Desarrollado por la Universidad de West Attica, este sensor inteligente cuenta con un cuerpo monolítico impreso en una sola etapa mediante tecnología FDM. Combina una base estructural de PLA con una capa piezorresistiva fabricada con Filaflex Conductivo TPU, enriquecido con negro de humo (aproximadamente 10% p/p).

La resistencia eléctrica del elemento conductivo varía bajo deformación mecánica, lo que lo hace ideal para monitorizar esfuerzos estructurales en tiempo real. Todo el sensor se imprime con pads de contacto integrados, eliminando la necesidad de posprocesado o ensamblaje manual.

En comparación con sensores fabricados con PLA enriquecido con nanotubos de carbono (CNT), este nuevo diseño ofrece claras ventajas técnicas gracias a la elasticidad y resiliencia del TPU:

• Mayor rango de detección: Capaz de detectar deformaciones de hasta 5 mm, nueve veces más que los sensores anteriores con PLA.
• Menor histéresis: Promedio de 15.9% frente al 46% en materiales con CNT, mejorando la repetibilidad de las mediciones.
• Durabilidad: Soporta ciclos repetitivos de deformación con un rendimiento eléctrico estable.
• Integración rápida: Pads de soldadura integrados que permiten una conexión sencilla con la electrónica de monitorización.

Estas ventajas están directamente relacionadas con la capacidad del Filaflex Conductivo para flexionar sin fracturar la red interna de conducción, manteniendo la integridad de la señal durante las fases de compresión y relajación.

El equipo validó la estabilidad del sensor bajo 20 ciclos consecutivos de carga (0–3 mm). Filaflex Conductivo mostró una deriva mínima y una excelente repetibilidad, lo que lo convierte en una solución ideal para la monitorización estructural a largo plazo.

Impreso con una impresora 3D de escritorio (Ultimaker S3), este sensor puede fabricarse directamente a bordo de barcos o en ubicaciones remotas. Esto elimina problemas logísticos, reduce inventario y facilita el mantenimiento con bajo impacto ambiental.

También se aplicó un tratamiento térmico postimpresión, transformando el polímero de estado amorfo a semicristalino. Esto mejoró su resistencia base y redujo aún más la histéresis, optimizando su comportamiento viscoelástico en condiciones reales.

El sensor fue impreso con parámetros optimizados para lograr una extrusión uniforme, una fuerte adhesión entre capas y fiabilidad eléctrica. Las capas mecánica y sensible se fabricaron en un solo proceso usando equipamiento FDM estándar.

Este sensor impreso en 3D es un ejemplo práctico de cómo materiales flexibles y conductivos como Filaflex TPU pueden utilizarse para crear electrónica inteligente, sensible y duradera. Su éxito en aplicaciones marinas demuestra el enorme potencial de las tecnologías de filamento conductivo para sistemas de monitorización en entornos reales.

Ya seas ingeniero, investigador o maker, el Filaflex Conductivo TPU abre nuevas oportunidades para la innovación — desde monitorización estructural hasta tecnología usable (wearables).

Pagonis, D.N., Stavros, A., Iakovidis, I., Dimitrellou, S., Kaltsas, G. (2025). A 3D Printed Strain Sensor Employing Conductive TPU for Marine Applications. EUROSENSORS 2025. University of West Attica.
Filamento utilizado: Filaflex Conductivo – Recreus Industries S.L.
Proyecto financiado por la Universidad de West Attica (Proyecto: 80713)