Procedimiento para la identificación automática de una materia o de un objeto.

Procedimiento para la identificación y/o la autentificación de una materia o de un objeto,

particularmente con el fin de efectuar una clasificación de las materias o de los objetos, que comprende:

- una etapa de excitación que comprende la aplicación a una materia o a un objeto de una pluralidad de vectores de excitación (Vj, j ≥ 1 a p),

- una etapa de detección de las respuestas (R1, R2, R3...) de las materias o de los objetos sometidos a dichos vectores de excitación (Vj, j ≥ 1 a p),

- una etapa de determinación de al menos una información que se refiere a dicha materia o a dicho objeto en base a dichas respuestas obtenidas (R1, R2, R3...) y a una tabla de correspondencias preestablecida,

caracterizado por que comprende:

- una fase previa que comprende:

- una etapa de selección de al menos una sustancia (Si, i ≥ 1 a n) que reacciona a al menos uno de dichos vectores de excitación (Vj, j ≥ 1 a p) y que emite una respuesta (Ri,j, i ≥ 1 a n, j ≥ 1 a p) detectable a distancia, estando prevista dicha al menos una sustancia para ser incorporada en el seno o en la superficie de materias, sin modificar de manera sustancial las propiedades físicas o químicas de dichas materias,

- una etapa de elaboración de una tabla de correspondencias que consiste en un conjunto de relaciones biunívocas entre una combinación de respuestas (Ri,j, i ≥ 1 a n, j ≥ 1 a p) y una información que se refiere a dicha materia,

- una etapa de marcado en la que se incorpora selectivamente al menos una sustancia seleccionada (Si, i ≥ 1 a n) en el seno o en la superficie de la materia, de manera que convierta en activa dicha materia o active unos objetos compuestos de dicha materia.

y por que, en la etapa de determinación de una información que se refiere a dicha materia o a dicho objeto:

- se comparan dichas respuestas obtenidas (R1, R2, R3...) con las combinaciones de respuestas (Ri,j, i ≥ 1 a n, j ≥ 1 a p) presentes en dicha tabla de correspondencias,

- se atribuye dicha información cuando dicha comparación revela una identidad.

Procedimiento para la identificación automática de una materia o de un objeto La presente invención se refiere a un procedimiento para la identificación automática de objetos o de materias, por ejemplo materias plásticas. Por identificación se entiende la extracción de informaciones que se refieren a la materia o al objeto, véase GB-A-2 119 509.

Este procedimiento es aplicable particularmente a la clasificación y al reciclaje de materias que proceden de objetos usados.

Se conocen unos procedimientos de identificación automática de objetos o de materias que consisten en incluir en estos objetos o materias unas reducidas concentraciones de sustancias que tienen unas propiedades específicas de luminiscencia, en irradiarlas con ayuda de un haz luminoso de amplio espectro de frecuencias, en efectuar un análisis espectrofotométrico de la respuesta de las sustancias incluidas en la materia y en identificarlas en función de estas respuestas, véase FR-A-2 901 160.

En su solicitud Nº 06 04578, los Solicitantes han propuesto, por ejemplo, un procedimiento en el que el análisis espectrofotométrico comprende particularmente las etapas siguientes, después de la irradiación del objeto o de la materia marcada:

-el envío de unas ondas transmitidas o reflejadas por el objeto o la materia sobre un elemento de dispersión que las desvíe de manera que se obtenga un espectro luminoso de intensidad luminosa en diferentes zonas del espectro que correspondan a unos intervalos de longitudes de ondas diferentes,

-la detección de la intensidad luminosa en cada una de dichas zonas,

-la comparación de esta intensidad con uno o varios valores de umbral atribuidos específicamente a esta zona y que han sido registrados previamente en memoria,

-contribuyendo el resultado de esta comparación a la determinación del código de identidad de la materia.

Sin embargo, este procedimiento está limitado intrínsecamente en la capacidad de codificación de informaciones que se refieren a la materia debido al hecho de la unicidad del tipo de excitación. O puede ser útil codificar varios tipos de informaciones que se refieran a una materia, por ejemplo su composición, su itinerario de reciclado y su fabricante.

Está igualmente limitado en el caso de materias fuertemente coloreadas o negras, que son relativamente frecuentes. La coloración se debe a la presencia en el seno de la materia de pigmentos coloreados, particularmente de negro de carbono, en unas proporciones variables. El negro de carbono se utiliza en tanto que protector contra las radiaciones, principalmente UV, en las aplicaciones exteriores o como agente estabilizante y de refuerzo. Su acción consiste principalmente en absorber las radiaciones recibidas por la materia que pudieran provocar unas degradaciones de las cadenas poliméricas. Sin embargo, tiene igualmente la propiedad de absorber las radiaciones que podrían emitirse, particularmente en el espectro visible, por la materia que constituye el objeto y/o los marcadores incluidos, lo que explica su color oscuro o negro. Dando como resultado que la excitación por una fuente luminosa no provoque emisiones espectrales que permitan extraer fácilmente unas informaciones que se refieran a la materia con unas concentraciones reducidas de marcadores, si es que está fuertemente coloreado o es negro.

La invención tiene por tanto más particularmente por objetivo resolver este problema gracias a un procedimiento que permita identificar diferentes materias independientemente de su color con concentraciones reducidas de marcadores.

Según la invención, este procedimiento comprende las etapas según la reivindicación 1.

El procedimiento consiste en someter a una materia o a un objeto a una combinación de vectores de excitación diferentes y no solamente a una excitación luminosa. Los vectores de excitación se pueden aplicar de manera simultánea o en secuencia.

El procedimiento de identificación está precedido de una frase que comprende:

-una etapa de selección de al menos una sustancia reactiva a al menos uno de dichos vectores de excitación y que emite una respuesta detectable a distancia, estando previstas dichas sustancias para incorporarse en el seno o en la superficie de las materias, sin modificar de manera sustancial las propiedades físicas o químicas de dichas

materias.

-una etapa de elaboración de una tabla de correspondencias que consiste en un conjunto de relaciones biunívocas entre una combinación de respuestas y la información referida a dicha materia.

y una etapa de marcado en la que se incorpora selectivamente al menos una sustancia seleccionada en el seno o en una superficie de una materia, de manera que convierta a dicha materia en activa o active unos objetos compuestos de dicha materia.

En esta fase previa se selecciona al menos una sustancia que pueda incorporarse en unas materias, por ejemplo unas materias plásticas, en una concentración muy reducida, poseyendo cada sustancia Si una respuesta Ri, j a un vector de excitación Vj. No es necesario que cada sustancia responda a cada vector de excitación, es suficiente que responda al menos a un vector de excitación.

En el caso más corriente, una sustancia Si responde al vector de excitación Vi y se tienen tantas sustancias como vectores de excitación. No obstante dos sustancias pueden responder al mismo vector de excitación con la condición de que sus respuestas sean distintas, por ejemplo, en fluorescencia, en unas longitudes de onda diferentes. El número de sustancias utilizadas en una materia puede ser por tanto superior al número de vectores de excitación. Inversamente, el número de sustancias puede ser inferior al número de vectores de excitación en el caso de que una o varias substancias respondan a unos vectores de excitación diferentes. La multiplicación de los vectores de excitación presenta el interés de permitir hacer referencia a unas familias más grandes de sustancias y por tanto ampliar la codificación.

La concentración muy reducida utilizada para las sustancias es esencial:

-garantiza que la incorporación de la sustancias no modificará las propiedades físicas o químicas de las materias en las que se incorporarán,

-exime de ensayos de no toxicidad,

-la sustancias utilizadas serán difícilmente detectables y particularmente invisibles al ojo desnudo,

-el sobrecoste será reducido.

Las sustancias podrán ser de naturaleza diferente:

- unos compuestos químicos,

-unas partículas, particularmente unas nanopartículas, es decir unas partículas o unas estructuras cuyo tamaño se mide en nanómetros.

La sustancias podrán estar inmersas en la masa o dispuestas en la superficie, por ejemplo mediante impregnación (por ejemplo en un textil, en un tinte, ...) , por recubrimiento (depósito de barniz, pintura, pulverización) sobre diferentes soportes, por ejemplo unas piezas metálicas de aviación, sea tanto sobre el conjunto de la superficie como puntualmente (serigrafía, depósito o sellado) , o bajo la forma de etiquetas marcadas en la parte visible o no.

Ventajosamente, este revestimiento podrá comprender una zona reflectante recubierta de una capa transparente que contenga unos marcadores. Esta técnica permite efectuar de ese modo una espectrofotometría por reflexión que reduce considerablemente las pérdidas energéticas.

Siendo conocidas las respuestas de las sustancias a los diferentes vectores de excitación, es posible elaborar una tabla de correspondencia entre unas combinaciones de sustancias y por tanto de respuestas a las excitaciones y las informaciones previstas para las materias en las que se incorporarán. Por ejemplo, si se utilizan tres sustancias S1, S2 y S3 y dos vectores de excitación V1 y V2, y si:

-la sustancia S1 suministra una respuesta R1, 1 a la excitación V1,

-la sustancia S2 suministra una respuesta R2, 1 a la excitación V1,

-la sustancia S3 suministra una respuesta R3, 2 a la excitación V2,

se obtienen 23 – 1 = 7 combinaciones de respuestas posibles, y por tanto una tabla de correspondencia de 7 entradas.

Más generalmente, el empleo de n sustancias de marcado en una materia (n ≥ 1) , sometida a p vectores de excitación (p ≥ 2) , con el fin de obtener r respuestas (r ≤ n * p) permite elaborar una tabla de correspondencias en 2r – 1 entradas, y por tanto codificar para otras tantas informaciones que se refieren a la materia.

Se puede por tanto desembocar en una gran posibilidad de codificación de informaciones que se refieran a una materia o a un objeto que incorpore estas materias multiplicando los vectores de excitación y las sustancias.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la identificación y/o la autentificación de una materia o de un objeto, particularmente con el fin de efectuar una clasificación de las materias o de los objetos, que comprende:

- una etapa de excitación que comprende la aplicación a una materia o a un objeto de una pluralidad de vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) ,

- una etapa de detección de las respuestas (R1, R2, R3...) de las materias o de los objetos sometidos a dichos vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) ,

- una etapa de determinación de al menos una información que se refiere a dicha materia o a dicho objeto en base a dichas respuestas obtenidas (R1, R2, R3...) y a una tabla de correspondencias preestablecida,

caracterizado por que comprende:

- una fase previa que comprende:

- una etapa de selección de al menos una sustancia (Si, i = 1 a n) que reacciona a al menos uno de dichos vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) y que emite una respuesta (Ri, j, i = 1 a n, j = 1 a p) detectable a distancia, estando prevista dicha al menos una sustancia para ser incorporada en el seno o en la superficie de materias, sin modificar de manera sustancial las propiedades físicas o químicas de dichas materias,

- una etapa de elaboración de una tabla de correspondencias que consiste en un conjunto de relaciones biunívocas entre una combinación de respuestas (Ri, j, i = 1 a n, j = 1 a p) y una información que se refiere a dicha materia,

- una etapa de marcado en la que se incorpora selectivamente al menos una sustancia seleccionada (Si, i = 1 a n) en el seno o en la superficie de la materia, de manera que convierta en activa dicha materia o active unos objetos compuestos de dicha materia.

y por que, en la etapa de determinación de una información que se refiere a dicha materia o a dicho objeto:

- se comparan dichas respuestas obtenidas (R1, R2, R3...) con las combinaciones de respuestas (Ri, j, i = 1 a n, j = 1 a p) presentes en dicha tabla de correspondencias,

- se atribuye dicha información cuando dicha comparación revela una identidad.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que en la etapa de elaboración de una tabla de correspondencias,

no se tiene en cuenta más que la presencia o la ausencia de una respuesta de la sustancia (Si, i = 1 a n) a dichos vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) ,

o bien,

se tiene en cuenta la intensidad de una respuesta de la sustancia (Si, i = 1 a n) a dichos vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) y/o la emisión espontánea de una sustancia seleccionada (Si, i = 1 a n) .

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que en la etapa de detección de las respuestas, se tiene en cuenta la respuesta de la materia bajo el efecto de dichos vectores de excitación (Vj, j = 1 a p) , principalmente para corregir las respuestas obtenidas (R1, R2, R3...) .

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que:

• en la etapa de marcado, se marcan los materiales con los objetos con un marcador que comprende vanadato de itrio dopado con europio, con una concentración inferior a 200 ppm,

• en la etapa de excitación, se aplica a la materia o al objeto una excitación electromagnética en el intervalo comprendido entre 230 y 390 nm,

• en la etapa de detección, se efectúa una detección de dicho marcador en una banda centrada sobre 610620 nm y una medición de la intensidad del pico correspondiente.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la información que se refiere a dicha materia es una propiedad química, principalmente su composición química.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la información 10 que se refiere a dicha materia se refiere a su fabricación.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dicha materia es negra o fuertemente coloreada.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la sustancia incorporada durante la etapa de marcado es un marcador químico que, después de la irradiación del objeto o del

material marcado, emite unas radiaciones en una banda de frecuencias que corresponden al rojo – infrarrojo próximo, preferiblemente tal que dicho marcador emita unas radiaciones en el intervalo de 500 a 650 nm y/o que la irradiación del objeto o del material marcado se efectúe en el intervalo de 220 a 380 nm.

9. Procedimiento según la reivindicación 8,

caracterizado por que dicho análisis espectrofotométrico comprende además las etapas siguientes:

- la amplificación de la señal correspondiente a dichas intensidades luminosas transmitidas o reflejadas,

- el tratamiento de la señal correspondiente a dichas radiaciones emitidas con el fin de reducir el ruido de fondo.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende además, previamente a la etapa de excitación, una etapa de triturado de los objetos bajo la forma de partículas y por que se aplica a dichas partículas.

11. Aplicación del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones procedentes, a la clasificación de materiales o de objetos.

12. Aplicación del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, al reciclado de materiales o de objetos.

13. Aplicación del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 a la autentificación de al menos 30 un actor en el ciclo de vida útil de un material o de un objeto.

14. Aplicación del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 a la trazabilidad de materiales o de objetos, y/o, al control de calidad de materiales o de objetos.