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.
Per movimentare oggetti in levitazione esistono già diverse tecnologie. Con i superconduttori, tuttavia, sono concepibili processi completamente nuovi. I moduli di automazione superconduttivi possono essere realizzati con una varietà di attuatori attivi. Ciò consente loro di eseguire anche sequenze di movimento insolite, forme di posizionamento e manipolazioni senza contatto. Con l'ultimo concetto di SupraMotion, il SupraCube, è possibile lavorare autonomamente fino a due ore, grazie alla separazione dell'unità dei superconduttori e del refrigeratore elettrico.
Mantenere i processi in laboratorio privi di contaminazioni non è facile. Risultano particolarmente problematici gli strumenti utilizzati, ad esempio le provette di reagenti o i dispositivi di misurazione, che vengono portati nell'ambiente lavorativo dall'esterno e possono introdurre impurità.
Con l'attuale sistema SupraMotion Festo mostra il riempimento completamente automatico, nonché il trasporto e la pesatura senza contatto di contenitori di liofilizzazione monouso in camera bianca. Grazie ai moduli di levitazione SupraMotion e ai prodotti dell'assortimento di automazione per applicazioni di laboratorio, vengono soddisfatti i più elevati standard di pulizia e precisione.
Il modulo di levitazione senza contatto di SupraMotion sposta il contenitore di liofilizzazione in una camera bianca simboleggiata facendolo passare attraverso una camera di compensazione. Un modulo rotante di presa EHMD compatto e universale apre il tappo a vite del contenitore indipendentemente dal relativo passo del filetto. Viene quindi trasportato a una stazione successiva, dove due testine dosatrici VTOE riempiono il contenitore con il liquido. Le bilance senza contatto integrate nel sistema di trasporto consentono di controllare con precisione la quantità di riempimento in ogni momento dell'intero processo.
Il sistema di Festo dimostra come sia possibile combinare l'innovativa tecnologia dei superconduttori con le soluzioni di automazione per il settore Life Science, al fine di creare un sistema complessivo affidabile che soddisfi i più elevati standard di pulizia e precisione. In questo modo è possibile affrontare le sfide più impegnative dell'automazione di laboratorio.
Con SupraMotion ci affidiamo a superconduttori ad alta temperatura in materiale ceramico, che vengono raffreddati fino a -210 °C. I refrigeratori hanno un consumo di potenza massimo di 40 watt per criostato (serbatoio di raffreddamento). Ciò si traduce in costi operativi relativamente bassi. L’effetto di levitazione in sé non richiede né energia né tecnica di regolazione.
Il funzionamento è garantito a lungo anche in caso di anomalia dell’alimentazione pneumatica ed elettrica. La durata utile è attualmente di oltre 10 anni.
La forma senza contatto e senza attrito della levitazione superconduttiva offre una soluzione elegante e pratica ad alcuni dei problemi più complessi nel settore high-tech: dalla tecnologia dei semiconduttori, delle batterie e biotecnologia all'industria farmaceutica, alimentare e medica, fino all'automazione di laboratorio. Ridurre al minimo assoluto i contaminanti di tutti i tipi contribuirà a spianare la strada alle tecnologie e ai prodotti di fascia alta necessari per un futuro pulito, sano e sostenibile.
L’utilizzo dei superconduttori nel campo dell’automazione industriale è ancora in fase di sviluppo. Già oggi, però, si possono concepire processi completamente nuovi ed efficienti.
Per questo motivo stiamo studiando con partner e clienti le idee applicative, implementabili in progetti pilota. Fate anche voi il prossimo passo e accompagnate la tecnologia dei superconduttori insieme a noi nell’applicazione industriale!