A automação e a digitalização, o uso de inteligência artificial (IA), robótica e microfluídica, bem como a medicina personalizada, moldarão o laboratório do futuro. Tecnologias inovadoras de materiais, como nanomateriais, materiais inteligentes e supercondutores, desempenham um papel igualmente importante. A tecnologia de supercondutores permite a movimentação e a manipulação de objetos e fluidos sem contato. Isso a torna ideal para o trabalho estéril e seguro em laboratórios e na biotecnologia.
Como os processos laboratoriais podem ser mantidos livres de contaminação no futuro, mesmo quando equipamentos, como tubos de ensaio ou uma balança, são trazidos de fora para o espaço de trabalho? A Festo encontrou uma resposta pioneira para essa questão com a ajuda da tecnologia de supercondutores: módulos SupraMotion que transportam e pesam sem contato, excluindo, em grande parte, a possibilidade de contaminação trazida de fora. Uma exposição da Festo mostra como isso funciona na prática: recipientes de liofilização descartáveis especiais são enchidos automaticamente e a quantidade de enchimento é verificada usando uma balança sem contato. A exposição combina produtos do portfólio da LifeTech com um módulo de levitação da linha "SupraMotion". O resultado é uma solução geral confiável que atende aos mais altos requisitos de trabalho estéril no laboratório do futuro.
As forças magnéticas entre o supercondutor e o suporte no qual os recipientes são transportados permitem alturas de levitação de 10 milímetros ou mais. Isso deixa bastante espaço para paredes divisórias que delimitam ambientes de trabalho estéreis. É possível mover o suporte através das paredes e verificar seu peso usando uma balança de laboratório padrão. Dessa forma, a maior parte da técnica permanece fora da sala limpa. Contaminações de qualquer tipo são reduzidas ao mínimo absoluto. O conceito do futuro mostra que as soluções de automação da Festo para processos exigentes em automação laboratorial e biotecnologia se complementam perfeitamente com a inovadora tecnologia de supercondutores.
O módulo de levitação sem contato da SupraMotion transporta o recipiente de liofilização para dentro de uma sala limpa simbolizada passando por uma antecâmara. Especialmente desenvolvido para a automação de laboratórios, um módulo de garra giratória EHMD compacto e de aplicação universal abre a tampa de rosca do recipiente independentemente do passo da rosca. Em seguida, o recipiente é transportado para uma estação na qual dois cabeçotes de dosagem VTOE enchem o recipiente com líquido. Esses cabeçotes de dosagem funcionam com muita precisão, com um coeficiente de variação típico de < 1% na faixa de 10 a 1.000 μl. Com a tecnologia de medição sem contato integrada ao sistema de transporte, a quantidade de enchimento pode ser monitorada com precisão durante o processo.
"Com os módulos SupraMotion e nossos produtos para automação de laboratórios, podemos projetar soluções completas inovadoras para clientes do setor de Life Science - precisas, confiáveis e, em grande parte, livres de contaminação graças à manipulação sem contato. Somente a Festo oferece essas vantagens para o laboratório do futuro"
Os supercondutores são materiais com propriedades magnéticas especiais. O supercondutor utilizado nas aplicações do SupraMotion pode ancorar o campo magnético de um ímã permanente em seu interior, criando um acoplamento forte, porém invisível, que mantém o ímã e o supercondutor a uma distância fixa e definida um do outro, mesmo através de paredes, em líquidos ou no vácuo. É possível ter fendas de levitação de 10 mm ou mais. Enquanto o supercondutor permanecer abaixo de sua temperatura de transição, sua memória magnética armazena a impressão digital do ímã e, portanto, sua posição, mesmo que os dois estejam separados.
A tecnologia é caracterizada por uma baixa demanda de energia que é independente da altura de levitação e da carga - o consumo de potência, com os resfriadores atuais, é de 15 a 80 watts, dependendo da aplicação. O efeito de levitação dura até 15 minutos em caso de falha de energia, não requer nenhuma tecnologia de controle separada e não aquece as superfícies ou os módulos de levitação.
Devido a essas vantagens, os supercondutores dão uma importante contribuição para maior eficiência e segurança no laboratório inteligente do futuro.
Sobre o autor
Michael Schöttner
Projetos SupraMotion
Festo SE & Co. KG