Dentro del grupo de los materiales magnéticos blandos, otra posibilidad consiste en el crecimiento de nanohilos o microhilos magnéticos. La longitud de estos hilos, tanto nanométricos como micrométricos, puede variar en un amplio intervalo de valores que va desde 10 nm hasta 1 mm.

Los hilos pueden estar fabricados de un material magnético, o de una combinación de materiales magnéticos y no magnéticos dispuestos en forma de capas. La firma magnética de una distribución de hilos puede controlarse mediante la elección del diámetro de los poros en la membrana porosa no conductora, de los materiales empleados y del espesor de las capas (M. Chen et al., J. Appl. Phys. 93, 8253 (2003)), puesto que esto define el ciclo magnético de los hilos. Con la elección de los materiales y de los espesores de las capas pueden obtenerse un gran número de firmas diferentes.

Los hilos magnéticos son particularmente interesantes porque pueden ser tanto ferromagnéticos como superparamagnéticos (X.T. Tang et al., J. Appl. Phys. 99, 123910 (2006)); es decir, es posible que posean una imanación permanente estable (caso ferromagnético) o, por el contrario, que la imanación sufra cambios de orientación espontáneos por fluctuaciones debidas a la temperatura (caso superparamagnético). Esto último ocurre cuando el volumen del material magnético es suficientemente pequeño, lo que se puede conseguir aislando pequeñas capas de material magnético entre capas de material no magnético, con lo que se evita el acoplamiento magnético de aquéllas.

Los hilos magnéticos permiten generar ciclos diferentes simplemente variando la dirección de anisotropía magnética de los hilos -dirección en la que el material magnético se imana fácilmente- aún cuando se empleen hilos formados por capas de las mismas dimensiones y realizadas con los mismos materiales. La dirección de la anisotropía magnética se puede alterar de diversas formas. En el caso particular de crecer el material magnético mediante electrodeposición, las condiciones del crecimiento, como el pH, los voltajes aplicados o incluso la presencia de un campo magnético aplicado (Shihui Ge et al., J. Appl. Phys. 90, 509 (2001)) permiten variar tanto la estructura cristalográfica de los materiales como la dirección de los ejes cristalográficos respecto del sustrato y, con ello, también la anisotropía magnética.

Independientemente del tipo de material magnético utilizado y de su disposición en el documento a identificar, un método habitual de detección e identificación de firmas magnéticas está basado en la detección de corrientes inducidas en un bobinado. Aunque su uso en sistemas antirrobo y vigilancia electrónica de mercancía está muy extendido, su utilización en sistemas de verificación de la autenticidad de documentos es más reducido. Los precedentes más próximos son las patentes US 5614824 A1 y US 6257488 B1. Para la identificación por el método de inducción, se genera mediante un bobinado un campo magnético alterno que imana el material magnético. La imanación del material magnético produce a su vez un campo magnético variable en el tiempo que induce una fuerza electromotriz (f.e.m) en un segundo bobinado, que actúa como detector. Un análisis de esta señal, por ejemplo por descomposición en armónicos como en US 5614824, US 6257488 B1 o WO 96/36873, permite caracterizar el material magnético y, por tanto, el reconocimiento de la firma magnética y la autenticación del documento.

Existen diversas geometrías posibles de los bobinados para la generación y detección del campo magnético. De entre las diferentes posibilidades, en la patente US 6257488 B1 se utiliza una en la que el flujo de campo magnético a través de la espira de detección es nulo en ausencia del material magnético a detectar. De esta forma la señal inducida se debe al material magnético que se quiere caracterizar y no al campo magnético aplicado para imanar el material, lo que mejora la relación señal-ruido. Estas geometrías, de las cuales también hay una gran variedad de realizaciones, se usan en diferentes tipos de dispositivos, como es el caso de algunos gradiómetros de campo magnético o algunos sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID).

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de firma magnética para la autenticación de documentos que comprende nanohilos o microhilos magnéticos incluidos en los documentos mediante una membrana porosa no conductora en cuyos poros se sitúan, y de este modo se consigue que queden colocados tanto paralelos entre sí como perpendiculares a la superficie de dichos documentos. Esta distribución hace que la densidad superficial de nanohilos sea mayor que la conseguida con otras técnicas, como la de las tintas magnéticas, lo que facilita la detección de los nanohilos al tener mayor cantidad de material magnético para una determinada área.

Un aspecto de esta invención se refiere a un sistema de firma magnética que incluye hilos magnéticos que pueden estar formados por un único material magnético, por una sucesión de capas alternando diferentes materiales magnéticos, o bien por una sucesión de capas alternando materiales magnéticos con otros no magnéticos.

Mediante el uso de hilos magnéticos, en la presente invención se multiplica la variedad de firmas magnéticas disponibles al poder estar formados por capas de diferentes materiales magnéticos (lo que incluye materiales ferromagnéticos, antiferromagnéticos, ferrimagnéticos, superparamagnéticos y paramagnéticos) y no magnéticos (diamagnéticos), así como de aleaciones de varios materiales magnéticos, incrementando así las posibilidades de etiquetado e identificación. Además, como los hilos son paralelos entre sí, la modificación de la dirección de anisotropía magnética de los hilos permite definir ciclos magnéticos diferentes. Dado que el ciclo magnético que se mide es la suma de los ciclos individuales de cada hilo, si éstos quedan distribuidos al azar no existe una dirección de anisotropía magnética del conjunto. Por el contrario, como en el sistema de la presente invención los hilos son paralelos entre sí, el conjunto de ellos posee una única dirección de anisotropía. Es decir, se pueden obtener diferentes firmas magnéticas variando la anisotropía magnética de los nanohilos o microhilos durante el proceso de producción.

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