L'automazione e la digitalizzazione, l'utilizzo dell'intelligenza artificiale (IA), della robotica e della microfluidica, nonché la medicina personalizzata, daranno forma al laboratorio del futuro. Le tecnologie innovative dei materiali, come i nanomateriali, i materiali intelligenti e i superconduttori, svolgono un ruolo altrettanto fondamentale. La tecnologia dei superconduttori, consente il movimento e la manipolazione senza contatto di oggetti e fluidi, il che la rende ideale per lavori sterili e sicuri, nei laboratori e nelle biotecnologie.
In futuro, come evitare contaminazioni nei processi di laboratorio, quando apparecchiature come provette o bilance vengono introdotte dall'esterno nell'area di lavoro? La tecnologia dei superconduttori Festo, è la risposta a questa domanda: i moduli SupraMotion che trasportano e pesano senza contatto. Ciò esclude la possibilità che la contaminazione venga introdotta dall'esterno. Un'esposizione Festo ne mostra il funzionamento pratico: speciali contenitori monouso per la liofilizzazione, vengono riempiti automaticamente, la quantità è controllata con una bilancia senza contatto. L'esposizione combina i prodotti dell'assortimento LifeTech con un modulo di levitazione della gamma "SupraMotion". Il risultato è una soluzione complessiva affidabile, che soddisfa i requisiti più elevati, per lavori sterili nel laboratorio del futuro.
Le forze magnetiche tra il superconduttore e il supporto, su cui vengono trasportati i contenitori, consentono altezze di levitazione di oltre 10 millimetri, lasciando così molto spazio alle pareti divisorie che racchiudono gli ambienti di lavoro sterili. È possibile spostare il supporto attraverso le pareti e verificarne il peso con una normale bilancia da laboratorio. Ciò significa che la maggior parte della tecnologia rimane al di fuori della camera bianca. Contaminazioni di qualsiasi tipo, sono ridotte al minimo assoluto. Il sistema del futuro, dimostra che le soluzioni di automazione Festo, per i processi più impegnativi nell'automazione di laboratorio e nella biotecnologia, si integrano perfettamente con l'innovativa tecnologia dei superconduttori.
Il modulo di levitazione senza contatto SupraMotion, trasporta il contenitore di liofilizzazione in una camera bianca simboleggiata, facendolo passare attraverso una camera di compensazione di un laboratorio. Un modulo rotante di presa EHMD, compatto e universale, progettato appositamente per l'automazione di laboratorio, apre il tappo a vite del contenitore, indipendentemente dal relativo passo del filetto. Il contenitore viene quindi trasportato a una stazione successiva, dove due testine dosatrici VTOE lo riempiono con il liquido. Queste testine dosatrici funzionano in modo molto preciso, con un coefficiente di variazione tipico < 1 % nell'intervallo da 10 a 1000 μl. La tecnologia di misurazione senza contatto, integrata nel sistema di trasporto, consente di monitorare con esattezza la quantità di riempimento, in ogni momento del processo.
"Con i moduli SupraMotion e i nostri prodotti per l'automazione di laboratorio, possiamo progettare soluzioni complete e innovative per i clienti del settore Life Science: precise, affidabili e in gran parte prive di contaminazioni, grazie alla manipolazione senza contatto". Festo offre questi vantaggi per il laboratorio del futuro"
I superconduttori sono materiali dalle proprietà magnetiche uniche. Il superconduttore utilizzato nelle applicazioni SupraMotion, è in grado di ancorare il campo magnetico di un magnete permanente al suo interno, creando un accoppiamento forte ma invisibile, che mantiene il magnete e il superconduttore a una distanza fissa e definita l'uno dall'altro, anche attraverso le pareti, nei liquidi o nel vuoto. Sono possibili distanze di levitazione di oltre 10 mm. Finché rimane al di sotto della sua temperatura critica, la memoria magnetica del superconduttore memorizza l'impronta del magnete e quindi la sua posizione, anche se i due sono separati.
La tecnologia è caratterizzata da un basso consumo energetico, indipendente dall'altezza di levitazione e dal carico utile: con i raffreddatori attuali, la potenza necessaria è compresa tra 15 e 80 watt, a seconda dell'applicazione. L'effetto levitante dura fino a 15 minuti in caso di interruzione di corrente, non richiede una tecnologia di regolazione separata e non causa il riscaldamento di superfici o moduli levitanti.
Grazie a tali vantaggi, i superconduttori offrono un contributo importante, per una maggiore efficienza e sicurezza nel laboratorio intelligente del futuro.
Informazioni sull'autore
Michael Schöttner
SupraMotion Projects
Festo SE & Co. KG