I superconduttori hanno un grande potenziale per l’uso nell’industria del futuro. Consentono lo stoccaggio e la movimentazione di oggetti senza contatto, a bassa energia e senza alcuna tecnica di regolazione. Il loro metodo di lavoro senza polvere e senza attrito è ideale per un trasporto protetto di oggetti levitanti in ambienti sterili. È anche possibile la manipolazione attraverso le pareti.
I superconduttori sono materiali con proprietà magnetiche uniche: se raffreddati sotto una certa temperatura, possono ancorare il campo di un magnete permanente al loro interno. Questo crea un accoppiamento forte ma invisibile, che mantiene magnete e superconduttore a una distanza definita l’uno dall’altro, anche attraverso le pareti, nei liquidi o nel vuoto. Finché il superconduttore rimane al di sotto di questa cosiddetta temperatura critica, la sua memoria magnetica memorizza l’impronta del magnete e quindi la sua posizione, anche se i due sono separati.
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!