Filamento condutivo flexível Fili

O plástico é um material que por natureza é bastante rígido e tem propriedades isolantes, o que significa que não conduz a eletricidade ou o faz de forma deficiente. Embora em determinadas circunstâncias estas qualidades são práticas e desejadas, às vezes precisa-se um filamento flexível que possa conduzir a eletricidade.

Faz mal em uns anos o primeiro material condutor flexível de Graphene 3D Labs revolucionou o mercado da impressão 3D e desde então o catálogo de filamentos com estas propriedades foi crescendo rapidamente. Neste ano produziu-se uma nova incorporação à carteira de materiais de impressão 3D flexíveis e condutores - Fili. O filamento Fili é um material criado pelo Instituto Tecnológico do Plástico AIMPLAS, uma empresa com mais de 30 anos de experiência na indústria do plástico, em colaboração com Filament2Print.

Imagem 1: Uma base de lustre e umas pinzas condutoras impressas em 3D com o filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

O filamento Fili é um material flexível baseado em TPU com uma resistividad volumétrica de 27.44 Ohm/cm. O filamento em si é flexível e não se rompe ao o manipular. Quando se extrue não mostra signos de retracción e mantém um diâmetro homogéneo.

Imagem 2: O filamento flexível condutor Fili de AIMPLAS. Fonte: Filament2Print.

Como demonstraram as provas realizadas em Filament2Print, as peças produzidas com o filamento Fili têm um excelente acabado superficial e inclusive apresentam um comportamento antiarañazos similar ao do grafite.

Imagem 3: Prova de resistividad elétrica em uma peça impressa em 3D com o filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

As provas mecânicas demonstraram que as peças impressas em 3D com o filamento condutor Fili são flexíveis e ligeiramente dúctiles. A condutividade do filamento Fili é ligeiramente inferior à dos materiais conductivos baseados no grafeno, mas superior à dos filamentos conductivos baseados no carbono (negro de fumaça, fibras de carbono, etc.).

Vídeo 1: Pinzas conductivas flexíveis impressas em 3D com o filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

A base do filamento condutor Fili é o TPU (poliuretano termoplástico), um elastómero termoplástico linear flexível geralmente conhecido pela sua flexibilidade (inclusive a baixas temperaturas), a sua resistência química e à abrasão, a sua resistência aos raios UV e o seu versatilidad em termos de dureza, facilmente modificável ajustando a proporção dos segmentos macios e duros na estrutura do TPU. Graças a estas propriedades, o TPU é um material largamente utilizado em diversos setores, como a indústria do automóvel, a medicina, a eletrónica e inclusive a indústria têxtil.

Vídeo 2: Um lustre com a base impressa em 3D com o filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

Dado que o plástico é um material isolante por natureza, a condutividade deve criar-se acrescentando um aditivo condutor ao polímero base, no caso do filamento Fili, o TPU. O composto decorrente terá propriedades condutoras. Isto, em combinação com a flexibilidade que oferece o TPU, criará um material que pode se utilizar para fabricar peças semicondutoras, sensores capacitivos ou inclusive substitutos do metal, o que oferece uma importante vantagem de importância em setores como a automoción ou a indústria aeroespacial.

A combinação de flexibilidade e condutividade permite utilizar o filamento AIMPLAS Fili em aplicações nas que a peça impressa em 3D tem que suportar tensões mecânicas ou ajustar a sua forma sem perder as suas propriedades elétricas. Isto abre um mundo de possibilidades para aplicações eletrónicas experimentais de baixo custo, ligeiras e versáteis, como sensores portáteis vestibles, supercondensadores flexíveis ou inclusive peles eletrónicas flexíveis para aplicações médicas.