Al giorno d’oggi, l’elettricità gioca un ruolo fondamentale in ogni aspetto della nostra vita e viene sfruttata in molte modalità e applicazioni, come la trasmissione di energia, la comunicazione e la sicurezza, per citarne alcuni.
Per fornire un nuovo spunto di innovazione nella progettazione di dispositivi funzionali in tali applicazioni, è fondamentale sviluppare materiali avanzati elettricamente conduttivi che presentino anche proprietà meccaniche ottimali, come per esempio flessibilità e resistenza meccanica, nonché stabilità (elettro)chimica e adeguate caratteristiche elettriche in funzione della temperatura.
In questo contesto, le paste a base di carbonio elettricamente conduttive ed esenti da metalli si collocano come la scelta migliore in molti processi di produzione. Le paste carboniose sono più flessibili ed elastiche delle paste a base metallica, non sono suscettibili alla corrosione, possono mostrare un coefficiente di correlazione resistenza-temperatura (TCR) quasi nullo ed essere depositate in forma di film porosi che sono di interesse per la produzione di membrane ed elettrodi per applicazioni in ambito energetico (supercondensatori e batterie) e di trattamento e purificazione delle acque e dell’aria.
Le potenziali applicazioni delle paste a base di carbonio includono in genere circuiti elettrici, adesivi elettricamente conduttivi (ECA), sistemi di interferenza e schermatura elettromagnetica, membrane e rivestimenti per riscaldamento elettrico e superfici antistatiche, che richiedono una resistività del film che va da 108 Ω cm a 10-2 Ω cm.
In questo scenario, il grafene a pochi strati (FLG) G-LEAF di BeDimensional trova applicazione come carica bidimensionale altamente conduttiva con conducibilità superiore rispetto ai tradizionali pigmenti carboniosi. La sua elevata purezza chimica e l’ordine strutturale con ibridazione sp2 gli conferiscono la massima conducibilità possibile tra i pigmenti carboniosi tradizionali (come, ad esempio, nerofumo e grafite micronizzata).
Per raggiungere proprietà antistatiche in compositi e rivestimenti addizionati con G-LEAF FLG è sufficiente un’aggiunta di solo una piccola percentuale in peso del materiale. Combinando fiocchi di grafene con diverse caratteristiche morfologiche, come dimostrato nel portafoglio di brevetti di BeDimensional, il risultante film conduttivo può raggiungere una conducibilità allo stato dell’arte per i film polimerici (> 100 S cm-1). Allo stesso modo, le paste carboniose a base di grafene mostrano una conducibilità termica e una resistenza meccanica superiori rispetto ad altre paste a base di carbonio.
Nella sua linea di prodotti, BeDimensional offre sia paste carboniose pronte all’uso e ottimizzate per diverse applicazioni e metodi di deposizione, sia concentrati privi di resina che possono essere utilizzati come additivi per fornire le proprietà desiderate a qualsiasi resina a base acqua o solvente.
Grazie al know-how altamente sviluppato acquisito dai ricercatori di BeDimensional, è possibile formulare prodotti su misura per ottenere prestazioni specifiche in termini di conducibilità elettrica e compatibilità con un’ampia varietà di sistemi.
Isolamento elettrico
I prodotti di BeDimensional non sono concepiti soltanto per le applicazioni nel campo della conducibilità elettrica, ma possono fornire prestazioni elevate anche in quello dell’isolamento elettrico. In particolare, l’addizione del nitruro di boro esagonale 2D (h-BN) B-LEAF di BeDimensional può fornire proprietà di elevata rigidità dielettrica a rivestimenti e membrane, insieme a una maggiore conducibilità termica e resistenza alla corrosione, anche a basse percentuali (< 1% p/p).
Anche in questo caso, BeDimensional offre concentrati senza resina già ottimamente dispersi che possono essere utilizzati per implementare queste proprietà in qualsiasi resina o vernice.