Способ создания стабильного и долговременного художественного визуального эффекта диффузного флуоресцентного свечения поверхности художественно-архитектурного объекта

Авторы патента:

G01N21/6408 - Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01N 3/00-G01N 19/00 имеют преимущество; измерение механических напряжений вообще G01L 1/00; оптические элементы измерительных приборов G02B; анализ изображений путем обработки данных G06T)

G01N21/64 - флуоресценция; фосфоресценция

Владельцы патента RU 2655725:

Бубнов Михаил Владимирович (RU)

Изобретение относится к области создания визуальных эффектов. Способ создания стабильного и долговременного художественного визуального эффекта диффузного свечения поверхности художественно-архитектурного объекта под воздействием внешнего возбуждающего УФ-А (365-385 нм) и/или ИК-А (760-1000 нм) излучения включает нанесение нескольких оптически прозрачных полимерных слоев, в состав прилегающего к поверхности слоя/слоев входят оптически прозрачная полимерная основа, содержащая органические и/или неорганические люминофор/люминофоры, имеющие флуоресценцию с положительным сдвигом Стокса, до 100 нм, и/или с аномально большим сдвигом Стокса, свыше 100 нм, и/или люминофоры, имеющие антистоксовую флуоресценцию, т.е. имеющие флуоресценцию под воздействием ИК-А (760-1000 нм) - инфракрасного излучения, а также светостабилизаторы ингибиторы/акцепторы радикалов HALS (HALS - hindered amine light stabilizer - пространственно затрудненные аминовые светостабилизаторы). В последующие оптически прозрачные слои входят оптически прозрачные полимеры, содержащие защитные добавки-поглотители ультрафиолетового излучения, которые выбраны из группы, включающей замещенные бензофеноны, сложные эфиры салициловой кислоты, сложные эфиры лимонной кислоты, оксаланилиды, бензоксазиноны, гидроксифенилбензотриазолы, триазины и бензилиденмалонат, защищающие люминофоросодержащий слой от деградирующего воздействия внешнего солнечного ультрафиолета. Техническим результатом изобретения является создание покрытия, не изменяющего внешний вид поверхности объекта при естественном и искусственном освещении и имеющего стойкий и стабильный визуальный эффект флуоресцентного свечения под воздействием внешнего возбуждающего ультрафиолетового УФ-А (365-380 нм) и/или инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) излучения.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области светотехники, оптики, к полимерам, содержащим флуоресцирующие пигменты, к покрытиям, обладающим флуоресцентными свойствами и состоящими из двух и более слоев, которые совместно обладают важными свойствами. Данные свойства обеспечивают требуемую яркость и цветность, обладают высокой стойкостью к воздействию внешних погодных условий и/или общей стабильностью цвета и яркости свечения. К созданию бесцветного прозрачного флуоресцентного полимерного покрытия, невидимого без воздействия внешнего возбуждающего УФ-А и/или ИК-А излучения, включающего в себя органические и/или неорганические люминофоры, а также полимерные прозрачные слои, содержащие компоненты защиты от неблагоприятных внешних воздействий.

Уровень техники

При современном уровне развитие техники созданы различные доступные широкому кругу потребителей источники ультрафиолетового и инфракрасного излучения, созданы самые различные люминофоры, в том числе с высоким квантовым выходом, в связи с чем давно возникла идея использовать органические и неорганические люминофоры, возбуждаемые внешним невидимым излучением, для получения художественно-визуального эффекта в скульптуре, дизайне, архитектуре. При обычном освещении, как правило белым светом, люминофоры представляют собой белые (бесцветные) и цветные порошки, а при облучении невидимым ультрафиолетовым и/или инфракрасным излучением испускают свечение практически всех цветов радуги.

Полимерные основы, в которые можно внедрить флуоресцентные пигменты, широко известны (например, полиуретан, фтор-уретан и т.д.) и применяются для решения различных задач.

Большинство флуоресцирующих пигментов как органических, так и неорганических, быстро разлагаются под воздействием внешнего солнечного ультрафиолетового излучения. Известны способы защиты от деградации люминофора путем применения защитного слоя, защищающего от ультрафиолетового излучения, который расположен поверх или перед флуоресцентным слоем. К таким способам защиты относится патент США №5387458. Известны другие способы повышения долговечности флуоресцентных цветов с использованием пространственно затрудненных аминовых светостабилизаторов (HALS - hindered amine light stabilizer). К источникам в этой области относятся патент США №6110566.

Однако до настоящего времени не было создано бесцветного и прозрачного, не меняющего внешний вид поверхности, люминофоросодержащего и флуоресцирующего полимерного покрытия, для внешних поверхностей художественно-архитектурных объектов, которое имело бы стабильный и долговременный эффект флуоресценции, защищенный от деградации вызываемой воздействием внешнего солнечного ультрафиолета, в котором визуальный эффект свечения возникал бы как от УФ-А (365-380 нм) излучения, так и от ИК-А -инфракрасного (760-1000 нм) излучения и имел бы стабильный квантовый выход.

Раскрытие изобретения

Заявлен визуальный эффект флуоресцентного свечения поверхности под воздействием внешнего, невидимого для человека, возбуждающего ультрафиолетового УФ-А (365-380 нм) и/или инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) излучения. На поверхности объекта создается покрытие, которое содержит следующие слои: нижний слой/слои - люминофорный, содержащий органические и/или неорганические люминофор/люминофоры и прозрачное полимерное связующее; следующие слой/слои -прозрачный/прозрачные защитный/защитные, защищающий/защищающие от внешних воздействий, в том числе от внешнего солнечного ультрафиолетового излучения, вызывающих деградацию свечения люминофорного слоя и/или деградацию поверхности покрываемого объекта. В качестве люминофоросодержащего флуоресцирующего слоя заявлен прозрачный бесцветный полимерный состав, содержащий органические и/или неорганические люминофоры с положительным сдвигом Стокса, до 100 нм, и/или с аномально большим сдвигом Стокса, свыше 100 нм, и/или люминофоры, имеющие антистоксовую люминесценцию, т.е. флуоресцирующие под воздействием внешнего инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) возбуждающего излучении, бесцветные при дневном и/или искусственном освещении и люминесцирующие в видимой области спектра при облучении их источником/источниками ультрафиолетового УФ-А (365-380 нм) и/или инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) излучения.

В качестве прозрачного полимерного связующего защитного слоя/слоев предлагается использовать прозрачный полимер, не поглощающий излучение в следующих диапазонах длин волн электромагнитного излучения: - в видимом диапазоне 380-760 нм; - ультрафиолетовом диапазоне 365-380 нм; - инфракрасном диапазоне 760-1000 нм. Для защиты люминофоросодержащего флуоресцирующего слоя/слоев предлагается использование в защитном слое/слоях прозрачного полимерного связующего с добавками-поглотителями ультрафиолетового излучения, которые могут быть выбраны, например, из группы, включающей замещенные бензофеноны, сложные эфиры салициловой кислоты, сложные эфиры лимонной кислоты, оксаланилиды, бензоксазиноны, гидроксифенилбензотриазолы, триазины и бензилиденмалонат и/или другие добавки, защищающие люминофоросодержащий слой от деградирующего воздействия внешнего солнечного ультрафиолета, и других внешних агрессивных воздействий окружающей среды. Также, в зависимости от условий эксплуатации, люминофоросодержащий флуоресцирующий слой может содержать оптически прозрачные ингибиторы/акцепторы радикалов HALS (HALS - hindered amine light stabilizer - пространственно затрудненные аминовые светостабилизаторы). Техническим результатом изобретения является создание покрытия, не изменяющего внешний вид поверхности объекта при естественном и искусственном освещении и имеющего стойкий и стабильный визуальный эффект флуоресцентного свечения под воздействием внешнего возбуждающего ультрафиолетового УФ-А (365-380 нм) и/или инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) излучения. Покрытие, кроме создания визуального эффекта флуоресцентного свечения, также обеспечивает защиту самого объекта от внешних атмосферных и техногенных воздействий

Осуществление изобретения

Для реализации способа создания долговременного художественного визуального эффекта флуоресцентного свечения поверхности объекта под воздействием внешнего возбуждающего УФ-А и/или ИК-А излучения без изменения внешнего вида поверхности объекта предлагается создание многослойного полимерного покрытия на внешней поверхности объекта. В состав покрытия входят следующие слои. Первый или нижний люминофоросодержащий флуоресцирующий слой/слои содержит в своем составе: - прозрачную бесцветную полимерную основу, например полиуретан, фтор-уретан, акрил и т.д.; - люминофоры с положительным сдвигом Стокса, органические, например ОРЛЮМ-540, и/или неорганические, например - ФК-8М, и/или люминофоры с отрицательным сдвигом Стокса, антистоксовые люминофоры, например Ф(а)СД-546-4; - оптически прозрачные ингибиторы/акцепторы радикалов HALS, например Tinuvin 123. Концентрация и размер зерна люминофоров подбираются из условия создания степени прозрачности и укрывистости люминофоросодержащего флуоресцирующего покрытия, необходимого для не изменения внешнего вида поверхности покрываемого объекта. Защитный слой/слои содержит в своем составе: - прозрачную бесцветную полимерную основу, например полиуретан, фтор-уретан, акрил и т.д., совместимую с выбранной полимерной прозрачной основой люминофоросодержащего флуоресцирующего слоя; - добавки-поглотители ультрафиолетового излучения, которые могут быть выбраны, например, из группы, включающей замещенные бензофеноны, сложные эфиры салициловой кислоты, сложные эфиры лимонной кислоты, оксаланилиды, бензоксазиноны, гидроксифенилбензотриазолы, триазины и бензилиденмалонат и/или другие добавки, защищающие люминофоросодержащий слой от деградирующего воздействия внешнего солнечного ультрафиолета и других внешних агрессивных воздействий окружающей среды. В качестве внешнего источника, возбуждающего флуоресценцию прозрачного полимерного покрытия, нанесенного на поверхность объекта, предлагается использовать светодиодный источник/источники ультрафиолетового УФ-А (365-380 нм) и/или инфракрасного - ИК-А (760-1000 нм) излучения.

Определение понятий

Люминесценция - нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения.

Флуоресценция - физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S₁ в основное состояние S₀

Сдвиг Стокса - разница длин волн максимумов спектров поглощения и флуоресценции.

Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение, монохроматические составляющих которого лежат в пределах от 1 до 380 нм. МКО предлагает следующее деление УФ-излучений с длинами волн от 100 до 400 нм: УФ-А - от 315 до 400 нм; УФ-В - от 280 до 315 им; УФ-С - от 100 до 280 нм.

Инфракрасное излучение - электромагнитное излучение, монохроматические составляющие которого, большие длин волн видимого излучения. МКО предлагает следующее деление ИК-области излучений: ИК-А - от 780 до 1400 нм; ИК-В - от 1400 до 3000 нм; ИК-С - от 3000 до 10⁶ нм (от 3 мкм до 1 мм).

Способ создания стабильного и долговременного художественного визуального эффекта диффузного свечения поверхности художественно-архитектурного объекта под воздействием внешнего возбуждающего УФ-А (365-385 нм) и/или ИК-А (760-1000 нм) излучения включает нанесение нескольких оптически прозрачных полимерных слоев, в состав прилегающего к поверхности слоя/слоев входят оптически прозрачная полимерная основа, содержащая органические и/или неорганические люминофор/люминофоры, имеющие флуоресценцию с положительным сдвигом Стокса, до 100 нм, и/или с аномально большим сдвигом Стокса, свыше 100 нм, и/или люминофоры, имеющие антистоксовую флуоресценцию, т.е. имеющие флуоресценцию под воздействием ИК-А (760-1000 нм) - инфракрасного излучения, а также светостабилизаторы ингибиторы/акцепторы радикалов HALS (HALS - hindered amine light stabilizer - пространственно затрудненные аминовые светостабилизаторы), а в последующие оптически прозрачные слои входят оптически прозрачные полимеры, содержащие защитные добавки-поглотители ультрафиолетового излучения, которые выбраны из группы, включающей замещенные бензофеноны, сложные эфиры салициловой кислоты, сложные эфиры лимонной кислоты, оксаланилиды, бензоксазиноны, гидроксифенилбензотриазолы, триазины и бензилиденмалонат, защищающие люминофоросодержащий слой от деградирующего воздействия внешнего солнечного ультрафиолета.

Изобретение относится к способам анализа элементного состава веществ. Способ определения элементного состава капельных жидкостей включает: возбуждение плазменного разряда, доставку в зону разряда частиц анализируемой жидкости, регистрацию и обработку спектров излучения анализируемой жидкости, причем возбуждение плазменного разряда проводят при атмосферном давлении, основными носителями заряда в плазме являются электроны, генерируемые катодом плазменной горелки или каким-либо другим источником заряженных элементарных частиц.

Триангуляционный метод измерения площади участков поверхности внутренних полостей объектов известной формы // 2655479

Изобретение относится к технологиям визуально-измерительного контроля (ВИК), позволяющим по зарегистрированным изображениям обнаружить искомые элементы поверхности контролируемых объектов в труднодоступных внутренних полостях различных технических устройств и сооружений и измерить геометрические характеристики этих элементов.

Способ и устройство регистрации пространственного распределения оптических характеристик труднодоступных объектов // 2655472

Способ заключается в том, что объект освещают широкополосным светом, формируют пучок излучения, переносящий изображение объекта, делят его на два идентичных пучка, один из которых пространственно фильтруют, формируя волну с известной формой волнового фронта, совмещают направления распространения волновых фронтов, осуществляют спектральную фильтрацию этих пучков и регистрируют двумерное спектральное интерференционное изображение.

Способ самоорганизации оптически активного ансамбля диамагнитных наночастиц электрон-ион // 2655052

Изобретение относится к квантовой технике. Способ самоорганизации оптически активного ансамбля диамагнитных наночастиц электрон-ион заключается в создании объема когерентности, где на каждую молекулу резонансно по энергии воздействуют векторной суммой коллектива полей, состоящего из электрического и магнитного поля, индуцированного в молекулах упругим столкновением с уширяющими частицами, электрического и магнитного поля бигармонического излучения накачки на частотах ω1, ω2, электрического и магнитного поля релеевского рассеяния.

Устройство, применяемое для детектирования аффинностей связывания // 2655037

Настоящее изобретение относится к устройству, применяемому для детектирования аффинностей связывания, а также способу детектирования аффинностей связывания согласно соответствующему независимому пункту.

Способ получения фотолюминесценции отдельных центров окраски в осажденном из газовой фазы алмазе // 2655026

Изобретение относится к области генерации оптического излучения и касается способа получения фотолюминесценции отдельных центров окраски в алмазе. Способ включает в себя воздействие на алмазный образец возбуждающим излучением и сбор излучения центров окраски с лицевой поверхности образца с помощью оптической системы.

Устройство для градуировки бесконтактных волоконно-оптических датчиков электрического тока на основе кристаллов bso // 2654072

Изобретение относится к технике измерения электрических токов и может быть использовано для градуировки и исследования характеристик бесконтактных волоконно-оптических датчиков электрического тока на основе кристаллов BSO.

Датчик и способ проверки ценных документов // 2653051

Изобретение относится к способу и датчику для проверки ценного документа, который перемещается относительно датчика. Датчик выполнен для одновременного обнаружения люминесценции в двух различных спектральных диапазонах на одном и том же месте обнаружения.

Флуориметр с многоканальной системой возбуждения на светодиодах // 2652528

Изобретение относится к экологии, лимнологии, океанологии и может быть использовано в качестве устройства для проведения in situ исследований антропогенной загрязненности природных акваторий с морской и пресной водой.

Оптический анализатор, способ оптического анализа и устройство для подготовки образца // 2652175

Изобретение относится к оптическому анализатору. Оптический анализатор содержит оптически интегрирующую полость, сформированную по меньшей мере одной светорассеивающей стенкой и адаптированную для помещения в нее образца твердого сельскохозяйственного продукта, состоящего из одного или более элементов образца, и источник оптического излучения, испускающий излучение в оптически интегрирующую полость.

Способ получения фотолюминесценции отдельных центров окраски в осажденном из газовой фазы алмазе // 2655026

Датчик и способ проверки ценных документов // 2653051

Способ определения морозостойкости винограда // 2653016

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству и селекции. В способе измеряют величину фотохимической активности тканей растений.

Флуориметр с многоканальной системой возбуждения на светодиодах // 2652528

Способ определения уровня резекции при оперативном лечении у больных эмфиземой легких // 2650592

Изобретение относится к медицине, торакальной хирургии, предназначено для проведения оперативных вмешательств по поводу панлобулярной эмфиземы легких. Для определения уровня резекции у больного эмфиземой легких за 1,5-2 часа до оперативного вмешательства больному проводят ингаляцию 10% раствора 5-аминолевулиновой кислоты.

Маркировка материала, маркировочный материал и процесс установления подлинности или анализа разбавления // 2650080

Группа изобретений относится к маркировке товаров. Способ маркировки материала включает в себя добавление смеси компонентов, имеющих различные характеристики флуоресценции, в указанный материал, где смесь компонентов до этого не ассоциировались с данным материалом, и где по меньшей мере один из компонентов смеси характеризуется флуоресценцией, изменяющейся по спектральному положению и/или интенсивности при изменении рН, причем смесь компонентов включена в материал в количестве, достаточном для ее качественного и/или количественного определения.

Способ определения концентрации паров нафталина в газовой смеси с использованием флуоресцентного материала // 2649038

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений. Способ определения концентрации паров нафталина в газовой смеси ароматических соединений заключается в том, что материал, содержащий флуорофор дибензоилметанат дифторида бора (DBMBF2) или его метил-, или метокси-, или диметил-, или диметокси- или метилметоксипроизводное, молекулы которого окружены цепями полидиметилсилоксана или алкильными группами, помещают в газовую смесь.

Способ детекции системной родаминовой метки в биологических макрообъектах // 2648454

Изобретение относится к биологии, экологии, сельскому хозяйству, в частности к исследованиям биоматериалов и учету животных при изучении миграционной активности. Способ детекции системной родаминовой метки в мелких млекопитающих включает использование кормовых приманок с препаратом родамин B в количестве от 0,05 до 0,10 мас.% и выявление флуоресцирующей метки родамина B путем облучения мелких млекопитающих лучом портативного зеленого лазера с длиной волны 532±20 нм.

Устройство, применяемое для детектирования аффинностей связывания // 2655958

Изобретение относится к детектированию аффинностей связывания. Устройство (1) для применения при обнаружении аффинностей связывания содержит подложку (2), не имеющую волновода. Подложка (2) имеет плоскую поверхность (21), содержащую располагающееся на ней множество сайтов (31) связывания, способных связываться с молекулой-мишенью (32). Сайты (31) связывания расположены вдоль множества смежных изогнутых линий (4). Линии разнесены друг от друга на расстоянии, чтобы при работе заставлять пучок когерентного света (51) заданной длины волны, падающий на сайты связывания (31), связанные с молекулой-мишенью (32), дифрагировать таким образом, чтобы дифрагированные части (61) интерферировали в заданном положении (62) детектирования с разницей в длине оптического пути, которая является целым, кратным заданной длине волны когерентного света. Устройство дополнительно содержит блокиратор (72) пучка, расположенный для предотвращения распространения не дифрагированных частей (63) падающего пучка когерентного света (51) в положение (62) детектирования. Технический результат заключается в повышении чувствительности при детектировании аффинностей связывания. 2 н. и 15 з.п. ф-лы,13 ил.