未来の実験室のための超電導技術

FestoのSupraMotion を使用した、未来のラボでの無菌作業のための非接触測定技術とコンテナの浮遊輸送

自動化とデジタル化, 人工知能 (AI), ロボット工学とマイクロ流体工学の使用, そして個別化医療が未来のラボを形作るでしょう。ナノマテリアル, スマートマテリアル, 超伝導体などの革新的な材料技術も同様に重要な役割を果たします。超電導技術により、物体や流体の非接触の移動とハンドリングが可能になります。そのため、ラボやバイオテクノロジーにおける無菌で安全な作業に最適です。

たとえ、次のような作業機器が使用されていたとしても、将来的にラボのプロセスを汚染から守るにはどうすればよいでしょうか。 B. 試験管や秤などは外部から作業場に持ち込めますか?Festoは超電導技術を使用してこの質問に対する先駆的な答えを見つけました。非接触で輸送および計量する SupraMotion モジュールです。これにより、外部から汚染物が持ち込まれる可能性が大幅に排除されます。Festoの展示ではこれが実際にどのように機能するかを示しています。特別な使い捨てフリーズドライ容器が自動的に充填され、非接触スケールを使用して充填量がチェックされます。この展示ではLifeTech ポートフォリオの製品と「SupraMotion」シリーズの浮上モジュールが組み合わされています。その結果、将来のラボでの無菌作業に対する最高の要件を満たす、プロセスの信頼性が高い全体的なソリューションが得られます。

未来の実験室 は無菌, モジュール式, 統合型

超電導体とコンテナを輸送するキャリアとの間の磁力により、10mm以上の浮上量が可能になります。これにより、無菌作業環境を囲むパーティションのための十分なスペースが確保されます。キャリアは壁を通って移動することができ、標準的な実験用スケールを使用して重量を制御することもできます。これはテクノロジーのほとんどがクリーンルームの外に残っていることを意味します。あらゆる種類の汚染が最小限に抑えられます。未来のコンセプトは実験室オートメーションとバイオテクノロジーにおける要求の厳しいプロセスに対する Festoのオートメーション ソリューションが、革新的な超電導技術によって完全に相互補完することを示しています。

非接触測定技術でクリーンルーム内での安全作業

非接触型のSupraMotion フローティングモジュールはフリーズドライコンテナをロックを通じてラボのシンボル化されたクリーン ルームに運びます。コンパクトで汎用的に適用可能なロータリグリッピングモジュール EHMDはラボオートメーション用に特別に開発され、ねじのピッチに関係なく容器のねじ蓋を開けます。次に、コンテナがステーションに搬送され、2台のVTOE 分注ヘッドがコンテナに液体を充填します。これらの分注ヘッドは10~1000 μl の範囲で典型的な変動係数が 1% 未満で非常に正確に動作します。コンベアシステムに統合された非接触測定技術のおかげで、プロセス中いつでも充填量を正確に制御できます。

FestoのLifeTech ビジネス開発責任者, Marcus Kroll 氏は次のように述べています。

「SupraMotion モジュールと当社の実験室自動化製品を使用することで、ライフ サイエンス分野の顧客向けに革新的な全体的なソリューションを設計できます。これは非接触処理により正確で信頼性が高く、ほぼ無公害です。未来のラボにこのような利点を提供できるのは Festoだけです。」

超電導体ベースの磁気浮上 – エネルギー効率が高く安全

超伝導体は独特の磁気特性を持つ材料です。SupraMotion アプリケーションで使用される超電導体は永久磁石の磁場を内部に固定し、強力だが目に見えない結合を生み出し、磁石と超電導体を、たとえ壁を通してでも、液体中や真空中でも、互いに一定の定義された距離に保ちます。10mm以上のフローティングギャップも可能です。たとえ両者が互いに離れていたとしても、転移温度以下に留まる限り、超伝導体の磁気メモリは磁石の指紋とその位置を保存します。

この技術の特徴は浮上高や負荷容量に依存しない低エネルギー消費です。現在のクーラーの所要電力は用途に応じて 15~80Wです。フローティング効果は停電時にも最大 15 分間持続し、別個の制御技術を必要とせず、表面やフローティング モジュールが加熱することもありません。

これらの利点により、超電導体は将来のスマートラボの効率と安全性の向上に重要な貢献をします。

著者について

Michael Schöttner
SupraMotion プロジェクト
FestoSE & Co. KG

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