Stampa 3D: il filamento ultra conduttivo di Functionalize

L’ascesa della stampa 3D ha senza dubbio rivoluzionato il settore della produzione; con dozzine di startup nel settore delle stampanti 3D che spuntano come funghi in tutto il mondo, oggi più che mai è possibile realizzare oggetti di ogni tipo, dai manufatti alle semplici montature per occhiali. Le attuali stampanti 3D utilizzano filamenti in ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene) o in PLA (acido polilattico), adatti alla produzione di oggetti 3D duraturi. Ma, per l’ex executive di Microsoft, Michael Toutonghi, questo non è abbastanza. La sua più recente impresa si chiama Functionalize, una startup equipaggiata con tecnologie e materiali in grado di produrre qualcosa che prima non si era mai visto nel settore. Se le stampanti 3D hanno rappresentato un’avanguardia, aggiungendo la terza dimensione laddove prima si operava solo in campo bidimensionale, Functionalize punta ad introdurre un nuovo fattore di cambiamento: l’ultraconduttività.

Dal razzo spaziale al filamento ultraconduttivo per la stampa 3D

Abbiamo parlato con Toutonghi delle infinite possibilità offerte dal suo materiale conduttivo, il filamento F-Electric, e della sorprendente origine di Functionalize: un progetto scientifico per la scuola elementare.
“Un paio di anni fa, era il mio compleanno”, ha esordito Toutonghi, e parlavo con mio figlio del suo imminente concorso scientifico a scuola”. L’idea di lavorare con suo figlio era nuova ed eccitante per Toutonghi; dopo anni passati in Microsoft e in varie startup di software di Seattle, questo momento rappresentava di sicuro un cambio di passo.

Il team padre-figlio ha così creato un razzo spaziale elettromagnetico e subito ha iniziato a sviluppare un circuito per il sistema di lancio.

Dopo alcuni tentativi, si sono focalizzati su un circuito che però richiedeva un intenso lavoro di saldatura, un incubo per novelli ingegneri. Toutonghi aveva già la stampante 3D per realizzare la rampa di lancio e ha immaginato di poter stampare direttamente il circuito utilizzando un filamento conduttivo.

“Non sapevo come fare”, ha detto Toutonghi, “avevo anche cercato stampanti di livello superiore e contattato le aziende che producono plastiche conduttive per filamenti delle stampanti 3D”. I risultati sono stati deludenti.

Alla ricerca del filamento perfetto

Filamento ultaconduttivo F-electric

Tuttavia, Toutonghi ha visto in questa mancanza un’opportunità per il mercato dei filamenti ultraconduttivi. Ha quindi iniziato ad informarsi su come sviluppare un processo per estrudere questo tipo di filamento. La ricerca ha di conseguenza portato all’acquisto di attrezzatura per realizzare un laboratorio, che gli avrebbe permesso di costruire nano materiali e combinarli con differenti polimeri. “Stavo ottenendo buoni risultati con i miei test e sapevo che c’era ancora molto da fare”.

Così, mesi dopo il concorso del figlio, Toutonghi ha iniziato a lavorare part time come CTO di Parallels, per avviare la sua nuova azienda di filamenti conduttivi, la Functionalize.

La campagna Kickstarter per una nuova stampa 3D

Lui già sapeva, grazie alle ricerche svolte, che nel mercato c’era bisogno di questo materiale, e così ha deciso di avviare una campagna di fondi in Kickstarter con alcuni obiettivi in mente. “Il nostro primo obiettivo era di far giungere il messaggio”, ha spiegato Toutonghi. “Ciò che volevamo era far conoscere alle persone la nostra invenzione e misurare la risposta degli investitori e dei sostenitori di Kickstarter. “ In questo senso, la campagna è stata un successo. Partendo da un modesto obiettivo di 100.000$, Functionalize ha ottenuto i 30% dei fondi in un mese, con un ampio numero di investitori in trattativa per incrementare in maniera esponenziale il finanziamento. La campagna di Kickstarter ha inoltre rinforzato l’obiettivo di Functionalize di non rivolgersi solo alle applicazioni industriali, ma anche all’ambito accademico e domestico, con i progetti fai-da-te.

Stampa 3D

“Siamo stati contattati da una grande università per una importante, potenziale, collaborazione”. Oltre a misurare un resistività di volume al di sotto di 1 ohm/centimetro, dall’annuncio su Kickstarter, il team di Functionalize ha eseguito misurazioni della risposta di frequenza per misurare la sua conduttività.
“Abbiamo visto una larghezza di banda di quasi 200 MHz”, ha spiegato Toutonghi, “with a flat RF response on a match terminator transmission line up to 600 MHz”.

Quindi, cosa stanno a significare tutte queste specifiche? Primo, che il materiale F-Electric è il filamento più conduttivo che si possa trovare, grazie ad una conduttività 1.000 volte maggiore rispetto a qualsiasi altro filamento disponibile attualmente.

Questo vuol dire che gli utenti possono ora avere circuiti, connettori di potenza e pulsanti direttamente all’interno degli oggetti stampati.

Nascono allora degli enormi, potenziali, benefici per il futuro del settore della produzione. Con la wearable technology e i dispositivi interconnessi in rapida ascesa, il filamento di Functionalize permette agli utenti di stampare dispositivi con circuiti integrati, riducendo la dimensione delle fabbriche e la complessità della linea di produzione.

Il filamento F-Electric è anche compatibile con le più diffuse stampanti 3D in circolazione al momento, e questo significa che può integrarsi senza problemi con le preesistenti configurazioni. Ora Toutonghi guarda oltre la campagna di Kickstarter; “Mentre F-Electric rappresenta una linea di rottura nell’ambito dei filamenti conduttivi per la stampa 3D, la tecnologia che abbiamo utilizzato per realizzarlo si presta ad applicazioni più ampie. Functionalize ha sviluppato una serie di "reazioni" (per le quali ha depositato domanda di brevetto) per abilitare la creazione di una varietà di nuovi materiali funzionali a matrice polimerica (inclusi PLA, ABS, Nylon, Polistirene, PMMA e altri), utilizzabili da produttori e attività commerciali per progettare, prototipizzare e realizzare prodotti funzionali”.

Original article courtesy of EEWeb

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3 Commenti

  1. Mirko Trinca Colonel 11 marzo 2015
  2. Emanuele Bonanni Emanuele 12 marzo 2015
  3. Dario Ghezzi 13 marzo 2015

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