A automatização e a digitalização, a aplicação da inteligência artificial (IA), a robótica e a microfluídica, como também a medicina personalizada, irão moldar o laboratório do futuro. As tecnologias de materiais inovadores, como os nanomateriais, os materiais inteligentes e os supercondutores, desempenham um papel igualmente importante. A tecnologia de supercondutores permite o movimento e o manuseamento sem contacto de objetos e fluidos. Isto torna-a ideal para trabalhos em condições de esterilização e seguros em laboratórios e na biotecnologia.
Como é possível manter os processos laboratoriais livres de contaminação no futuro, mesmo se forem introduzidos equipamentos como tubos de ensaio ou balanças no espaço de trabalho provenientes do exterior? A Festo encontrou uma resposta pioneira para esta pergunta com a ajuda da tecnologia de supercondutores: módulos SupraMotion que transportam e pesam sem contacto. Isto descarta, em grande medida, a possibilidade de contaminação proveniente do exterior. Uma exposição da Festo mostra como funciona na prática: o enchimento automático dos recipientes especiais descartáveis de liofilização e a verificação da quantidade de enchimento por meio de uma balança sem contacto. Esta exposição combina produtos da gama LifeTech com um módulo de suspensão da gama "SupraMotion". O resultado é uma solução global confiável que cumpre os requisitos mais exigentes para o trabalho em condições de esterilização no laboratório do futuro.
As forças magnéticas entre o supercondutor e o suporte sobre o qual os depósitos são transportados permitem alturas de suspensão de 10 milímetros ou mais. Isto deixa muito espaço para a instalação de placas de separação que encerram os ambientes de trabalho estéreis. É possível mover o suporte através das paredes e verificar o seu peso utilizando uma balança de laboratório standard. Significa que a maior parte da tecnologia permanece fora da área limpa. A contaminação de qualquer tipo diminui para um mínimo absoluto. Este conceito futurista mostra que as soluções de automatização da Festo para processos exigentes na automação laboratorial e na biotecnologia complementam-se perfeitamente com a inovadora tecnologia de supercondutores.
O módulo de suspensão sem contacto do SupraMotion transporta o recipiente de liofilização através de uma eclusa até uma área limpa simbolizada de um laboratório. Um módulo de agarre rotativo EHMD compacto e de aplicação universal, especialmente desenvolvido para a automação laboratorial, abre o tampão roscado do depósito independentemente do passo de rosca. Depois, o depósito é levado para a estação seguinte, onde duas torneiras de tiragem VTOE enchem o depósito com líquido. Estas torneiras de tiragem funcionam de maneira muito precisa com um coeficiente de variação típico de < 1% no intervalo de 10 a 1000 μl. Com a tecnologia de medição sem contacto integrada no sistema transportador, é possível controlar com precisão a quantidade de enchimento em todos os momentos durante o processo.
"Com os módulos SupraMotion e os nossos produtos para a automação laboratorial, podemos criar soluções inovadoras completas para os clientes do setor das ciências da vida: precisas, confiáveis e, em grande medida, livres de contaminação graças ao manuseamento sem contacto. Só a Festo oferece estas vantagens para o laboratório do futuro."
Os supercondutores são materiais com propriedades magnéticas únicas. O supercondutor utilizado nas aplicações SupraMotion pode ancorar o campo magnético de um íman permanente no seu interior, criando um acoplamento forte, mas invisível, que mantém o íman e o supercondutor a uma distância fixa e definida entre si, mesmo através de paredes, em líquidos ou no vácuo. É possível obter espaços de suspensão de 10 mm ou mais. Enquanto permanecer abaixo da sua temperatura de transição, a memória magnética do supercondutor armazena a impressão digital do íman e, portanto, a sua posição, mesmo que os dois estejam separados.
A tecnologia destaca-se pelo seu baixo consumo energético, independente da altura de suspensão e da carga: a potência necessária com os refrigeradores atuais oscila entre os 15 e os 80 watts, dependendo da aplicação. O efeito de suspensão dura até 15 minutos em caso de falha de energia, não exige tecnologia de controlo independente e não aquece as superfícies nem os módulos suspensos.
Graças a estes benefícios, os supercondutores contribuem muito para uma maior eficiência e segurança no laboratório inteligente do futuro.
Sobre o autor
Michael Schöttner
Projetos SupraMotion
Festo SE & Co. KG