Budućnost dizajna čistih soba zavisi od inovativnih tehnoloških rešenja kao što je SupraSensor baziran na superprovodnicima. Odvajanjem radnog prostora i opreme, otvorile su se sasvim nove perspektive za laboratorijsku analitiku i proizvodnju u čistim sobama.
Proizvodni pogoni i objekti u kojima će se vršiti testiranja u budućnosti zahtevaju potpuno čiste, sterilne procese. Potreba za proizvodnim okruženjem u kome neće postojati izvor zagađenja ili interference postaje veća u aplikacijama procesiranja prehrambenih proizvoda, farmaceutskoj industriji, a posebno u medicinskoj tehnologiji. U praksi, ovo se može postići samo uz značajne troškove.
Rizik od kontaminacije
Glavni problem svake čiste sobe je oprema koju je potrebno uneti od spolja. Na kontaktnim površinama opreme može doći do pojave mikro pukotina čiji oblik može izazvati opstrukciju i uvek postoji rizik od kontaminacije radnog prostora. U bliskoj budućnosti rešiti ovaj problem na jednostavan način koristeći levitaciju u magnetnom polju baziranu na tehnologiji superprovodnika. Superprovodni materijali sami po sebi omogućavaju magnetno uparivanje, stvarajući vazdušni procep, bez obzira na položaj u prostoru. Koriste veoma malo energije, veoma su pouzdani i njima se upravlja bez napora, a u slučaju nestanka napajanja, nastavljaju sa radom nekoliko minuta. Zbog toga je moguće razviti aplikacije za rukovanje materijalom bez ikakvog kontakta, čak je moguće rukovanje i kroz zidove. Sve ovo nudi ogroman potencijal za inovacije.
Razdvajanje radnog prostora i opreme
Da bi prikazao kako se to može izvesti u praksi, Festo je razvio SupraSensor izložbeni model, koji je prezentovao 2018. godine na sajmu u Hanoveru. Njime se demonstrira rad beskontaktne vage i kako se ta tehnologija u budućnosti može koristiti za sigurnosne ormariće namenjene biološkoj ili hemijskoj analitici, na primer. SupraSensor koncept omogućava merenje različitih veličina, kao što su težina, gustina, viskozitet i temperatura, korišćenjem mernog sistema baziranog na merenju sile. Zahvaljujući pojavi superprovodnosti, sam merni sud sa materijalom čiju je težinu potrebno izmeriti, levitira iznad osnovne ploče. Rizik od međusobne kontaminacije radne površine i alata je stoga izbegnut, merni sud se može ukloniti ukoliko nije potreban i kompletan prostor se može koristiti kao radni. Pored ove bezbedne implementacije radnog stola, tehnologija bazirana na superprovodnicima može se koristiti u različitim aplikacijama, od sterilnih, automatizovanih proizvodnih linija do integracije u reaktorima u masovnim proizvodnim procesima u hemijskoj, biotehnološkoj, prehrambenoj industriji i farmaciji.
Vazdušni mehuri kao bliži prikaz funkcionisanja
SupraSensor se satoji od hermetički zaptivenih cevi ispunjenih tečnim medijem koji je pričvršćen iznad precizne vage. Kriostat sa superprovodnikom je montiran na vagu. Plutajuće telo koje se nalazi unutar cevi sa svoje donje strane ima stalan magnet i uparen je njime sa spoljašnjim superprovodnikom, a samim tim i sa vagom. SupraSenzor radi u skladu sa principom plutanja: što je veća sila plutanja koja se prenosi na telo putem magneta, manja je specifična težina tela. To se može uočiti na jednom od dva izložena SupraSenzora u vidu vazdušnih mehura koji se nakupljaju na površini plutajućeg tela i guraju ga naviše, a rezultat se prikazuje na vagi.
Stabilan i u slučaju prestanka napajanja
Uz sva merenja ova tehnologija nudi mnoge druge mogućnosti kao što je analitičko određivanje gustine ili viskoznoti, precizno merenje ili nadgledanje reaktivnih ili bioloških procesa. Tehnologija je veoma robusna i stabilna u pogledu prostora i vremena. Funkcija levitiranja bazirana na superprovodnicima ne zahteva asistenciju kompjutera i ostaje stabilna u dugom periodu vremena, čak i u slučaju prekida napajanja.
Jedno dodatno pitanje: Koja je najaktuelnija tema u vezi medicinskih uređaja i u sektoru automatizacije laboratorija?
Dr. Frank Jacob: Vodeći trendovi su minijaturizacija tehničkih komponenti i sistema, povećanje automatizacije i kompjuterizacije laboratorijskih procesa i personalizacija, što znači individualno namenjen tretman pacijenata. Sve smo više uključeni u automatizaciona rešenja transporta, identifikacije i analize uzoraka, odmeravanje i doziranje tečnih medija i kontrolu i regulisanje toka gasova uz veliku preciznost – čak i za male zapremine.
Gde vidite moguće aplikacije za tehnologiju superprovodnika?
Dr. Frank Jacob: Sposobnost da se beskontaktno pomere uzorci, a time i bez kontaminacije, je najviši interes medicinske tehnologije. Svaki oblik kontaminacije zahteva procese čišćenja koji su vremenski kritični i stoga smanjuju produktivnost naših korisnika. Znamo da je potrebno da pređemo još jedan deo puta pre nego ponudimo ovu tehnologiju u našem katalogu proizvoda. Pa ipak, ovogodišnji koncept vage baziran na tehnologiji superprovodnika pokazuje kako ćemo u budućnosti praviti opremu za merenje težine koja se lako čisti i integriše u automatizovane sisteme u kombinaciji sa našom tehnologijom pogona.
Više informacija: Festo Beograd, Omladinskih brigada 90v, 11070 Beograd, Tel: +381 11 7853 900 , e-mail:info@festo.rs, http://www.festo.rs
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.