Hoe kunnen laboratoriumprocessen in de toekomst vrij van besmetting worden gehouden, zelfs als werkmiddelen zoals reageerbuizen of een balans van buitenaf de werkruimte wordt binnengebracht? Festo heeft een baanbrekend antwoord op deze vraag gevonden met behulp van supergeleidertechnologie: SupraMotion modules die contactloos transporteren en wegen. Dit sluit grotendeels uit dat verontreiniging van buitenaf kan komen. Een tentoonstelling van Festo laat zien hoe dit in de praktijk werkt: speciale wegwerp vriesdroogcontainers worden automatisch gevuld en de vulhoeveelheid wordt gecontroleerd met behulp van een contactloze weegschaal. De tentoonstelling combineert producten uit de LifeTech-portfolio met een levitatiemodule uit de "SupraMotion"-reeks. Het resultaat is een procesbetrouwbare totaaloplossing die voldoet aan de hoogste eisen voor steriel werken in het laboratorium van de toekomst.
Het laboratorium van de toekomst is steriel, modulair en geïntegreerd
De magnetische krachten tussen de supergeleider en de drager waarop de containers worden getransporteerd, maken levitatiehoogtes van 10 millimeter en meer mogelijk. Hierdoor blijft er veel ruimte over voor scheidingswanden die steriele werkomgevingen omsluiten. De beweging van de drager door de muren heen is mogelijk, alsook de controle van het gewicht met een standaard laboratoriumweegschaal. Dit betekent dat het grootste deel van de technologie buiten de cleanroom blijft. Elke vorm van vervuiling wordt tot een absoluut minimum beperkt. Het concept van de toekomst laat zien dat Festo's automatiseringsoplossingen voor veeleisende processen in laboratoriumautomation en biotechnologie elkaar perfect aanvullen met innovatieve supergeleidertechnologie.
Veilig werken in cleanrooms met contactloze meettechnologie
De contactloze levitatiemodule van SupraMotion verplaatst de vriesdroogcontainer door een luchtsluis naar een gesymboliseerde cleanroom van een laboratorim. Een universeel toepasbare, compacte EHMD-draaigrijpmodule, die speciaal voor de laboratoriumautomation werd ontwikkeld, opent de schroefdop van het reservoir ongeacht de schroefdraadafstand. Aansluitend wordt het reservoir naar een station verder getransporteerd, waar twee VTOE-doseerkoppen de container vullen met vloeistof. Deze doseerkoppen werken zeer nauwkeurig met een typische variatiecoëfficiënt van < 1% in het bereik van 10 tot 1000 μl. Dankzij de contactloze meettechniek die in het transportsysteem is geïntegreerd, kan de vulhoeveelheid tijdens het proces altijd nauwkeurig worden gecontroleerd.
Marcus Kroll, hoofd van LifeTech Business Development bij Festo.
"Met de SupraMotion modules en onze producten voor laboratoriumautomation kunnen we innovatieve totaaloplossingen ontwerpen voor klanten in de life science sector - nauwkeurig, betrouwbaar en grotendeels contaminatievrij dankzij contactloze handling. Alleen Festo biedt deze voordelen voor het laboratorium van de toekomst"
Magnetische levitatie op basis van supergeleiders - energie-efficiënt en veilig
Supergeleiders zijn materialen met unieke magnetische eigenschappen. De supergeleider die in SupraMotion-toepassingen wordt gebruikt, kan het magnetische veld van een permanente magneet in zijn binnenste verankeren, waardoor een sterke maar onzichtbare koppeling ontstaat die de magneet en de supergeleider op een vaste en gedefinieerde afstand van elkaar houdt - zelfs door muren, in vloeistoffen of in een vacuüm. Zweefspleten van 10 mm en meer zijn mogelijk. Zolang het onder zijn overgangstemperatuur blijft, slaat het magnetische geheugen van de supergeleider de vingerafdruk van de magneet en dus zijn positie op, zelfs als de twee van elkaar gescheiden zijn.
De technologie wordt gekenmerkt door een laag energieverbruik dat onafhankelijk is van de ophanghoogte en de belasting - het energieverbruik van de huidige koelers ligt tussen 15 en 80 watt, afhankelijk van de toepassing. Het zwevende effect houdt tot 15 minuten aan bij het wegvallen van de stroom, vereist geen aparte regeltechniek en verhit geen oppervlakken of zwevende modules.
Door deze voordelen leveren supergeleiders een belangrijke bijdrage aan meer efficiëntie en veiligheid in het slimme laboratorium van de toekomst.
Over de auteur
Michael Schöttner
SupraMotion Projecten
Festo SE & Co. KG
