Sensore di brina stampato in 3D con Conductive Filaflex per la refrigerazione intelligente
Sensore stampato in 3D con Conductive Filaflex per rilevare la brina e risparmiare energia nella refrigerazione
Ricercatori in Portogallo hanno sviluppato un sensore per il rilevamento della brina utilizzando la tecnologia FFF (Fused Filament Fabrication) con un filamento flessibile e conduttivo. Questa innovazione dimostra come la stampa 3D possa migliorare l’efficienza e la sostenibilità nei sistemi di refrigerazione industriale. Il potenziale? Sensori su misura, a basso costo e applicabili direttamente — specialmente con materiali flessibili come Filaflex.
Design flessibile e produzione 3D: utilizzo pratico di Conductive Filaflex
I ricercatori hanno progettato un sensore resistivo a due strati tramite manifattura additiva: una base in TPU flessibile e isolante, e circuiti conduttivi stampati con un filamento TPU conduttivo: Conductive Filaflex. La configurazione a elettrodi interdigitati aumenta la sensibilità massimizzando l’area di contatto con brina, condensa o acqua di scioglimento.
Perché è importante rilevare la brina – e come funziona
La brina sulle alette degli scambiatori di calore blocca il flusso d’aria e riduce lo scambio termico, causando inefficienze energetiche. I cicli di sbrinamento tradizionali sono temporizzati, non basati sulla domanda. Questo sensore risolve il problema rilevando le variazioni di resistenza causate dall’accumulo di brina. Rileva anche acqua e variazioni di temperatura — offrendo capacità di monitoraggio avanzate.
Prestazioni e validazione: confronto con la visione artificiale
Durante quattro cicli completi di formazione e scioglimento della brina, il sensore ha mostrato un'eccellente coerenza e reattività, rilevando precocemente la condensa e l'acqua di scioglimento — un vantaggio rispetto ai metodi di rilevamento basati su immagini. I risultati erano allineati a quelli ottenuti con la visione artificiale.
Applicazioni e vantaggi
Questo sensore stampato con Conductive Filaflex trova applicazione diretta nella refrigerazione industriale, nell’ottimizzazione energetica e nello sviluppo di sistemi di rilevamento intelligenti. La sua flessibilità e progettazione su misura lo rendono ideale per integratori, ricercatori e appassionati di stampa 3D alla ricerca di componenti funzionali ad alte prestazioni.
Conclusione
Questa ricerca dimostra che la manifattura additiva, combinata con materiali flessibili e conduttivi come Conductive Filaflex, può offrire soluzioni sensoriali pratiche ed economiche. È un passo avanti per le tecnologie a risparmio energetico e un esempio perfetto di come la stampa 3D flessibile possa avere un impatto concreto.
Fonte: Aguiar, M.L.d.; Gaspar, P.D.; Silva, P.D.d. Produzione additiva di un sensore resistivo per il rilevamento della brina e l’ottimizzazione dello sbrinamento a richiesta nei sistemi di refrigerazione. Sensors 2024, 24, 8193. https://doi.org/10.3390/s24248193
