W jaki sposób procesy laboratoryjne mogą być w przyszłości wolne od zanieczyszczeń, nawet jeśli sprzęt taki jak probówki lub wagi zostanie wniesiony do obszaru roboczego z zewnątrz? Znaleźliśmy pionierską odpowiedź na to pytanie w postaci technologii nadprzewodników: modułów SupraMotion, które bezdotykowo transportują i ważą. Znacząco eliminują one możliwość zanieczyszczenia z zewnątrz. Eksponat Festo pokazuje, jak to działa w praktyce: specjalne jednorazowe pojemniki do liofilizacji są napełniane automatycznie, a ilość napełnienia jest sprawdzana za pomocą bezdotykowej wagi. Eksponat jest w rzeczywistości połączeniem produktów z portfolio LifeTech z modułem lewitacyjnym z serii "SupraMotion". Rezultatem jest niezawodne rozwiązanie, które spełnia najwyższe wymagania dotyczące sterylnej pracy w laboratorium przyszłości.
Laboratorium przyszłości jest sterylne, modułowe i zintegrowane
Siły magnetyczne między nadprzewodnikiem a nośnikiem, na którym transportowane są pojemniki, umożliwiają lewitację na wysokości 10 milimetrów i więcej. Pozostawia to dużo miejsca na ścianki działowe, które obejmują sterylne środowisko pracy. Możliwe jest przesuwanie nośnika przez ściany i sprawdzanie jego wagi za pomocą standardowej wagi laboratoryjnej. Oznacza to, że większość technologii pozostaje poza pomieszczeniami czystymi. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia są ograniczone do absolutnego minimum. Koncepcja przyszłości pokazuje, że rozwiązania automatyzacji Festo dla wymagających procesów w automatyce laboratoryjnej i biotechnologii doskonale uzupełniają się z innowacyjną technologią nadprzewodników.
Bezpieczna praca w pomieszczeniach czystych dzięki bezdotykowej technologii pomiarowej
Bezdotykowy moduł lewitacyjny SupraMotion transportuje naczynie do liofilizacji przez komorę do symulowanego pomieszczenia czystego w laboratorium. Kompaktowy, uniwersalny moduł obrotowy z chwytakiem EHMD, który został opracowany specjalnie do automatyzacji laboratoriów, otwiera zakrętkę pojemnika niezależnie od skoku gwintu. Pojemnik jest następnie transportowany do stacji, gdzie dwie głowice dozujące VTOE napełniają go cieczą. Te głowice dozujące działają bardzo dokładnie z typowym współczynnikiem zmienności < 1% w zakresie od 10 do 1000 μl. Dzięki bezdotykowej technologii pomiarowej zintegrowanej z systemem przenośnika, napełniona ilość może być precyzyjnie kontrolowana w dowolnym momencie procesu.
Marcus Kroll, Szef Działu LifeTech Business Development w Festo.
"Dzięki modułom SupraMotion i naszym produktom do automatyzacji laboratoriów możemy projektować innowacyjne, kompletne rozwiązania dla klientów z sektora nauk przyrodniczych Life Science - precyzyjne, niezawodne i w dużej mierze wolne od zanieczyszczeń dzięki bezdotykowej obsłudze. Tylko Festo oferuje takie korzyści dla laboratoriów przyszłości"
Lewitacja magnetyczna oparta na nadprzewodnikach - energooszczędna i bezpieczna
Nadprzewodniki to materiały o wyjątkowych właściwościach magnetycznych. Nadprzewodnik używany w aplikacjach SupraMotion może zakotwiczyć pole magnetyczne magnesu stałego wewnątrz, tworząc silne, ale niewidoczne wiązanie, które utrzymuje magnes i nadprzewodnik w stałej i określonej odległości od siebie - nawet przez ściany, w cieczach lub w komorze próżniowej. Szczelina lewitacyjna może wynosić 10 mm lub więcej. Tak długo, jak nadprzewodnik pozostaje poniżej swojej temperatury przejścia, pamięć magnetyczna nadprzewodnika przechowuje ślad magnesu tzw. fingerprint, a tym samym jego położenie, nawet jeśli oba są oddzielone.
Technologia ta charakteryzuje się niskim zużyciem energii, które jest niezależne od wysokości lewitacji i obciążenia - zużycie energii z obecnymi chłodnicami waha się od 15 do 80 watów w zależności od zastosowania. Efekt lewitacji trwa do 15 minut w przypadku awarii zasilania, nie wymaga oddzielnej technologii sterowania i nie powoduje nagrzewania się powierzchni ani lewitujących modułów.
Dzięki tym zaletom nadprzewodniki znacząco przyczyniają się do zwiększenia wydajności i bezpieczeństwa w inteligentnych laboratoriach przyszłości.
O autorze
Michael Schöttner
SupraMotion Projects
Festo SE & Co. KG
