Süper iletken teknolojisi ile temassız ölçüm ve tartma

Temiz tasarımın geleceği, süper iletken tabanlı SupraSensor benzeri yenilikçi teknoloji çözümlerine bağlı. Söz konusu çözüm, çalışma alanlarını ve ekipmanı ayırarak, laboratuvar analizleri ve temiz oda oluşturulması için tamamen yeni perspektifler açıyor.

A+ A-

Festo

Yarının üretim ve test tesislerinde tamamen saf ve steril prosesler olması gerekiyor. Gıda işleme, ilaç ve özellikle medikal teknoloji endüstrilerinde kontaminasyon ve girişim kaynaklarından arınmış üretim ortamlarına talep artıyor. Pratikte, bu sadece kayda değer masraf yapılarak elde edilebiliyor.

Kontaminasyon riski
Temiz odaların hepsinde asıl sorun dışarıdan getirilmesi gereken ekipman. Bu ekipman nedeniyle temas yüzeylerinde küçük önemsiz çatlaklar gelişebilir, ekipman şekli tıkanmaya neden olabilir ve çalışma alanında kontaminasyon riski ortaya çıkar. Yakın gelecekte, süper iletkenlik özelliğine dayanan manyetik alan temelli levitasyon teknolojisi ile bu soruna nispeten basit bir çözüm sağlayabiliriz. Süper iletken malzemeler, doğası itibarıyla manyetik bağlantıya olanak sağlıyor ve her konumda hava boşluğu oluşuyor. Ayrıca, çok az enerji kullanıyor, kontrol için çaba sarf etmek gerekmiyor ve dakikalar süren elektrik arızalarında bile çok güvenilir oluyor. Bu sayede, nesnelerin herhangi bir temas olmaksızın, duvarların içinden bile işlenebildiği uygulamalar geliştirmek mümkün oluyor. Bu da, çok büyük yenilikçilik potansiyeli sunuyor.

Çalışma alanları ile ekipmanın ayrılması
Festo, bunun pratikte nasıl çalışabildiğini göstermek için Hannover Messe 2018’de SupraSensor etkinliğini hazırladı. Böylece, temassız bir tartının nasıl çalıştığı ve gelecekte biyolojik veya kimyasal analizler için emniyet kabinlerinde nasıl kullanılabileceği gösteriliyor. SupraSensor konsepti; ağırlık, yoğunluk, akışkanlık ve sıcaklık gibi çeşitli fiziksel değerlerin, kuvvet tabanlı bir ölçüm sistemi kullanılarak ölçülmesine olanak sağlıyor.Süper iletkenlik sayesinde, sadece içinde malzeme bulunan tartma tavası taban plakasının üzerinde gezdiriliyor. Çalışma alanından veya aletlerden çapraz kontaminasyon riski önleniyor. Tava gerekmiyor ise, demonte edilebiliyor ve emniyet tezgahındaki çalışma alanının tamamı kullanıma sunuluyor. Emniyet tezgahı uygulamasına ilave olarak; steril, otomatik üretim hattından, kimya, biyoteknoloji, ilaç ve gıda endüstrilerinde, büyük ölçekli üretim proseslerindeki reaktörlere entegrasyona kadar çeşitli uygulamalarda süper iletken bazlı teknoloji kullanılabiliyor.

Hava baloncukları nasıl çalıştığını gösteriyor
SupraSensor, hassas tartının altına takılan, sıvı malzeme ile doldurulmuş hava geçirmez bir borudan oluşuyor. Tartıya, süper iletkenli bir kriyostat monte ediliyor. Alt tarafında kalıcı bir mıknatıs ile borunun içinde yer alan yüzer bir cisim, dış süperiletken ile temassız olarak ve dolayısıyla da tartı ile birleştiriliyor. SupraSensor, kaldırma kuvveti prensibine göre çalışıyor. Mıknatıs aracılığı ile gövdeye uygulanan kaldırma kuvveti ne kadar fazla olursa, özgül ağırlığı o kadar az olur. Bu, hava kabarcıklarının yüzer gövdede toplanması ve yukarıya doğru itilmesi fonksiyonunu gerçekleştiren iki SupraSensor'den birinde gözlemlenebilir ve sonuç skala ile indike edilir.Bir elektrik arızası durumunda bile dengeli oluyor
Bu teknoloji, ölçme ve tartmaya ilave olarak; yoğunluğun veya akışkanlığın analitik olarak belirlenmesi, reaktif veya biyolojik proseslerin hassas şekilde ölçülmesi veya denetlenmesi gibi pek çok başka imkân sunuyor. Teknoloji, hem alan, hem de zaman açısından çok sağlam ve dengeli. Süper iletken bazlı kaldırma işlevi bilgisayar yardımı gerektirmiyor ve güç kaynağı kesintiye uğrasa da, uzun dönemlere kadar kesintisiz çalışmaya devam ediyor.

Bir soru daha...
- Medikal cihazlar ve laboratuvar otomasyonu sektörlerindeki sıcak gündem maddeleri neler?Dr. Frank Jacob: Temel trendler; teknik bileşenlerin ve sistemlerin minyatürleştirilmesi, otomasyonun artırılması ve laboratuvar proseslerinin bilgisayara aktarılması ve kişiselleştirilmesi. Bu da, tedavilerin hastalara göre kişiselleştirilebilmesi anlamına geliyor. Bu nedenle biz de, numunelerin taşınması, belirlenmesi ve analiz edilmesi, sıvı maddelerin pipetlenmesi ve dozlarının belirlenmesi ve gaz akışlarının yüksek hassasiyetle (ve daha küçük hacimler için) kontrol edilerek düzene sokulması için otomasyon çözümlerine daha fazla dâhil oluyoruz.

- Süper iletken teknolojisi için olası uygulamalar sizce neler?
Dr. Frank Jacob: Numunelerin temas edilmeden taşınabilmesi ve buna bağlı olarak da kontaminasyonun tamamen engellenebilmesi medikal teknolojide çok büyük önem taşıyor. Her tür kontaminasyon proses açısından önemli ve zaman alan temizleme prosesleri müşterilerimizin üretkenliğini azaltıyor. Bu teknolojiyi, bir katalog ürünü olarak sunmadan önce kat etmemiz gereken biraz daha yol olduğunu biliyoruz. Ancak, bu yılın süper iletken tartı konsepti, gelecekte temizlemesi kolay bir ağırlık ölçme ekipmanını nasıl inşa edebileceğimizi ve bunu tahrik teknolojimiz ile birlikte otomatik sistemlere nasıl entegre edebileceğimizi gösteriyor.