Technologie des supraconducteurs : travailler sans contact dans le laboratoire du futur

Festo SupraMotion 2024 : SupraMotion 2024 : Ouverture, fermeture, remplissage et pesée en salle blanche. / Festo SupraMotion 2024 : SupraMotion 2024 : Ouverture, fermeture, remplissage et pesée en salle blanche.

Festo SupraMotion 2024 : Entrée dans la salle blanche : Le module de lévitation sans contact de SupraMotion déplace le conteneur de lyophilisation dans une salle blanche symbolisée.

La technologie des supraconducteurs permet un mouvement et une manipulation sans contact d’objets – idéale pour les secteurs de haute technologie tels que l’automatisation de laboratoire ou la biotechnologie. Lors du salon de Hanovre, Festo présente un concept de remplissage et de pesée entièrement automatisés de contenants cryodesséchés en salle blanche. Grâce aux modules de lévitation SupraMotion et aux produits du portefeuille d’automatisation Festo pour les applications de laboratoire, il est possible de respecter les exigences les plus strictes en matière de nettoyage et de propreté.

« Maintenir des processus de laboratoire sans contamination n’est pas simple », explique Michael Schöttner, responsable des projets SupraMotion chez Festo. « Les outils de travail utilisés, comme les tubes à essai ou les instruments de mesure tels qu’une balance, sont introduits de l’extérieur dans l’espace de travail et peuvent introduire des contaminants. Nous pouvons largement éliminer ce risque avec nos modules SupraMotion, car ils transportent et pèsent sans contact. » Sur l’exposition, des contenants cryodesséchés à usage unique sont remplis automatiquement, et la quantité remplie est contrôlée par une balance sans contact. Sont utilisés à la fois des produits du portefeuille LifeTech de Festo et un module de lévitation issu du domaine « SupraMotion ». L’ensemble constitue une solution globale fiable, répondant aux exigences les plus élevées en matière de nettoyage et de propreté.

Les forces magnétiques entre le supraconducteur et le support, sur lequel les contenants sont transportés, permettent des hauteurs de lévitation de 10 millimètres ou plus. Cela laisse beaucoup d’espace pour des cloisons séparatrices entourant les environnements de travail stériles. Le mouvement du support est possible à travers les murs, tout comme le contrôle du poids via une balance de laboratoire standard. La majorité de la technologie reste ainsi en dehors de la salle blanche ; les contaminants de toute nature sont réduits au minimum. « Avec notre concept, nous montrons comment nous combinons notre technologie innovante de supraconducteurs avec nos solutions d’automatisation pour le secteur des sciences de la vie, afin de relever les défis les plus exigeants en automatisation de laboratoire », explique Michael Schöttner.

Ouverture, fermeture, remplissage et pesée en salle blanche

Le module de lévitation sans contact de SupraMotion déplace le contenant cryodesséché dans une salle blanche symbolique. Un module de rotation universel compact EHMD, spécialement conçu pour l’automatisation de laboratoire, ouvre le bouchon du contenant indépendamment du pas de vis. Ensuite, il est transporté à une station où deux têtes de dosage VTOE remplissent le contenant avec un liquide. Ces têtes de dosage fonctionnent avec une grande précision, avec un coefficient de variation typique inférieur à 1 % dans la plage de 10 à 1000 μl. La quantité remplie peut être contrôlée en permanence pendant le processus via la balance sans contact intégrée au système de transport.

« Avec les modules SupraMotion et nos produits pour l’automatisation de laboratoire, nous pouvons concevoir des solutions globales innovantes pour nos clients du secteur des sciences de la vie – précises, fiables et largement exemptes de contamination grâce à la manipulation sans contact. C’est une exclusivité Festo », indique Marcus Kroll, responsable du développement commercial LifeTech chez Festo. Les utilisateurs potentiels intéressés peuvent demander une application sur mesure adaptée à leurs besoins.

Sur la lévitation magnétique basée sur les supraconducteurs

Les supraconducteurs sont des matériaux aux propriétés magnétiques uniques. Le supraconducteur utilisé dans les applications SupraMotion peut ancrer le champ magnétique d’un aimant permanent à l’intérieur de lui, créant ainsi un couplage puissant mais invisible qui maintient l’aimant et le supraconducteur à une distance fixe et définie – même à travers des murs, dans des liquides ou dans le vide. Des espaces de lévitation de 10 mm ou plus sont possibles. Tant qu’il reste en dessous de sa température critique, la mémoire magnétique du supraconducteur enregistre l’empreinte du champ magnétique, et donc sa position, même si les deux sont séparés.

La technologie se caractérise par une faible consommation d’énergie, indépendante de la hauteur de lévitation et de la charge – la consommation, avec les refroidisseurs actuels, varie selon l’application entre 15 et 80 watts. L’effet de lévitation peut durer jusqu’à 15 minutes en cas de coupure de courant, ne nécessite pas de régulation séparée et n’entraîne pas de surchauffe des surfaces ou des modules de lévitation.