Design e test di un meccanismo di apertura e chiusura per un sample container, applicazione al progetto VENOM

La missione del progetto VENOM si pone l’obbiettivo di ricercare biofirme molecolari in grado di fornire prove più direttamente osservabili di biogenicità, rispetto ad altri tipi di biofirme con le quali si può solo dedurre la produzione biologica. Per poter analizzare le biofirme sono neccessari diversi passaggi di preparazione del campione, che includono: 1) liquefazione; 2) filtraggio, per la rimozione di eventuali particelle solide; 3) dissalazione; 4) concentrazione, per individuare la molecola campione ai livelli previsti inferiori di una parte per milione. Lo strumento VENOM, sarà in grado di rilevare un’ampia gamma di composti biogenici che spazia dalle piccole biomolecole alle grandi strutture biogeniche (come le cellule). Questo perché, ampliando il range di dimensioni molecolari e origine biotiche, si dà maggior robustezza alla strategia di rilevamento della vita nello spazio. Lo strumento per eseguire tali operazioni dovrà: 1) Ricevere i campioni provenienti dallo spazio; 2) Contenerli in un ambiente sigillato; 3) Permettere il trattamento fluido; 4) Convogliare il fluido al sistema di rilevamento attraverso delle linee dedicate. Detto ciò, la tesi in questione si focalizza sull’attività di design e test del meccanismo di copertura (COM) di un sample container, applicato allo strumento in questione. Il lavoro di tesi si sviluppa in 6 capitoli. Il capitolo 1 introduce nello specifico le peculiarità del progetto, descrivendo nel dettaglio lo strumento VENOM e i diversi moduli che lo compongono. Nel capitolo 2 vengono illustrati gli aspetti teorici necessari alla progettazione del dispositivo, soffermandosi nella descrizione cinematica e dinamica del sistema di movimentazione. Il Capitolo 3, tratta dell’attività di progettazione del COM. Dopo una breve introduzione nella quale vengono discusse le proposte iniziali, saranno mostrate ed analizzate nel dettaglio tutte le scelte progettuali. Queste infatti dovranno rispettare tutti i requisiti descritti all’inizio del capitolo. Nel capitolo 4, vengono condotte le attività di analisi, quali:1) Multibody, atta a simulare il cinematismo del dispositivo e ad estrapolare la coppia motrice che si genera; 2) Statica, per verificare il leak rate degli OR scelti; 3) Termo-meccanica, per valutare le deformazioni meccaniche del COM sotto l’effetto di carichi termici. Nel capitolo 5, dopo aver realizzato un primo prototipo in stampa 3d, è stata effettuato un test funzionale. Il COM è stato collegato ad un motore passo-passo che comandato con Arduino, ha permesso di verificare il corretto cinematismo e, grazie all’uso di un torsiometro, di estrapolare i livelli di coppia raggiunti durante il moto. Infine, nel capitolo 6, sono riassunte le attività svolte e commentati i risultati ottenuti.