Автоматизація та діджиталізація, використання штучного інтелекту (ШІ), робототехніка та мікрофлюїдика, а також персоналізована медицина формуватимуть лабораторію майбутнього. Не менш важливу роль відіграють інноваційні матеріальні технології, такі як наноматеріали, розумні матеріали та надпровідники. Надпровідникові технології уможливлюють безконтактне переміщення та маніпулювання предметами і рідинами. Це робить їх ідеальним інструментом для стерильної та безпечної роботи в лабораторіях і біотехнологіях.
Як захистити лабораторні процеси від забруднення в майбутньому, навіть якщо обладнання, таке як пробірки або ваги, потрапляє в робочий простір ззовні? Компанія Festo знайшла новаторську відповідь на це питання, використовуючи технологію надпровідників: модулі SupraMotion, які транспортують і зважують безконтактно. Це значною мірою виключає можливість занесення забруднення ззовні. Експонат від Festo демонструє, як це працює на практиці: спеціальні одноразові контейнери для сублімаційної сушки наповнюються автоматично, а кількість наповнення перевіряється за допомогою безконтактної ваги. Експозиція поєднує продукти з портфоліо LifeTech з левітаційним модулем з лінійки "SupraMotion". Результатом є надійне комплексне рішення, яке відповідає найвищим вимогам для стерильної роботи в лабораторії майбутнього.
Магнітні сили між надпровідником і носієм, на якому транспортуються контейнери, уможливлюють левітацію на висоту 10 міліметрів і більше. Це залишає достатньо місця для перегородок, які відмежовують стерильне робоче середовище. Можна переміщати носій крізь стіни і перевіряти його вагу за допомогою стандартних лабораторних ваг. Це означає, що більшість технологій залишається за межами чистої кімнати. Будь-яке забруднення зведено до абсолютного мінімуму. Концепція майбутнього показує, що рішення Festo для автоматизації складних процесів у лабораторній автоматизації та біотехнології ідеально доповнюють одне одного інноваційною технологією надпровідників.
Безконтактний модуль левітації SupraMotion транспортує контейнер для ліофільної сушки через шлюз в умовну чисту кімнату в лабораторії. Компактний, універсальний модуль поворотного захвату EHMD, який був спеціально розроблений для автоматизації лабораторій, відкриває гвинтову кришку контейнера незалежно від кроку різьби. Потім контейнер транспортується на станцію, де дві дозуючі головки VTOE заповнюють контейнер рідиною. Ці дозувальні головки працюють дуже точно з типовим коефіцієнтом варіації < 1% в діапазоні від 10 до 1000 μl. Безконтактна технологія вимірювання, інтегрована в конвеєрну систему, дозволяє точно контролювати кількість наповнення в будь-який момент часу під час процесу.
"За допомогою модулів SupraMotion і наших продуктів для автоматизації лабораторій ми можемо розробляти інноваційні комплексні рішення для клієнтів в галузі медико-біологічних наук - точні, надійні і практично безконтактні завдяки безконтактному переміщенню. Тільки Festo пропонує ці переваги для лабораторії майбутнього"
Надпровідники - це матеріали з унікальними магнітними властивостями. Надпровідник, що використовується в SupraMotion, може закріпити магнітне поле постійного магніту в своєму внутрішньому просторі, створюючи сильне, але невидиме зчеплення, яке утримує магніт і надпровідник на фіксованій і визначеній відстані один від одного - навіть крізь стіни, в рідинах або у вакуумі. Можливі плаваючі проміжки 10 мм і більше. Поки температура залишається нижчою за температуру переходу, магнітна пам'ять надпровідника зберігає відбиток магніту, а отже, і його положення, навіть якщо їх роз'єднати.
Технологія характеризується низьким енергоспоживанням, яке не залежить від висоти підвісу і навантаження - потреба в енергії з поточними охолоджувачами становить від 15 до 80 Вт, залежно від застосування. Ефект левітації триває до 15 хвилин у разі відключення електроенергії, не вимагає окремої технології управління і не нагріває поверхні або плаваючі модулі.
Завдяки цим перевагам надпровідники роблять важливий внесок у підвищення ефективності та безпеки в інтелектуальній лабораторії майбутнього.
Про автора
Міхаель Шеттнер
Проекти SupraMotion
Festo SE & Co. KG