Tecnología de superconductores: trabajar sin contacto en el laboratorio del futuro

Festo SupraMotion 2024: SupraMotion 2024: Abrir, cerrar, llenar y pesar en la sala limpia. / Festo SupraMotion 2024: SupraMotion 2024: Apertura, cierre, llenado y pesaje en la sala limpia.

Festo SupraMotion 2024: Entrada en la sala limpia: El módulo de levitación sin contacto de SupraMotion traslada el recipiente de liofilización a una sala limpia simbolizada.

La tecnología de superconductores permite un movimiento y manejo sin contacto de objetos, ideal para sectores de alta tecnología como la automatización de laboratorios o la biotecnología. En la Hannover Messe, Festo presenta un concepto para el llenado y pesaje totalmente automatizado de envases de congelación en salas limpias. Gracias a los módulos de levitación SupraMotion y a productos del portafolio de automatización de Festo para aplicaciones de laboratorio, se pueden cumplir los más altos requisitos de limpieza y pureza.

“Mantener procesos en el laboratorio libres de contaminación no es fácil”, dice Michael Schöttner, jefe de proyectos SupraMotion en Festo. “Especialmente problemáticos son los instrumentos de trabajo utilizados, como tubos de ensayo o instrumentos de medición como una balanza. Se introducen desde el exterior en el espacio de trabajo y pueden introducir contaminantes. Con nuestros módulos SupraMotion, podemos evitarlo en gran medida, ya que transportamos y pesamos sin contacto”. En la exhibición, se llenan automáticamente envases desechables de congelación y se controla la cantidad de llenado con una balanza que funciona sin contacto. Para ello, se utilizan tanto productos del portafolio LifeTech de Festo como un módulo de levitación del área “SupraMotion”. Todo ello resulta en una solución integral segura para el proceso, que cumple con los más altos requisitos de limpieza y pureza.

Las fuerzas magnéticas entre el superconductor y el soporte, en el que se transportan los envases, permiten alturas de levitación de 10 milímetros o más. Esto deja mucho espacio para barreras que rodean los entornos de trabajo estériles. El movimiento del soporte es posible a través de las paredes, así como el control de peso mediante una balanza de laboratorio convencional. De este modo, la mayor parte de la tecnología permanece fuera de la sala limpia; las contaminaciones de todo tipo se reducen al mínimo absoluto. “Con nuestro concepto, mostramos cómo combinamos nuestra innovadora tecnología de superconductores con nuestras soluciones de automatización para el sector de ciencias de la vida, y así podemos afrontar los desafíos más exigentes en la automatización de laboratorios”, explica Michael Schöttner.

Abrir, cerrar, llenar y pesar en la sala limpia

El módulo de levitación sin contacto de SupraMotion lleva el envase de congelación a una sala limpia simbolizada. Un módulo de giro universal y compacto EHMD, desarrollado específicamente para la automatización de laboratorios, abre la tapa de rosca del envase independientemente del paso de rosca. Luego, se transporta a una estación donde dos cabezales dosificadores VTOE llenan el envase con líquido. Estos cabezales trabajan con gran precisión, con un coeficiente de variación < 1 % en un rango de 10 a 1000 μl. A través de la balanza integrada en el sistema de transporte, que funciona sin contacto, se puede controlar siempre con precisión la cantidad de llenado durante el proceso.

“Con los módulos SupraMotion y nuestros productos para la automatización de laboratorios, podemos diseñar soluciones innovadoras integrales para clientes del sector de ciencias de la vida —precisas, confiables y en gran medida libres de contaminación gracias a la manipulación sin contacto. Solo Festo ofrece esto”, afirma Marcus Kroll, jefe de desarrollo de negocio LifeTech en Festo. Los interesados pueden solicitar una aplicación personalizada adaptada a sus necesidades.

Sobre la levitación magnética basada en superconductores

Los superconductores son materiales con propiedades magnéticas únicas. El superconductor utilizado en aplicaciones SupraMotion puede anclar el campo magnético de un imán permanente en su interior, creando un acoplamiento fuerte pero invisible que mantiene el imán y el superconductor a una distancia fija y definida, incluso a través de paredes, en líquidos o en vacío. Son posibles alturas de levitación de 10 mm o más. Mientras permanezca por debajo de su temperatura de transición, la memoria magnética del superconductor almacena la huella del imán y, por tanto, su posición, incluso si ambos se separan.

La tecnología se caracteriza por un bajo consumo energético, independiente de la altura de levitación y de la carga soportada —el consumo de energía, con los refrigeradores actuales, varía entre 15 y 80 vatios según la aplicación. El efecto de levitación puede mantenerse hasta 15 minutos en caso de corte de energía, no requiere sistemas de regulación separados y no provoca calentamiento de superficies ni de los módulos de levitación.