3D打印在疫情中受到重視

本報駐美國、德國、埃及特派特約記者 楊俊青木　曲翔宇

編者按：新冠肺炎疫情在全球迅速蔓延以來，幾乎所有國家和地區(qū)都面臨包括口罩、防護(hù)服、護(hù)目鏡在內(nèi)的個人防護(hù)設(shè)備以及其他醫(yī)療設(shè)備的短缺。作為科技強(qiáng)國，美國、德國等國家紛紛動用3D打印技術(shù)以填補(bǔ)相關(guān)需求缺口。這不僅為疫情下的醫(yī)療物資生產(chǎn)蹚出一條新路，而且讓企業(yè)看到了3D打印的潛力所在。

美國：醫(yī)用高開低走

位于美國各地的3D打印愛好者和企業(yè)紛紛設(shè)計和打印包括口罩配件在內(nèi)的醫(yī)護(hù)用品。在馬里蘭州，擁有一家小型企業(yè)的托德·布拉特（ToddBlatt）將工作室改造成口罩工廠，通過3D打印機(jī)生產(chǎn)了1200多個口罩配件。和口罩的情況相類似，3D打印的棉簽拭子也在美國大量出現(xiàn)。名為North?wellHealth的公司現(xiàn)在每天使用3D打印機(jī)為醫(yī)院制造5000個棉簽，并計劃擴(kuò)展到每天7500至8000個的規(guī)模。

從3月27日開始，已經(jīng)有7款3D打印醫(yī)療設(shè)備被審查能否用于臨床。美國食品和藥物管理局（FDA）于4月初批準(zhǔn)了首個3D打印口罩項目。獲批項目是由美國退伍軍人健康管理局（VHA）的一個團(tuán)隊設(shè)計并制造的一款3D打印口罩，取名“Stopgap”。該款口罩易于消毒，并包括一個可重復(fù)使用的過濾器。FDA在官網(wǎng)上表示，當(dāng)常規(guī)產(chǎn)品難以獲得時，一些機(jī)構(gòu)正在考慮打印或購買3D打印設(shè)備來解決問題。FDA正在就此以及更廣泛的公共衛(wèi)生突發(fā)事件，與政府、相關(guān)行業(yè)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)緊密合作。

3D打印技術(shù)似乎一夜之間發(fā)現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景，但該項技術(shù)目前依然無法在醫(yī)療領(lǐng)域獲得全面而廣泛的推薦。根據(jù)已發(fā)布的使用說明，被FDA批準(zhǔn)的3D口罩不能代替經(jīng)批準(zhǔn)可用于個人防護(hù)的傳統(tǒng)專業(yè)級防護(hù)口罩（例如N95或KN95口罩）。

美國媒體一般認(rèn)為，3D打印口罩的快速獲批，部分原因是全球供應(yīng)鏈延遲導(dǎo)致醫(yī)護(hù)專業(yè)人員在前線缺少關(guān)鍵個人防護(hù)設(shè)備，而并不是產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。FDA在官網(wǎng)稱，3D打印的個人防護(hù)設(shè)備也許可以提供物理屏障，但不太可能提供與FDA批準(zhǔn)的外科口罩和N95口罩相同的液體屏障和空氣過濾水平，在可能的情況下，使用傳統(tǒng)工藝可能會更有幫助。因此，隨著相關(guān)個人防護(hù)用品和醫(yī)療設(shè)施在美國醫(yī)院中不斷得到補(bǔ)充，最初的短缺局面逐漸緩解，有關(guān)3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的實踐和討論，或?qū)⒙捎谄渖a(chǎn)成本、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)問題而逐漸歸于平靜。▲

德國：“全球生產(chǎn)”變“本地生產(chǎn)”

“3D打印實現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型夢想！”德國《商報》25日報道稱，因為疫情擴(kuò)散，德國一些企業(yè)憑借尖端的3D打印設(shè)備，迅速轉(zhuǎn)型生產(chǎn)稀缺醫(yī)療產(chǎn)品。

德國大眾就是轉(zhuǎn)型企業(yè)之一。該集團(tuán)正利用原先生產(chǎn)塑料零件和樣車的3D打印機(jī)，生產(chǎn)呼吸機(jī)的零配件或者其他醫(yī)用設(shè)備配件。作為全球最大的醫(yī)療器材生產(chǎn)商之一，西門子在歐美分公司的100多臺3D打印機(jī)也已投入此類生產(chǎn)。德國最大的鋼鐵公司蒂森-克虜伯集團(tuán)也在用3D打印機(jī)生產(chǎn)醫(yī)用設(shè)備配件。

其實，企業(yè)借3D打印技術(shù)跨界生產(chǎn)醫(yī)療物資時也會遇到問題。德國經(jīng)濟(jì)學(xué)者卡斯普爾對《環(huán)球時報》記者表示，從技術(shù)上來講，許多企業(yè)用3D打印生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備配件沒有任何問題。但是，這需要醫(yī)療器械制造商的許可。比如，由于西門子掌握一些醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)專利，因此若沒有該公司的許可，汽車制造商就不能生產(chǎn)這些設(shè)備。而西門子等企業(yè)往往因為擔(dān)心核心機(jī)密泄露，不愿意合作，尤其是呼吸機(jī)這類高端產(chǎn)品。

不過，卡斯普爾認(rèn)為，這場疫情危機(jī)正在對3D打印產(chǎn)生長期影響。現(xiàn)在，企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)嚴(yán)重依賴全球供應(yīng)鏈，需要一系列設(shè)備。而3D打印則可以減少許多環(huán)節(jié)，甚至一步到位，還可以減輕物流負(fù)擔(dān)。3D打印技術(shù)正在讓“全球生產(chǎn)”變成“本地生產(chǎn)”。德國聯(lián)邦信息與通信和新媒體行業(yè)協(xié)會（BITKOM）去年公布的一項研究顯示，近八成受訪企業(yè)認(rèn)為3D打印技術(shù)會對商業(yè)模式和價值鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。卡斯普爾表示，疫情是3D打印技術(shù)的一次檢驗，讓企業(yè)看到它的巨大潛力。▲

阿聯(lián)酋：多個領(lǐng)域有需求

無論是醫(yī)生、警察還是環(huán)衛(wèi)工人，鏡頭記錄的阿聯(lián)酋一線防疫人員佩戴的口罩往往與面部貼合緊密。阿聯(lián)酋海灣新聞網(wǎng)25日透露說，這歸功于日前在迪拜投產(chǎn)的3D打印口罩。3D打印口罩與普通口罩相比有兩大區(qū)別：一是更符合人體工程學(xué)，面部貼合性更強(qiáng)，更輕便；二是額外增加可替換的外層和特制透明層。目前該型口罩只累計生產(chǎn)數(shù)千只，優(yōu)先配給迪拜警察和與病患有密切接觸的醫(yī)護(hù)工作者。

“在應(yīng)急領(lǐng)域，阿聯(lián)酋等海灣產(chǎn)油國最需要3D打印。”阿中之門（北京）商務(wù)有限公司首席執(zhí)行官張強(qiáng)對《環(huán)球時報》記者介紹說，近年來因原油價格大幅波動，阿聯(lián)酋、沙特等國逐步提出發(fā)展一定規(guī)模的制造業(yè)。對幾乎是零基礎(chǔ)的國家來說，3D打印對技術(shù)積累要求不高，不需要傳統(tǒng)模具，是實現(xiàn)彎道超車、滿足自用急需的優(yōu)選。以道路應(yīng)急救援為例，海灣國家大部分國土都是沙漠，車輛維修網(wǎng)點無法實現(xiàn)全覆蓋，處理重大故障時常因缺少關(guān)鍵零部件而被耽誤。阿聯(lián)酋政府一直鼓勵3D打印業(yè)者加入救援隊伍，但此前受成本較高以及打印原料供應(yīng)制約，未得到全面推廣。“不過，隨著風(fēng)險意識因疫情得到強(qiáng)化，未來前景值得期待。”

不久前竣工的阿聯(lián)酋迪拜市政府辦公樓，是目前世界上最大的3D打印建筑，而這只是迪拜政府早在2016年發(fā)布的“3D打印戰(zhàn)略”的一部分。2019年，迪拜每棟新建建筑中，2%的部分由3D打印技術(shù)建成，迪拜市政府計劃到2025年將該比例提高至25%。瑞士建材商拉法基霍爾希姆公司研發(fā)經(jīng)理赫連·隆比斯對《環(huán)球時報》記者表示，3D打印建筑不僅成本低，而且易于復(fù)制，未來可以滿足大規(guī)模的住房需求。3D打印與建筑的結(jié)合讓中企在基建領(lǐng)域本就具備的優(yōu)勢更加明顯。

除上述領(lǐng)域外，來自教育科研機(jī)構(gòu)的需求也值得留意。張強(qiáng)說，阿聯(lián)酋2019年僅國家財政用于教育的支出就達(dá)到101億迪拉姆（1迪拉姆合1.93元人民幣）。近些年，基于3D打印技術(shù)的創(chuàng)意設(shè)計課在阿聯(lián)酋中小學(xué)逐步得到推廣，小型3D打印機(jī)的需求與日俱增。同時，該國經(jīng)費豐厚的頂級科研機(jī)構(gòu)亦對3D打印研究有著濃厚興趣。▲