LATI3Dlab, une spin-off technologique de LATI Industria Termoplastici, se consacre au développement de compounds thermoplastiques spéciaux pour l’impression 3D par dépôt de filament (FDM).
Parmi les dernières innovations, les matériaux électriquement conducteurs ont ouvert la voie à de nouvelles applications dans les secteurs médical, électronique, robotique et la technologie des capteurs avancés.
Conductivité de type métallique avec les compounds thermoplastiques LATI3Dlab
Grâce à la combinaison de nanotubes de carbone et de noir de carbone structuré, les chercheurs de LATI3Dlab ont réussi à abaisser la résistivité électrique des compounds thermoplastiques à base de PLA à des valeurs inférieures à 10 Ω, très proches de celles des métaux.
Le résultat ? Des matériaux avec une conductivité uniforme et isotrope, indépendante de la méthode de dépôt et du degré de remplissage.
Cette innovation est le fruit d’un équilibre minutieux entre la conductivité électrique et la flexibilité du filament, obtenu grâce à une formulation précise et des études de processus.
Équilibre entre conductivité et processabilité
Un filament excessivement conducteur risque de devenir cassant et inutilisable.
Pour éviter cela, LATI3Dlab a introduit une matrice de PLA qui, combinée à un élastomère sélectionné et à des charges conductrices, assure flexibilité et intégrité mécanique lors de l’enroulement et de l’utilisation de la bobine.
Le succès est également dû à une technique d’extrusion optimale et à une probable ségrégation de phase qui concentre les charges conductrices dans l’une des deux phases polymères, augmentant encore la conductivité du matériau imprimé.
Du laboratoire aux applications réelles
Cette technologie a donné naissance au filament Alfaohm, distribué par Filoalfa, utilisé par l’équipe du Dr Jesús E. Contreras-Naranjo à l’Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey pour imprimer en 3D un capteur conducteur pour des applications médicales portables.
Après préparation et activation de la surface, le capteur a démontré sa capacité à transmettre des signaux électriques à partir d’un dispositif électroanalytique pour la détection de substances chimiques spécifiques.
Les détails du projet sont publiés dans Electrochemistry Communications, 130 (2021) 107098.
Vers de nouvelles applications de haute technologie
Les compounds thermoplastiques conducteurs LATI3Dlab combinent hautes performances et production rapide typiques de l’impression FDM, permettant la création de composants personnalisés, à faible coût et jetables.
Grâce à ces caractéristiques, les nouveaux matériaux LATI3Dlab représentent une plateforme idéale pour le développement de supercondensateurs, de batteries lithium-ion, de cellules solaires et de dispositifs portables de nouvelle génération.
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