Supraleiter haben großes Potenzial für die Anwendung in der Industrie der Zukunft. Sie erlauben es, Objekte berührungslos zu lagern und zu bewegen – mit geringem Energieaufwand und ganz ohne Regelungstechnik für die Lagerung. Ihr staub- und abriebfreies Arbeiten ist ideal, um Objekte schwebend in sehr reinen Umgebungen geschützt zu transportieren. Auch die Handhabung durch Wände hindurch ist möglich.
Supraleiter sind Materialien mit einzigartigen magnetischen Eigenschaften: Kühlt man sie unter eine bestimmte Temperatur, können sie das Feld eines Permanentmagneten in ihrem Inneren verankern. Dadurch entsteht eine starke, aber unsichtbare Kopplung. Diese hält Magnet und Supraleiter in einem definierten Abstand zueinander – sogar durch Wände hindurch, in Flüssigkeiten oder im Vakuum. Solange der Supraleiter unterhalb dieser sogenannten Sprungtemperatur bleibt, speichert sein magnetisches Gedächtnis den Fingerabdruck des Magneten und damit dessen Position, selbst wenn beide voneinander getrennt werden.
Um Objekte schwebend zu bewegen, gibt es bereits verschiedene Technologien. Mit Supraleitern sind jedoch ganz neue Abläufe denkbar. Supraleitende Automatisierungsmodule können mit einer Vielzahl von aktiven Antrieben realisiert werden. Das ermöglicht es ihnen, selbst ausgefallene Bewegungsabläufe, Lagerungsformen und Handhabungen berührungslos auszuführen. Mit dem Konzept SupraCube ist dank der Trennung von Supraleiter-Einheit und elektrischem Kühler ein autonomes Arbeiten für bis zu zwei Stunden möglich.
Keeping processes in the laboratory free of contamination is not easy. The equipment used, for example test tubes or measuring devices that are brought into the work area from outside and can introduce contamination, are particularly problematic.
In its current SupraMotion concept, Festo demonstrates the fully automated filling and contactless transport and weighing of disposable freeze-dry containers in the cleanroom. Thanks to SupraMotion levitation modules and products from the automation portfolio for laboratory applications, the highest standards of cleaning and cleanliness are met.
SupraMotion's contactless levitation module moves the freeze-drying container through an airlock into a symbolic cleanroom. A universally applicable, compact rotary gripper module EHMD opens the screw cap of the container regardless of its thread pitch. It is then transported to another station, where two dispense heads VTOE fill the container with liquid. The non-contact scales integrated into the transport system allow the filling quantity to be checked precisely at all times during the entire process.
The Festo concept demonstrates how innovative superconductor technology can be combined with automation solutions for the life science sector to create a reliable overall concept that meets the highest standards of cleaning and cleanliness. The most demanding challenges in laboratory automation can be thus be mastered.
The contactless and friction-free form of superconductor levitation offers an elegant and practical solution for some of the most challenging problems in high-tech industries, from semiconductor, battery, biotechnology and pharmaceuticals to food and medical technology as well as laboratory automation. Reducing contamination of all kinds to an absolute minimum will help pave the way for the high-end technologies and products that are needed for a clean, healthy and sustainable future.