Um zu schweben, müssen Supraleiter permanent unter ihrer Sprungtemperatur gehalten werden. Daher benötigten Anwendungen mit Supraleitung bislang wegen des integrierten Kühlers relativ großen Bauraum oder ihre Arbeitsdauer war stark eingeschränkt. Mit dem SupraCube präsentieren wir erstmals ein Konzept, bei dem sich die Supraleiter-Einheit vom elektrischen Kühler trennen lässt und für bis zu zwei Stunden autonom arbeiten kann. Die kompakte Technologie erlaubt eine berührungslose Bewegung und Handhabung von Objekten – ideal für Branchen mit höchsten Anforderungen an Reinigung und Sauberkeit wie Laborautomation, Biotechnologie oder die Halbleiterproduktion.
Beim SupraCube ist das Magnetschweben auf das Wesentliche reduziert: eine passive magnetische Basiseinheit mit einem gekoppelten Schwebeträger darüber. Der modulare Aufbau des Systems erlaubt es, den Supraleiter auf -210°C zu kühlen, bevor die Kühleinheit automatisch abschaltet und der SupraCube sich von ihr für bis zu zwei Stunden abkoppelt.
Einmal abgekühlt und vom Kühler getrennt, ist der SupraCube einsatzbereit: montiert an das Ende eines Roboterarms, mit weiteren SupraCubes auf einem Transportsystem parallelgeschaltet, oder für den Einsatz im Sicherheitslabor nebenan. Die stabile Schwebeverbindung zwischen dem magnetischen Träger und dem Supraleiter erlaubt Abstände von zehn Millimetern und mehr – viel Platz für Trennwände, die zum Beispiel saubere oder sterile Arbeitsumgebungen umschließen können.
Daraus ergibt sich eine Vielzahl an möglichen Applikationen, zum Beispiel:
Während ein SupraCube im Einsatz ist, kann die Docking-Station, die den elektrischen Kryokühler und die Stromversorgung enthält, nacheinander weitere Module versorgen, um eine nahtlose Verfügbarkeit zu gewährleisten. Während des Betriebs ist der SupraCube vollkommen autonom und verbraucht weder Energie noch benötigt er Rechenleistung für die Levitationssteuerung. Durch die ausgeklügelte Isolierung bleibt die Supraleitung auch bei Standzeiten von bis zu zwei Stunden bestehen.
Da der SupraCube komplett passiv ist, entfallen störende Kabel und es entstehen keine Vibrationen oder elektrisches Rauschen, die empfindliche Anwendungen beeinträchtigen könnten. Die Levitation wird erreicht, ohne dass sich Oberflächen erhitzen, so dass wärmeempfindliche Güter nicht beschädigt werden und aufwändige Kühlung entfällt.