Il LATI3Dlab è uno spin-off di LATI dedicato alla progettazione e alla produzione di compound termoplastici speciali adatti alla stampa 3D da filamento. Tra i gradi recentemente sviluppati, i materiali elettricamente conduttivi hanno permesso lo sviluppo di applicazioni in campo medico, elettronico, robotico e della sensoristica.
Grazie ai nanotubi di carbonio e al carbon black strutturato, è stato possibile abbassare sotto ai 10Ω la resistività elettrica di compound plastici a base di PLA: un valore molto più vicino ai metalli che ai polimeri. Tutto ciò offrendo allo stesso tempo una straordinaria omogeneità e isotropia delle proprietà elettriche indipendentemente dal metodo di deposizione e dall’infill. Questo risultato è stato ottenuto mettendo a punto la formula del materiale e cercando il miglior compromesso tra conduttività e flessibilità del filamento.
Un filamento estremamente conduttivo potrebbe infatti risultare troppo fragile a causa della quantità di particelle di carbonio aggiunte alla matrice polimerica rendendo così impossibile l'avvolgimento della bobina e il successivo impiego. Per questo motivo, un elastomero è stato disperso nella resina PLA insieme al carbon black strutturato e ai nanotubi multiwall. La selezione dell'elastomero più adeguato ha richiesto diverse prove e il risultato migliore, cioè alta conducibilità e flessibilità del filamento allo stesso tempo, è stato ottenuto con un’ottimale tecnica di estrusione e a una probabile segregazione di fase. Quest'ultimo fenomeno dovrebbe aiutare a concentrare le cariche conduttive in una delle due fasi polimeriche fra loro non compatibili e può essere osservato anche con il rapido incremento della conduttività elettrica misurata sul campione stampato.
Questa tecnologia è stata utilizzata per creare il filamento Alfaohm venduto da Filoalfa. Alfaohm è stato poi utilizzato dall’equipe del Dr. Jesús E. Contreras-Naranjo in forze presso l’Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey per stampare in 3D un sensore conduttivo da utilizzare in applicazioni mediche portatili impiegate presso il punto di cura e assistenza.
Dopo un'opportuna preparazione della superficie e l'attivazione delle strutture carboniose, il sensore si è rivelato capace di condurre i segnali elettrici provenienti da un dispositivo elettroanalitico utilizzato per rilevare la presenza di specifiche sostanze chimiche. I dettagli sul processo di fabbricazione e i risultati dei test sono pubblicati su Electrochemistry Communications 130 (2021) 107098.
Le notevoli prestazioni dei compound conduttivi stampabili in 3D si accompagnano ai rapidi tempi di fabbricazione propri del processo FDM, all’adattabilità a progetti su misura e a un costo di produzione molto competitivo, specialmente quando si tratta di parti monouso. Questi vantaggi possono costituire un passo avanti vincente verso applicazioni innovative come supercondensatori per veicoli ibridi o elettrici, batterie agli ioni di litio e celle solari.
I materiali per stampa 3D con tecnologia FFF stanno rapidamente evolvendo e diventano prodotti funzionali, studiati per conferire ai manufatti stampati proprietà tecniche specifiche.
L’azienda inglese Fairfax 3D Design ha scelto i compound elettricamente conduttivi LATIOHM per realizzare le sue innovative valvole di sfogo.
La formulazione altamente innovativa di LATIGEA B01 L/07 GRIGIO:2865, parte di una famiglia di compound termoplastici derivati da fonti annualmente rinnovabili, ha recentemente ottenuto il marchio di conformità “OK Biobased”
Svantek, azienda leader nella produzione di misuratori di rumore e vibrazione, ha deciso di adottare con successo i compound elettricamente conduttivi LATIOHM per la realizzazione dell’involucro del suo nuovo dosimetro professionale SV 104 IS.
Anche in ambito stampa 3D vanno consolidandosi nuovi punti di riferimento e sempre più interessanti nicchie di mercato.