LATI3Dlab, ein technologisches Spin-off von LATI Industria Termoplastici, widmet sich der Entwicklung von speziellen thermoplastischen Compounds für den Filament-3D-Druck (FDM).
Unter den neuesten Innovationen haben elektrisch leitfähige Materialien den Weg für neue Anwendungen in den Bereichen Medizin, Elektronik, Robotik und fortschrittliche Sensortechnik geebnet.
Metallähnliche Leitfähigkeit mit LATI3Dlab-Compounds
Durch die Kombination von Kohlenstoffnanoröhren und strukturiertem Ruß ist es den Forschern von LATI3Dlab gelungen, den elektrischen Widerstand von PLA-basierten Kunststoffcompounds auf Werte unter 10 Ω zu senken, die denen von Metallen sehr nahe kommen.
Das Ergebnis? Materialien mit gleichmäßiger und isotroper Leitfähigkeit, unabhängig von der Auftragsmethode und dem Füllgrad.
Diese Innovation ist das Ergebnis eines sorgfältigen Gleichgewichts zwischen elektrischer Leitfähigkeit und Filamentflexibilität, das durch präzise Formulierungs- und Prozessstudien erreicht wurde.
Gleichgewicht zwischen Leitfähigkeit und Verarbeitbarkeit
Ein übermäßig leitfähiges Filament birgt das Risiko, spröde und unbrauchbar zu werden.
Um dies zu verhindern, hat LATI3Dlab eine PLA-Matrix eingeführt, die in Kombination mit einem ausgewählten Elastomer und leitfähigen Füllstoffen Flexibilität und mechanische Integrität während des Wickelns und der Spulenverwendung gewährleistet.
Der Erfolg ist auch auf eine optimale Extrusionstechnik und eine wahrscheinliche Phasensegregation zurückzuführen, die leitfähige Ladungen in einer der beiden Polymerphasen konzentriert und die Leitfähigkeit des gedruckten Materials weiter erhöht.
Vom Labor zu realen Anwendungen
Diese Technologie hat das Alfaohm-Filament hervorgebracht, das von Filoalfa vertrieben und vom Team von Dr. Jesús E. Contreras-Naranjo am Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey verwendet wird, um einen leitfähigen Sensor für tragbare medizinische Anwendungen in 3D zu drucken.
Nach der Oberflächenvorbereitung und -aktivierung demonstrierte der Sensor die Fähigkeit, elektrische Signale von einem elektroanalytischen Gerät zur Detektion spezifischer chemischer Substanzen zu übertragen.
Projektdetails sind in Electrochemistry Communications, 130 (2021) 107098 veröffentlicht.
Auf dem Weg zu neuen Hightech-Anwendungen
Die leitfähigen Compounds von LATI3Dlab kombinieren hohe Leistung und schnelle Produktion, die typisch für den FDM-Druck sind, und ermöglichen so die Herstellung von kundenspezifischen, kostengünstigen und Einwegkomponenten.
Dank dieser Eigenschaften stellen die neuen LATI3Dlab-Materialien eine ideale Plattform für die Entwicklung von Superkondensatoren, Lithium-Ionen-Batterien, Solarzellen und tragbaren Geräten der nächsten Generation dar.
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