大(dà)量出现。名为(wéi)Northwell Health的(de)公(gōng)司现在每(měi)天使用3D打印机为医院制造5000个棉签,并计划扩(kuò)展到每天7500至8000个的规模。
从3月27日开始,已经有7款3D打(dǎ)印(yìn)医疗设备被审查能否用于临床(chuáng)。美国食品和药物(wù)管理局(FDA)于4月初(chū)批(pī)准(zhǔn)了首个3D打印口(kǒu)罩项目。获批项目是(shì)由美国退伍军人(rén)健康管理局(VHA)的(de)一个团队设计并(bìng)制(zhì)造(zào)的一(yī)款3D打印口罩,取名“Stopgap”。该款口罩易(yì)于消(xiāo)毒,并包括一个可(kě)重复使用的过滤(lǜ)器。FDA在官网上表示(shì),当常规产品难以获得时(shí),一些机(jī)构(gòu)正在考虑打印或(huò)购买3D打(dǎ)印设备来解决问题(tí)。FDA正在就(jiù)此(cǐ)以及更广(guǎng)泛(fàn)的(de)公共卫生突发事件,与政府(fǔ)、相关(guān)行业和医疗机构紧密合作。
3D打印技术似乎一夜之间发现了(le)广阔的应用(yòng)前景,但该项技术目前依然无(wú)法在医疗(liáo)领域获得全面(miàn)而(ér)广(guǎng)泛的推(tuī)荐。根据已发布的使用说明,被FDA批准的3D口罩(zhào)不能代替(tì)经(jīng)批准可用于个人(rén)防护(hù)的传统专业级防护口罩(例如N95或KN95口罩(zhào))。
美国(guó)媒体(tǐ)一般认为,3D打印口罩的快速获(huò)批,部分原因是全(quán)球供应链延迟(chí)导致医护专业(yè)人员在前线缺少关(guān)键个人防护设(shè)备,而并不是产(chǎn)品已经达到相关(guān)技术要求。FDA在官网称,3D打印的(de)个人(rén)防(fáng)护设备也许(xǔ)可以提供物理屏障,但不太可能提供与FDA批准的外科口罩和N95口罩相同的液体屏障(zhàng)和空气过滤水(shuǐ)平,在可能的情况下,使用(yòng)传统工艺可能(néng)会(huì)更有(yǒu)帮助。因此,随着相(xiàng)关个人防护用品和医(yī)疗设施在美国医院(yuàn)中(zhōng)不断(duàn)得到补充,最初(chū)的短缺局(jú)面逐渐(jiàn)缓解,有(yǒu)关(guān)3D打印技术在医疗领域应用的实践和讨论(lùn),或将(jiāng)慢慢由于其生(shēng)产成本、生产效率以及产品(pǐn)标准问题而(ér)逐渐归于平静(jìng)。
德国:“全球(qiú)生产(chǎn)”变“本(běn)地(dì)生产”
“3D打印实现企业转型梦想!”德国《商(shāng)报》25日(rì)报(bào)道称(chēng),因为疫情扩(kuò)散,德国(guó)一些企业(yè)凭借尖端的3D打印设备,迅(xùn)速转型生产稀缺医(yī)疗产品。
德国大众就是转型企业之(zhī)一。该集团(tuán)正利用(yòng)原(yuán)先(xiān)生产塑料零件和样车的(de)3D打印机(jī),生产呼吸机的零配(pèi)件或(huò)者其他医用设(shè)备配件。作为全球最大的医(yī)疗器材生产商之一,西门(mén)子在欧(ōu)美分(fèn)公司的100多台3D打印(yìn)机也(yě)已投入此类(lèi)生产(chǎn)。德国最大(dà)的钢铁公司(sī)蒂森-克虏伯集团也在用3D打印机生产医(yī)用设备配件(jiàn)。
其实,企业借3D打印(yìn)技术跨(kuà)界生产医疗物资时(shí)也(yě)会遇到问题。德国经济(jì)学者(zhě)卡斯(sī)普(pǔ)尔对《环球时报》记者表(biǎo)示,从技(jì)术(shù)上来讲(jiǎng),许多企(qǐ)业用3D打印(yìn)生产医疗设(shè)备配(pèi)件没有(yǒu)任何(hé)问题。但是,这需(xū)要医疗器械制(zhì)造商的许可。比如,由于西门子(zǐ)掌(zhǎng)握一些医疗设备(bèi)的技术专利,因此(cǐ)若没有该公司的许可,汽车(chē)制造商就不能生(shēng)产(chǎn)这些设备。而(ér)西门子等企业往(wǎng)往(wǎng)因为担心核心机密泄露,不(bú)愿意合作,尤(yóu)其(qí)是呼吸机(jī)这类高(gāo)端产品(pǐn)。
不过,卡斯(sī)普尔认为,这场疫(yì)情危机正(zhèng)在对(duì)3D打印产生长期影响。现(xiàn)在,企(qǐ)业产品生(shēng)产严重依赖全球供应链,需要一系列(liè)设(shè)备。而3D打印则可以减少许多环节,甚至一步到位,还可以减(jiǎn)轻物流负担。3D打(dǎ)印技术正在让“全球生产”变成“本地生(shēng)产”。德国联(lián)邦(bāng)信息(xī)与通信和新媒体行业协(xié)会(BITKOM)去年公布的一项研(yán)究显(xiǎn)示,近(jìn)八(bā)成受访(fǎng)企(qǐ)业认为3D打印技术会(huì)对商业模式和价(jià)值链产(chǎn)生深远影响。卡斯普尔表示,疫(yì)情是3D打(dǎ)印技术的(de)一次检验,让(ràng)企业看(kàn)到它(tā)的巨大潜力。
阿联酋:多个领(lǐng)域有需求
无论(lùn)是医(yī)生、警察(chá)还是环(huán)卫工(gōng)人,镜(jìng)头记录的(de)阿联(lián)酋(qiú)一线防疫人员佩戴的口罩往往与面部贴(tiē)合紧密。阿联酋海湾(wān)新闻(wén)网25日透露说,这归(guī)功于日前在迪拜投产(chǎn)的3D打印口罩。3D打印口罩(zhào)与(yǔ)普通口罩相比有两大区(qū)别:一是(shì)更(gèng)符合人体工程学,面部贴合性更强,更轻便;二是额外增(zēng)加可替换的(de)外层和特制透明(míng)层。目前(qián)该(gāi)型口(kǒu)罩只累计生产数千只,优先配给(gěi)迪拜(bài)警察和(hé)与病患有密切(qiē)接触的医护工作者。
“在(zài)应急领域,阿联酋等(děng)海湾产油国最需要3D打印。”阿(ā)中之门(北京)商务有限公司首席(xí)执行官张(zhāng)强对《环球时报》记者介绍说,近年来因原(yuán)油价格大幅波动,阿联酋、沙(shā)特等国逐步(bù)提出发展一定规模的(de)制造业。对几(jǐ)乎是零基础的国家来说,3D打(dǎ)印对技(jì)术积累(lèi)要求不高,不(bú)需要传统模具,是实现弯道超车、满足自用(yòng)急(jí)需的优选。以道路应急救援为例,海(hǎi)湾国家大部分国(guó)土都(dōu)是沙漠(mò),车辆维(wéi)修网点无法实现全覆盖,处理重大故障时(shí)常因缺少(shǎo)关键零(líng)部件而被耽误。阿联酋政府一直鼓励3D打(dǎ)印(yìn)业(yè)者(zhě)加入救援队伍,但此前受成本较(jiào)高以(yǐ)及打印原料供应(yīng)制(zhì)约(yuē),未得到全(quán)面推广。“不过(guò),随着风险意识(shí)因疫情得到(dào)强化,未(wèi)来前(qián)景值得期待。”
不久前竣工的(de)阿联酋迪拜(bài)市政府办公楼,是目前世界上最大的(de)3D打印建筑,而这只是迪拜政府早在2016年发(fā)布(bù)的(de)“3D打印战略”的一部分。2019年,迪拜(bài)每栋新建建筑(zhù)中,2%的部分由(yóu)3D打印技术建(jiàn)成,迪拜市政府计划(huá)到(dào)2025年(nián)将该比例提高至(zhì)25%。瑞士(shì)建材商(shāng)拉(lā)法基霍尔希(xī)姆公司研发经理赫连(lián)·隆比斯对《环球时报》记(jì)者表示,3D打印(yìn)建(jiàn)筑不仅(jǐn)成本低,而且易于复制,未来可以满足大规模的(de)住房(fáng)需求(qiú)。3D打印与建筑的结合让中(zhōng)企(qǐ)在基建领域本(běn)就(jiù)具备的优势更加明(míng)显。
除上述领域外,来自教育科研机构的需求也(yě)值得(dé)留意。张强(qiáng)说,阿联酋2019年仅国家财(cái)政用(yòng)于教育的支出就达(dá)到101亿迪拉姆(1迪拉姆合1.93元人民币)。近些年,基于(yú)3D打印技术的(de)创(chuàng)意设计课在阿联酋中小学逐步得到(dào)推广,小型3D打印机的需求与日俱增(zēng)。同时,该国经费丰厚的顶级科(kē)研机构亦对3D打印研究有着浓厚兴趣(qù)。