Технология на свръхпроводниците за лабораторията на бъдещето

Безконтактна измервателна техника и плаващ транспорт на съдове за стерилна работа в лабораторията на бъдещето със SupraMotion на Festo

Автоматизацията и цифровизацията, използването на изкуствен интелект (ИИ), роботиката и микрофлуидите, както и персонализираната медицина ще оформят лабораторията на бъдещето. Иновативните технологии за материали, като наноматериали, смарт материали и свръхпроводници, играят също толкова важна роля. Технологията на свръхпроводниците позволява безконтактно движение и боравене с обекти и флуиди. Това я прави идеална за стерилна и безопасна работа в лаборатории и биотехнологии.

Как лабораторните процеси могат да бъдат предпазени от замърсяване в бъдеще, дори ако оборудване като напр. епруветки или везни е внесено в работното пространство отвън? Festo е намерила ориентиран към бъдещето отговор на този въпрос с помощта на технологията на свръхпроводниците: Модули SupraMotion, които се транспортират и претеглят безконтактно. При това до голяма степен се изключва възможността за внасяне на замърсяване отвън. Експонат от Festo показва как работи това в практиката: Специални контейнери за замразяване и сушене за еднократна употреба се пълнят автоматично и количеството на пълнене се проверява с помощта на работеща безконтактно везна. Експонатът съчетава продукти от портфолиото на LifeTech с левитационен модул от гамата "SupraMotion". Резултатът е надеждно цялостно решение, което отговаря на най-високите изисквания за стерилна работа в лабораторията на бъдещето.

Лабораторията на бъдещето е стерилна, модулна и интегрирана

Магнитните сили между свръхпроводника и носача, върху който се транспортират съдовете, позволяват левитация на височина от 10 мм и повече. По този начин остава достатъчно място за преградни стени, които ограждат стерилната работна среда. Възможно е придвижване на носача през стените, а също и проверката на теглото му с помощта на стандартна лабораторна везна. Това означава, че по-голямата част от техниката остава извън чистото помещение. Замърсяванията от всякакъв вид са сведени до абсолютен минимум. Концепцията на бъдещето показва, че решенията за автоматизация на Festo за взискателни процеси в лабораторната автоматизация и биотехнологиите се допълват перфектно с иновативната технология на свръхпроводници.

Безопасна работа в чисти помещения с безконтактна измервателна техника

Работещият безконтактно модул за левитация SupraMotion транспортира контейнера за замразяване и сушене през шлюз в символизирано чисто помещение на лаборатория. Компактен, универсално приложим ротационен захващащ модул EHMD, разработен специално за лабораторна автоматизация, отваря винтовата капачка на съда независимо от стъпката на резбата. След това съдът се премества до една станция, където две дозиращи глави VTOE пълнят съда с течност. Тези дозиращи глави работят много прецизно с типичен коефициент на вариация от < 1 % в диапазона от 10 до 1000 μl. Благодарение на интегрираната в конвейерната система безконтактна измервателна техника количеството на пълнене може да се контролира точно по всяко време на процеса.

Маркус Крол, Ръководител на бизнес развитието LifeTech във Festo.

"С модулите SupraMotion и нашите продукти за лабораторна автоматизация можем да разработим иновативни цялостни решения за клиентите в сектора на Life Science – прецизни, надеждни и до голяма степен без замърсяване благодарение на безконтактното боравене. Само Festo предлага тези предимства за лабораторията на бъдещето"

Магнитна левитация на базата на свръхпроводници - енергийно ефективна и безопасна

Свръхпроводниците са материали с уникални магнитни свойства. Свръхпроводникът използван в приложенията на SupraMotion може да закрепи магнитното поле на постоянен магнит във вътрешността си, създавайки силна, но невидима връзка, която поддържа магнита и свръхпроводника на фиксирано и определено разстояние един от друг - дори през стени, в течности или във вакуум. Възможни са отстояния на левитиране от 10 mm и повече. Докато е под температурата на прехода, магнитната памет на свръхпроводника запазва отпечатъка на магнита и по този начин неговата позиция, дори ако са разделени един от друг.

Технологията се отличава с ниски енергийни нужди, които не зависят от височината на левитиране и полезния товар – при сегашните охладители необходимата мощност е между 15 и 80 W в зависимост от приложението. Ефектът на левитиране продължава до 15 минути в случай на прекъсване на електрозахранването, не изисква отделна техника на управление и не загрява повърхностите или модулите за левитация.

Благодарение на тези предимства свръхпроводниците имат важен принос за по-голяма ефективност и безопасност в интелигентната лаборатория на бъдещето.

За автора

Михаел Шьотнер
Проекти на SupraMotion
Festo SE & Co. KG

Тези артикули също може да Ви интересуват

Кратък обзор на всичко

Решения на Festo биология

Преглед