Les supraconducteurs ont un grand potentiel d'utilisation dans l'industrie du futur. Ils permettent de suspendre et de déplacer des objets sans contact - avec une faible consommation d'énergie et sans aucune technologie de contrôle pour la sustentation. Son fonctionnement exempt de poussière et d'usure est idéal pour protéger et acheminer des objets en sustentation dans des environnements très purs. La manipulation à travers des parois est également possible.
Les supraconducteurs sont des matériaux aux propriétés magnétiques uniques : s'ils sont refroidis en dessous d'une certaine température, ils peuvent ancrer le champ d'un aimant permanent en leur sein. Il en résulte une liaison forte mais toutefois invisible. Celle-ci maintient l'aimant et le supraconducteur à une distance définie l'un de l'autre, même à travers les murs, dans des liquides ou dans le vide. Tant que le supraconducteur reste en dessous de cette température dite de transition, sa mémoire magnétique enregistre l'empreinte de l'aimant et ainsi sa position, même s'ils sont séparés l'un de l'autre.
Diverses technologies existent déjà pour déplacer des objets en sustentation. Mais avec les supraconducteurs, des processus entièrement nouveaux sont envisageables. Les modules d'automatisation supraconducteurs peuvent être réalisés avec une grande variété d'actionneurs actifs. Cela leur permet d'exécuter sans contact les séquences de mouvements, les formes de positionnement et les manipulations les plus inhabituelles. Avec le dernier concept de SupraMotion, le SupraCube, il est possible de travailler de manière autonome pendant deux heures maximum grâce à la séparation de l'unité supraconductrice et du refroidisseur électrique.
Protéger les processus en laboratoire de la pollution n'est pas chose facile. Ce sont surtout les moyens de travail utilisés qui posent problème, par exemple les tubes à essai ou les instruments de mesure, qui sont introduits de l'extérieur dans l'espace de travail et qui peuvent apporter des impuretés.
Dans son concept SupraMotion actuel, Festo montre le remplissage entièrement automatisé et le transport et le pesage sans contact de conteneurs de lyophilisation à usage unique en salle blanche. Grâce aux modules de lévitation SupraMotion et aux produits du portefeuille d'automatisation pour les applications de laboratoire, les exigences les plus élevées en matière de nettoyage et de propreté sont respectées.
Le module de lévitation sans contact de SupraMotion fait passer le conteneur de lyophilisation par un sas dans une salle blanche symbolisée. Un module préhenseur pivotant EHMD compact et universel ouvre le bouchon à vis du conteneur indépendamment du pas de vis de celui-ci. Il est ensuite transporté vers une autre station, où deux têtes de dosage VTOE remplissent le conteneur de liquide. Grâce à la balance intégrée au système de transport et fonctionnant sans contact, la quantité de remplissage peut toujours être contrôlée avec précision pendant toute l'opération.
Avec son concept, Festo montre comment la technologie innovante des supraconducteurs peut être combinée avec des solutions d'automatisation pour le secteur des sciences de la vie afin de former un concept global aux processus sûrs, qui répond aux exigences les plus élevées en matière de nettoyage et de propreté. Les défis les plus exigeants en matière d'automatisation de laboratoire peuvent ainsi être relevés.
Dans le cas de SupraMotion, nous utilisons des supraconducteurs à haute température en matériau céramique, refroidis à -210 °C. Les refroidisseurs utilisés actuellement ont un besoin en énergie maximal de 40 W par cryostat (récipient de refroidissement). Il en résulte comparativement de faibles coûts d'exploitation. En soi, l'effet de sustentation ne nécessite ni énergie ni technique de régulation.
Grâce à la capacité thermique élevée, le fonctionnement est garanti pendant de nombreuses minutes même en cas de panne de courant. La durée de vie des refroidisseurs est actuellement supérieure à dix ans.
La forme sans contact et sans frottement de la lévitation supraconductrice offre une solution élégante et pratique à certains des problèmes les plus exigeants dans les industries de haute technologie, des semi-conducteurs, des batteries et de la biotechnologie à l'automatisation des laboratoires, en passant par les industries pharmaceutique, alimentaire et médicale. La réduction des impuretés de toutes natures à un minimum absolu contribuera à ouvrir la voie vers des technologies et produits haut-de-gamme nécessaires à un avenir durable, sain et propre.
L'emploi de supraconducteurs dans le domaine de l'automatisation de l'industrie se trouve encore à ses balbutiements. Mais aujourd'hui déjà, cette technologie permet d'imaginer des processus innovants et efficaces.
En coopération avec ses partenaires et clients, Festo étudie donc concrètement leurs idées d'application pour les mettre en œuvre dans des projets pilote. Passez à l'étape suivante et accompagnez la technologie des supraconducteurs avec nous dans l'application industrielle !