Tecnología de superconductores para el laboratorio del futuro

Técnica de medición sin contacto y transporte mediante levitación de recipientes para el trabajo en condiciones de esterilización en el laboratorio del futuro con SupraMotion de Festo

La automatización y la digitalización, el uso de la inteligencia artificial (IA), la robótica y la microfluídica, así como la medicina personalizada, moldearán el laboratorio del futuro. Las tecnologías de materiales innovadores, como los nanomateriales, los materiales inteligentes y los superconductores, desempeñan un papel igualmente importante. La tecnología de superconductores permite mover y manipular objetos y fluidos sin contacto. Esto la hace ideal para trabajar en condiciones de esterilización y de manera segura en laboratorios y en la biotecnología.

¿Cómo pueden mantenerse libres de contaminación los procesos de laboratorio en el futuro, incluso si desde el exterior se introducen en el espacio de trabajo equipos como tubos de ensayo o una balanza? Festo ha encontrado una respuesta pionera a esta pregunta con ayuda de la tecnología de superconductores: Módulos SupraMotion que transportan y pesan sin contacto. Esto descarta en gran medida que se produzca contaminación desde el exterior. Una exposición de Festo muestra cómo funciona en la práctica: los recipientes especiales de un solo uso para liofilización se llenan automáticamente y la cantidad de llenado se comprueba mediante una báscula sin contacto. Esta exposición combina productos de la gama LifeTech con un módulo de levitación de la gama “SupraMotion”. El resultado es una solución global fiable que cumple los requisitos más exigentes para el trabajo en condiciones de esterilización en el laboratorio del futuro.

El laboratorio del futuro es estéril, modular e integrado

Las fuerzas magnéticas entre el superconductor y el soporte sobre el que se transportan los depósitos permiten alturas de levitación de 10 milímetros e, incluso, más. Esto deja mucho espacio para la instalación de placas de separación que encierren los entornos de trabajo estériles. Es posible mover el soporte a través de las paredes y comprobar su peso utilizando una báscula de laboratorio estándar. Esto significa que la mayor parte de la tecnología permanece fuera del área limpia. La contaminación de cualquier tipo se reduce al mínimo absoluto. Este concepto fu turista muestra que las soluciones de automatización de Festo para procesos exigentes en la automatización de laboratorios y la biotecnología se complementan a la perfección con la innovadora tecnología de superconductores.

Trabajo seguro en áreas limpias con tecnología de medición sin contacto

El módulo de levitación sin contacto de SupraMotion transporta el recipiente para liofilización a través de una esclusa hasta un área limpia simbolizada de un laboratorio. Un módulo de sujeción giratorio EHMD compacto y de aplicación universal, desarrollado especialmente para la automatización de laboratorios, abre el tapón roscado del depósito independientemente de su paso de rosca. A continuación, el depósito se transporta a la siguiente estación, donde dos cabezas de dosificación VTOE llenan el depósito con líquido. Estas cabezas de dosificación funcionan de forma muy precisa con un coeficiente de variación típico de <1 % en el margen de 10 a 1000 μl. Mediante la tecnología de medición sin contacto integrada en el sistema transportador se puede controlar con precisión la cantidad de llenado en todo momento durante el proceso.

Marcus Kroll, Director de LifeTech Business Development en Festo.

“Con los módulos SupraMotion y nuestros productos para la automatización de laboratorios, podemos diseñar soluciones completas innovadoras para los clientes del sector de las ciencias de la vida: precisas, fiables y en gran medida libres de contaminación gracias a la manipulación sin contacto. Solo Festo ofrece estas ventajas para el laboratorio del futuro”

Levitación magnética basada en superconductores: energéticamente eficiente y segura

Los superconductores son materiales con propiedades magnéticas únicas. El superconductor utilizado en las aplicaciones SupraMotion puede anclar el campo magnético de un imán permanente en su interior, creando un acoplamiento fuerte pero invisible que mantiene al imán y al superconductor a una distancia fija y definida entre sí, incluso a través de paredes, en líquidos o en el vacío. Pueden conseguirse separaciones de levitación de 10 mm e, incluso, más. Mientras permanezca por debajo de su temperatura de transición, la memoria magnética del superconductor almacena la huella del imán y, por tanto, su posición, aunque ambos estén separados.

La tecnología destaca por su bajo consumo energético, independiente de la altura de levitación y de la carga: la potencia necesaria con los refrigeradores actuales oscila entre 15 y 80 vatios, según la aplicación. El efecto de levitación dura hasta 15 minutos en caso de fallo de energía, no requiere ninguna técnica de regulación independiente y no calienta las superficies ni los módulos flotantes.

Gracias a estas ventajas, los superconductores contribuyen enormemente a una mayor eficiencia y seguridad en el laboratorio inteligente del futuro.

Sobre el autor

Michael Schöttner
Proyectos SupraMotion
Festo SE & Co. KG

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