Microporos en impresión 3D

Tenemos mensajes alertando del peligro de los microporos en mascarillas impresas en FDM.


No podemos estar más de acuerdo en tanto a que una mascarilla impresa que no es estanca contra la cara (que tapes el agujero del filtro y al inspirar haga "chupón") y sin un filtro  homologado (P1, P2, N95, P3, HEPA compatibles para respirar a través de ellos), no son más que unos tapabocas muy modernos, una barrera física, que como vimos cumple su función social muy importante [1].

Respecto a los microporos, recordamos que el virus tiene 60-140 nm de diámetro. En un estudio hecho sobre PLA, impreso en 3D, por el profesor Fernando Alba de la Universidad de la Rioja [2], se caracterizan estos microporos, que tienen un tamaño de unas pocas micras:

Superficie de una pieza impresa en PLA, vista en SEM (microscopio electrónico de barrido) y AFM (microscopio de fuerza atómica).

Es de esperar, que con varias capas de material (imagina una capa de plástico con poros en sitios aleatorios y pones otra detrás y otra detrás, con los poros en distintos sitios cada vez) esta microporosidad no resulte en canales abiertos de extremo a extremo. Por lo tanto, en ambientes de grado bajo de riesgo, como es el trabajo normal de repartidores, policías, e incluso personal sanitario en riesgo bajo, esto es un problema que todo apunta a que es despreciable. Distinto sería si la mascarilla fuese hecha con un solo perímetro, entonces es claramente un colador para los virus en aerosol, aunque seguiría funcionando como tapabocas.

En entorno de alta densidad de virus en suspensión, por ejemplo en una UCI, este riesgo no se puede asumir. El profesor Fernando Alba nos indica que en el mismo estudio se comprueba como una capa superficial de polímero (él usa PEG) tapa estos microporos:



En principio, por lo tanto, una capa de vaselina o crema de base oleosa aplicada por el exterior debería resolver estos problemas. No puedo garantizarlo pero todo apunta a que una buena capa de vaselina resolvería estos problemas. Desaconsejamos no obstante barnices que pueden ser tóxicos, aunque algunas propuestas interesantes involucran barnices de uso alimentario.


Por otro lado, el profesor Jordi Torrent, de la Universidad de Girona, publicó un artículo en el cuál caracteriza el sellado de los poros de una pieza impresa en ABS con acetona [3], no obstante, este método requiere cierta pericia al parecer al tener que hacer un baño de vapor de acetona controlado, con recirculación del vapor con un ventilador. Por otro lado, nos llegan experiencias de que este proceso ejecutado en ámbito casero a veces resulta en una debilitación paulatina de la pieza, pero en un ambiente controlado en un fablab podría ser una solución a tener en cuenta:


Imágenes SEM antes y después del tratamiento con acetona. La línea roja indica la fusión de las capas exteriores, tapando microporos.



[1] https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/743/tapabocas-para-tod-s

[2] Atmospheric pressure cold plasma anti-biofilm coatings for 3D printed food tools. Póster presentado en 2019 por el Profesor Fernando Alba, fernando.alba@unirioja.es

[3] Investigating Methods of Prototyping with ABS. https://benchapman4.files.wordpress.com/2014/05/teamabs_guidereport.pdf

Comentarios

  • Tenemos mensajes alertando del peligro de los microporos en mascarillas impresas en FDM.


    No podemos estar más de acuerdo en tanto a que una mascarilla impresa que no es estanca contra la cara (que tapes el agujero del filtro y al inspirar haga "chupón") y sin un filtro  homologado (P1, P2, N95, P3, HEPA compatibles para respirar a través de ellos), no son más que unos tapabocas muy modernos, una barrera física, que como vimos cumple su función social muy importante [1].

    Respecto a los microporos, recordamos que el virus tiene 60-140 nm de diámetro. En un estudio hecho sobre PLA, impreso en 3D, por el profesor Fernando Alba de la Universidad de la Rioja [2], se caracterizan estos microporos, que tienen un tamaño de unas pocas micras:

    Superficie de una pieza impresa en PLA, vista en SEM (microscopio electrónico de barrido) y AFM (microscopio de fuerza atómica).

    Es de esperar, que con varias capas de material (imagina una capa de plástico con poros en sitios aleatorios y pones otra detrás y otra detrás, con los poros en distintos sitios cada vez) esta microporosidad no resulte en canales abiertos de extremo a extremo. Por lo tanto, en ambientes de grado bajo de riesgo, como es el trabajo normal de repartidores, policías, e incluso personal sanitario en riesgo bajo, esto es un problema que todo apunta a que es despreciable. Distinto sería si la mascarilla fuese hecha con un solo perímetro, entonces es claramente un colador para los virus en aerosol, aunque seguiría funcionando como tapabocas.

    En entorno de alta densidad de virus en suspensión, por ejemplo en una UCI, este riesgo no se puede asumir. El profesor Fernando Alba nos indica que en el mismo estudio se comprueba como una capa superficial de polímero (él usa PEG) tapa estos microporos:



    En principio, por lo tanto, una capa de vaselina o crema de base oleosa aplicada por el exterior debería resolver estos problemas. No puedo garantizarlo pero todo apunta a que una buena capa de vaselina resolvería estos problemas. Desaconsejamos no obstante barnices que pueden ser tóxicos, aunque algunas propuestas interesantes involucran barnices de uso alimentario.


    Por otro lado, el profesor Jordi Torrent, de la Universidad de Girona, publicó un artículo en el cuál caracteriza el sellado de los poros de una pieza impresa en ABS con acetona [3], no obstante, este método requiere cierta pericia al parecer al tener que hacer un baño de vapor de acetona controlado, con recirculación del vapor con un ventilador. Por otro lado, nos llegan experiencias de que este proceso ejecutado en ámbito casero a veces resulta en una debilitación paulatina de la pieza, pero en un ambiente controlado en un fablab podría ser una solución a tener en cuenta:


    Imágenes SEM antes y después del tratamiento con acetona. La línea roja indica la fusión de las capas exteriores, tapando microporos.



    [1] https://foro.coronavirusmakers.org/index.php?p=/discussion/743/tapabocas-para-tod-s

    [2] Atmospheric pressure cold plasma anti-biofilm coatings for 3D printed food tools. Póster presentado en 2019 por el Profesor Fernando Alba, fernando.alba@unirioja.es

    [3] Investigating Methods of Prototyping with ABS. https://benchapman4.files.wordpress.com/2014/05/teamabs_guidereport.pdf


    Perfectamente explicado y documentado! Gracias!
  • Genial!!!
    Mil gracias por compartir! Puedes compartir el Paper "Atmospheric pressure cold plasma anti-biofilm coatings for 3D printed food tools", no encuentro la fuente exacta de ese estudio  :)
    Gracias otra vez!!!
  • Adjunto el póster, que el Profesor Fernando Alba muy generosamente nos permite poner aquí.
  •  

    Este vídeo explica muy bien como evitar los problemas de las mascarillas impresas en 3D, fabrica una mascarilla que tiene bastante postprocesado, así que no es muy escalable. Pero hecho en casa es una solución que parece muy buena.


  • Y por fin, un método de hacer mascarillas por inyección en casa!!!!


    Esto es una captura de pantalla, no funciona si le das al play, el vídeo está en el link siguiente:




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