BR112019024387B1

BR112019024387B1 - Sistema, objeto, método para controlar o escape de radiação e método para fornecer um sistema

Info

Publication number: BR112019024387B1
Application number: BR112019024387-9A
Authority: BR
Inventors: Bart Andre Salters
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2023-01-24
Also published as: CN110709107B; JP2020521538A; KR20200010403A; TWI780155B; TW201906639A; CN110709107A; RU2019142690A; RU2019142690A3; EP3406269A1; WO2018215272A1; US11090401B2; AU2018272796A1; DK3630206T3; CA3064316A1; EP3630206B1; AU2018272796B2; EP3630206A1; KR102647280B1; US20210154344A1; BR112019024387A2

Abstract

A invenção fornece um sistema (200) que compreende (i) uma fonte de luz (220) configurada para fornecer radiação (221), sendo que a radiação (221) compreende ao menos radiação UV; (ii) um elemento de guia de onda (1210) que compreende uma janela de saída de radiação (230), sendo que o elemento de guia de onda (1210) é configurado para receber ao menos parte da radiação (221) e irradiar ao menos parte da radiação (221) para o exterior do elemento de guia de onda (1210) através da janela de saída de radiação (230) e configurado para refletir internamente parte da radiação (221) na janela de saída de radiação (230); (iii) um sensor óptico (310) configurado para detectar uma intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente (221); e (iv) um sistema de controle (300) funcionalmente acoplado ao sensor óptico e configurado para reduzir a intensidade da radiação (221) como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo de um tempo.

Description

Campo da invenção

[001] A invenção se refere a um sistema (antibioincrustação). A invenção se refere também a um objeto que inclui tal sistema (antibioincrustação). A invenção fornece também um método para controlar o escape de radiação UV de um guia de onda (desse sistema (antibioincrustação)). Além disso, a invenção se refere a um método para fornecer tal guia de onda ou sistema (antibioincrustação) a um objeto.

Antecedentes da invenção

[002] Métodos antibioincrustação são conhecidos na técnica. O documento n° WO 2016192942 A1 (Koninklijke Philips N.V.), por exemplo, descreve um objeto que, durante o uso, fica ao menos parcialmente submerso em água, sendo que o objeto compreende adicionalmente um sistema antibioincrustação que compreende um elemento emissor de UV para aplicação de radiação UV, sendo que o elemento emissor de UV compreende especialmente uma ou mais fontes de luz, ainda mais especialmente, uma ou mais fontes de luz de estado sólido, e é configurado para irradiar com a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) uma ou mais dentre (i) uma (dita) parte da dita superfície externa e (ii) a água adjacente à dita parte da dita superfície externa, sendo que o objeto é especialmente selecionado do grupo que consiste em uma embarcação e um objeto infraestrutural.

[003] Especificamente, o objeto, ou o sistema antibioincrustação, compreende um sistema de controle. Portanto, o objeto compreende esse sistema de controle, o qual pode ser opcionalmente integrado ao sistema antibioincrustação, ou a outra parte do objeto.

[004] Em uma modalidade específica, o sistema de controle é especialmente configurado para controlar a dita radiação UV como uma função das informações de entrada que compreendem informações sobre um ou mais dentre (i) uma localização do objeto, (ii) um movimento do objeto, (iii) uma distância (d) da (dita parte) do objeto até um segundo objeto e (iv) uma posição da parte da superfície externa em relação à água. Portanto, especialmente o sistema antibioincrustação é configurado para controlar a dita radiação UV como uma função das informações de entrada que compreendem informações sobre um risco de exposição de seres humanos à radiação UV.

[005] O documento WO2016/001227 descreve um sistema de iluminação anti-incrustação para evitar ou reduzir a bioincrustação em uma superfície de incrustação de um objeto, por meio do fornecimento de uma luz anti-incrustação através de um meio óptico à dita superfície de incrustação, sendo que o sistema de iluminação anti-incrustação compreende: (a) um módulo de iluminação que compreende (i) uma fonte de luz configurada para gerar uma luz anti-incrustação e (ii) o dito meio óptico configurado para receber ao menos parte da luz anti-incrustação, sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão configurada para fornecer ao menos parte da dita luz anti-incrustação; e (b) um sistema de controle configurado para controlar uma intensidade da luz anti- incrustação em função de um ou mais dentre (i) um sinal de retroinformação relacionado a um risco de bioincrustação, e (ii) um temporizador para variação baseada no tempo da intensidade da luz anti-incrustação.

[006] O documento DE102008063887 descreve uma janela ou uma porta que tem um encaixe com um elemento manualmente operado, por exemplo uma maçaneta de porta, e fontes de radiação UV formadas para irradiação de UV bactericida do elemento. O elemento tem um material que é transparente a radiação UV, e as fontes de radiação UV estão dispostas no elemento e dispostas em um elemento de asa, como uma folha de porta. As fontes de radiação UV são fornecidas de modo que uma das fontes de radiação UV irradie a maçaneta da porta a partir de uma direção e a outra fonte de radiação UV irradie a maçaneta da porta a partir de uma direção oposta.

[007] O documento US2014/131595 descreve um dispositivo e o uso do dito dispositivo para transmitir lux UV sobre uma área ampla e por uma longa distância para inativar fontes de micróbios e fontes não microbiais. O dispositivo é ativado por um processo lógico dinâmico ou variável que controla a ativação do dispositivo, de modo que a ativação seja automática e ocorra apenas quando houver um alvo predetereminado ou a ausência de ações ou atividades em uma faixa efetiva do dispositivo. O dispositivo compreende ao menos uma fonte de emissão de luz ultravioleta que emite luz ultravioleta na faixa de cerca de 10 a 400 nanometros e uma lente formada de um material transmissivo de luz ultravioleta. A ao menos uma fonte de emissão de luz ultravioleta é embutida na lente. A lente pode ter um formato funcional ou ornamental e não filtra nem causa refração significativa da luz ultravioleta emitida pela ao menos uma fonte de emissão de luz ultravioleta.

[008] O documento US2011/291995 descreve um dispositivo esterilizador que compreende um membro de guia de luz e uma fonte de luz ultravioleta (UV). O membro de guia de luz tem uma superfície. A fonte de luz UV emite raios de luz UV de modo que os raios de luz UV são guiados para dentro do membro de guia com base em uma reflexão interna total. Quando um objeto entra em contato ou chega perto da superfície, uma onda evanescente dos raios de luz UV é irradiada sobre o objeto.

[009] O documento WO2005/102401 descreve um dispositivo esterilizador para a esterilização de um fluido por radiação de UV. O dispositivo esterilizador tem uma configuração modular com ao menos um flange, um tubo interno e um tubo externo e compreende ao menos uma lâmpada de UV para emitir radiação de UV. Uma etiqueta colada ou incorporada à ao menos uma lâmpada de UV contém informações relativas à lâmpada de UV. A etiqueta da lâmpada é interconectada com uma unidade sensora da lâmpada e/ou uma unidade de controle e pode compreender sensores para controlar o processo de esterilização.

[010] O documento WO2015/199602 descreve um dispositivo que implementa um método para detectar a contaminação de um painel baseado em FTIR (“Frustrated Total Internal Reflection”). O aparelho gera sinais de projeção que representam linhas de detecção que se propagaram em uma pluralidade de trajetórias de propagação por reflexão interna total (TIR - “total internal reflection ”) dentro de um painel transmissivo de modo que a contaminação no painel cause a atenuação (frustração) de ao menos um dos sinais de projeção. O aparelho gera um valor de transmissão para cada linha de detecção no painel transmissivo e determina a presença de contaminação na superfície do painel por meio de comparação dos valores de transmissão de acordo com ao menos uma das técnicas de comparação apresentadas.

Sumário da invenção

[011] A bioincrustação ou incrustação biológica (aqui indicada também como “incrustação” ou “bioincrustação”) é o acúmulo de micro-organismos, plantas, algas e/ou animais sobre as superfícies. A variedade entre os organismos de bioincrustação é altamente diversa, e se estende muito além da fixação de cracas e algas marinhas. De acordo com algumas estimativas, mais de 1.700 espécies que compreendem mais de 4.000 organismos são responsáveis pela bioincrustação. A bioincrustação é dividida em microincrustação, que inclui formação de biofilme e adesão bacteriana, e macroincrustação, que é a fixação de organismos maiores. Devido a características químicas e biológicas distintas que determinam o que os impede de se estabelecer, tais organismos são também classificados como tipos de incrustações duras ou macias. Os organismos de incrustação calcária (dura) incluem cracas, briozoários de incrustação, moluscos, poliquetas e outros vermes tubulares e mexilhões-zebra. Os exemplos de organismos de incrustação não calcária (macia) são alga marinha, hidroides, algas e “lodo” de biofilme. Juntos, tais organismos formam uma comunidade de incrustação. Na presente invenção, “bioincrustação” pode, em modalidades, também ser relacionada a bactérias.

[012] Em várias circunstâncias a bioincrustação cria problemas substanciais. A maquinaria para de funcionar, as entradas de água são obstruídas e os cascos dos navios sofrem de arraste aumentado. Por esse motivo, o tópico de uma anti-incrustação, isto é, o processo de remoção ou prevenção de que a incrustação se forme é bem conhecido. Em processos industriais, biodispersantes podem ser usados para controlar a bioincrustação. Em ambientes menos controlados, os organismos são eliminados ou repelidos com revestimentos com o uso de biocidas, tratamentos térmicos ou pulsos de energia. Algumas estratégias mecânicas não tóxicas que impedem que os organismos se fixem incluem escolher um material ou um revestimento com uma superfície escorregadia ou a criação de topologias de superfície com nanoescamas, similares à da pele de tubarões e golfinhos, que oferecem apenas pontos de ancoragem insatisfatórios. A bioincrustação no casco de navios gera um aumento significativo no arraste e, portanto, maior consumo de combustível. Estima-se que um aumento de até 40% no consumo de combustível possa ser atribuído à bioincrustação. Como grandes petroleiros ou navios porta- contêineres podem consumir até € 200.000 por dia em combustível, economias substanciais são possíveis com um método eficaz de antibioincrustação.

[013] Surpreendentemente, parece que se pode usar eficazmente a radiação UV para impedir substancialmente a bioincrustação sobre superfícies que estão em contato com água do mar ou água de lagos, rios, canais etc. Na presente invenção, é apresentada uma abordagem com base em métodos ópticos, em particular, com o uso de luz ou radiação ultravioleta (UV). Aparentemente, a maior parte dos micro-organismos é eliminada, tornando-se inativa ou incapaz de reproduzir com uma quantidade suficiente de luz UV. Esse efeito é principalmente controlado pela dose total de luz UV. Uma dose típica para eliminar 90% de um determinado micro-organismo é de 10 mW/h/m2.

[014] Os LEDs UV ou fontes de UV podem operar com eficiência limitada do plugue de parede e vida útil limitada. Isso pode limitar o uso de tais fontes de luz.

[015] A radiação UV, no entanto, pode também ser usada para outras aplicações, além de anti-incrustação de objetos aquáticos (como marinhos). A radiação UV pode também ser usada para limpar objetos ou para manter objetos limpos de bactérias, etc.

[016] O termo “aquático” e termos similares podem se referir a aplicações tanto em água doce como em água salgada (e, naturalmente, também a aplicações em água salobra).

[017] Em todos esses exemplos, pode ser necessário tomar medidas específicas quando organismos superiores, incluindo seres humanos, possam receber tal radiação UV, especialmente, quando é possível entrar em contato físico com superfícies emissoras de radiação.

[018] Portanto, é um aspecto da invenção fornecer um sistema ou método alternativo para evitar ou reduzir a bioincrustação, que, de preferência, ainda torne ao menos parcialmente óbvia uma ou mais das desvantagens acima descritas. A presente invenção pode ter como objetivo superar ou aliviar ao menos uma das desvantagens da técnica anterior, ou fornecer uma alternativa útil.

[019] Como o sistema pode ser usado para neutralizar as bactérias e/ou outros micro-organismos, ou para impedir a fixação de bactérias e/ou micro-organismos, o sistema antibioincrustação pode, de modo geral, também ser indicado como “sistema” e, em modalidades específicas, como “sistema anti-incrustação microbiológica” ou “sistema de higiene”, etc. Na presente invenção, o sistema pode ainda ser indicado como “sistema antibioincrustação” ou “sistema”.

[020] Na presente invenção, é proposta uma nova abordagem com base em meios ópticos. Entre outros, essa nova abordagem pode ser baseada nos seguintes aspectos: • A luz é acoplada fora da superfície, se “algo” toca a superfície. Esse desacoplamento significa que menos luz vai ficar dentro do guia de luz. Isso pode ser monitorado. • A incrustação desacoplará a luz, assim como organismos superiores e objetos; por exemplo, uma mão humana tocando a superfície; • A incrustação cobrirá gradualmente uma superfície; onde uma mão tocando a superfície causa uma alteração repentina, imediata no desacoplamento.

[021] Portanto, especialmente, propõe-se aqui monitorar, ao longo do tempo, a quantidade total de luz que permanece no guia de luz por meio de um sensor de UV integrado. Se a alteração na quantidade de luz desacoplada for lenta (a primeira derivada do sinal for pequena), isso implica que a incrustação está ocorrendo em toda a superfície em um ritmo gradual. No entanto, se uma etapa grande for observada nesse sinal (primeira derivada grande), um objeto grande tocou a superfície. Isso não pode ser a incrustação e, assim, deve-se supor que outra coisa - como um ser humano - tocou a superfície. Como isso implica que luz extra é desacoplada e simultaneamente implica que um ser humano está próximo, deve-se tomar a decisão de desligar a luz; pelo menos, temporariamente.

[022] Em um aspecto, a invenção fornece um sistema antibioincrustação (“sistema” ou “sistema anti- incrustação” ou “sistema de iluminação”) que compreende: (i) um elemento de guia de onda (ou “guia de onda” ou “guia de luz”) que compreende uma janela de saída de radiação; (ii) um sensor óptico (“sensor”) configurado para detectar uma intensidade de reflexão interna (I) de radiação refletida internamente; (iii) um sistema de controle funcionalmente acoplado ao sensor óptico. Especificamente, o elemento de guia de onda é configurado para receber radiação (de uma fonte de luz), sendo que a radiação compreende pelo menos radiação UV, e configurado para irradiar ao menos parte da radiação para o exterior do elemento de guia de onda através da janela de saída de radiação e configurado para refletir internamente parte da radiação na janela de saída de radiação. Adicionalmente, o sistema de controle pode ser especificamente configurado para reduzir a intensidade da radiação como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo. Portanto, a invenção fornece especificamente um sistema antibioincrustação que compreende: (i) um elemento de guia de onda que compreende uma janela de saída de radiação, sendo que o elemento de guia de onda é (a) configurado para receber radiação (de uma fonte de luz), sendo que a radiação compreende pelo menos radiação UV e (b) configurado para irradiar ao menos parte da radiação para o exterior do elemento de guia de onda através da janela de saída de radiação e (c) configurado para refletir internamente parte da radiação na janela de saída de radiação; (ii) um sensor óptico (“sensor”) configurado para detectar uma intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente; (iii) um sistema de controle funcionalmente acoplado ao sensor óptico e configurado para reduzir a intensidade da radiação como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo. Especificamente, tal sistema (ou sistemas) pode compreender adicionalmente uma fonte de luz configurada para fornecer radiação, sendo que a radiação compreende ao menos radiação UV.

[023] Em um outro aspecto, a invenção fornece um sistema antibioincrustação que compreende: (i) uma fonte de luz configurada para fornecer radiação, sendo que a radiação compreende ao menos radiação UV; (ii) um elemento de guia de onda que compreende uma janela de saída de radiação, sendo que o elemento de guia de onda é configurado para receber ao menos parte da radiação e irradiar ao menos parte da radiação para o exterior do elemento de guia de onda através da janela de saída de radiação e configurado para refletir internamente parte da radiação na janela de saída de radiação; (iii) um sensor óptico configurado para detectar uma intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente; e (iv) um sistema de controle funcionalmente acoplado ao sensor óptico. O sistema de controle pode ser configurado para diminuir a intensidade da radiação (especialmente, a radiação UV) quando a intensidade da reflexão interna, conforme detectada pelo sensor, diminui (por uma etapa súbita). Portanto, em modalidades específicas, o sistema de controle pode ser configurado para reduzir a intensidade da radiação como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

[024] Em ainda um outro aspecto, a invenção também fornece um objeto que, em modalidades, durante o uso, fica pelo menos parcialmente submerso em água, sendo que o objeto compreende o sistema antibioincrustação, conforme definido aqui, sendo que o elemento de guia de onda é configurado para irradiar com radiação, durante um estágio de irradiação, uma ou mais dentre (i) uma parte de uma superfície externa do dito objeto e (ii) água adjacente à dita parte da dita superfície externa. Em modalidades, o objeto pode ser selecionado do grupo que consiste em uma embarcação e um objeto infraestrutural. Em ainda um outro aspecto, a invenção fornece um objeto que compreende o sistema antibioincrustação, conforme definido aqui, sendo que o objeto compreende uma superfície externa, e sendo que a janela de saída de radiação é configurada como pelo menos parte da superfície externa, como na qual o objeto é selecionado do grupo que compreende uma maçaneta, um manípulo de torneira, um botão de descarga, um corrimão, uma tábua para cortar de cozinha e um dispositivo médico ou outros objetos domésticos comuns (que especialmente podem ser usados em casa ou em escritórios, etc.), etc. (por exemplo, alguns outros exemplos são descritos em outro lugar na presente invenção). A invenção é ainda especialmente explicada com referência ao sistema antibioincrustação em combinação com o objeto.

[025] Com o presente sistema antibioincrustação, pode ser possível executar de maneira mais segura a anti- incrustação. Quando uma mão toca a superfície do guia de onda ou quando, por exemplo, um golfinho toca a superfície do guia de onda em um casco de navio, o sistema pode reduzir ou desligar a radiação UV. Especificamente, o sistema pode desligar ou reduzir a radiação UV no local onde o organismo superior toca o guia de onda. É claro que a radiação UV pode ser aumentada novamente ou ligada quando o organismo superior for removido do guia de onda. Devido ao contato com o guia de onda, mais radiação pode ser desacoplada, o que leva a uma redução na reflexão interna; esse efeito pode ser descrito em termos de reflexão interna (total) frustrada. Portanto, o sensor detecta (de maneira indireta) a presença de um elemento na janela. Naturalmente, acúmulo de incrustação pode levar a uma diminuição gradual da reflexão interna (presumindo que a bioincrustação não é removida por radiação anti-incrustação). No entanto, este será um acúmulo gradual, enquanto o contato com um organismo superior, em geral, será súbito. Quando tal contato é detectado devido a um súbito vazamento de radiação, então, a intensidade da radiação UV pode ser reduzida por motivos de segurança. A redução da intensidade pode incluir desligar, desligar localmente, reduzir a intensidade (mas não reduzir a zero) ou reduzir localmente a intensidade (mas não reduzir localmente para zero).

[026] Em vez do termo “elemento de guia de onda”, pode também ser usado o termo elemento emissor de UV. Em particular, o elemento de guia de onda é configurado para fornecer, durante o uso do sistema, radiação UV.

[027] Em particular, em modalidades, pode ser que o sistema de controle leve em consideração um curto atraso antes de alterar a intensidade de UV, uma vez que o contato pode ser muito temporário, e a quantidade de reflexão interna voltará rapidamente ao nível anterior. Em tal exemplo, pode não ser necessário reduzir a intensidade de UV. Portanto, em modalidades, o sistema de controle é configurado para reduzir a intensidade da radiação apenas quando, em um período de controle predeterminado, um segundo limiar predeterminado de um aumento da intensidade de reflexão interna (I) (ao longo do tempo) não ocorre. Especialmente, o sistema de controle alterará a intensidade da radiação apenas quando a intensidade de reflexão interna reduzida durar ao menos 0,1 segundo, como ao menos 0,5 segundo, como ao menos 1 segundo. Então, é evidente que não se trata de um contato ocasional. No entanto, quando a reflexão interna diminui de repente, mas dentro de um tempo predeterminado (curto) aumenta novamente (para essencialmente o nível original), isso pode ser um contato ocasional e a intensidade de UV não é necessariamente reduzida. No entanto, por razões de segurança em modalidades, qualquer redução (rápida) da reflexão interna pode (imediatamente) ser seguida por uma redução da intensidade de UV.

[028] Por exemplo, supondo uma maçaneta que compreende material transmissivo de radiação, em que, com radiação UV, o botão é mantido limpo, quando a mão tocar a maçaneta (o material transmissivo dela), a radiação UV poderá ser desligada. Após perder a aderência, a intensidade poderá ser aumentada novamente.

[029] O sistema de controle pode ser configurado de modo que, quando um elemento essencialmente preto for colocado em contato com o guia de onda, o sistema de controle reduza a intensidade de UV. Esse elemento pode, por exemplo, estar em contato físico com 10 cm2 do guia de onda, como apenas 4 cm2 do guia de onda, como apenas 1 cm2 do guia de onda. Este tipo de referência mostra como o sistema de controle pode ser configurado para operar com segurança o sistema. Portanto, em modalidades específicas, o primeiro limiar predeterminado é definido de modo que seja pelo menos alcançado quando um objeto é colocado em contato com a janela de saída de radiação e cobre 1 cm2 da janela de saída de radiação, sendo que parte do objeto em contato com a janela de saída de radiação está absorvendo ao menos 90% da radiação que é acoplada para fora da janela de saída de radiação.

[030] Por exemplo, em modalidades específicas, o primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo é uma redução da intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico de pelo menos 1%, como pelo menos 2%, como pelo menos 5%, como pelo menos 10%, como pelo menos 15%, como pelo menos 20%, em (um período de tempo de) no máximo 0,05 segundo, como no máximo 0,1 segundo, especificamente em no máximo 0,5 segundo, como em no máximo 1 segundo, como em no máximo 2 segundos, como em no máximo 5 segundos, como no máximo 10 segundos. Uma redução da intensidade de reflexão interna em ao menos n%, como 10%, implica que, em relação a um nível inicial, a reflexão interna cai com n%, como 10%.

[031] Para uso na presente invenção, o termo “limiar” refere-se ao nível que precisa ser alcançado (ou ultrapassado) para um efeito ser produzido. Portanto, quando, por exemplo, um primeiro limiar de uma redução de ao menos 1% em no máximo 0,1 segundo é alcançado (ou ultrapassado), como a título de exemplo 1% em 0,1 segundo (primeiro valor de limiar exato), ou 5% em 0,05 segundo (maior que o primeiro valor de limiar (uma vez que a intensidade é maior e o tempo é menor)), a radiação UV será reduzida (pelo sistema de controle). Um exemplo seria uma redução de 100 mW para 90 mW (ver também exemplo abaixo) ou de 50 mW para 45 mW, que são ambas uma redução de 10%.

[032] Quando um limiar é alcançado ou ultrapassado, o limiar é ultrapassado e a radiação UV pode ser reduzida (quando o primeiro limiar é alcançado) ou aumentada (quando o segundo limiar é alcançado).

[033] Portanto, em modalidades específicas, a redução na intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico, ΔI, e o período de tempo, Δt, em que tal redução deve ocorrer podem levar a um primeiro limiar selecionado da faixa de 0,1%/s ^ |ΔI/Δt| ^ 100%/s (em que ΔI<0%) . Na presente invenção, ΔI é definida como a intensidade final menos a intensidade no início do período de tempo, ambas indicadas em porcentagem, sendo que a intensidade no início do período de tempo é, por definição, 100%. Apenas a título de exemplo: supondo-se um sinal em t=0 de 100 mW e um sinal de 90 mW no final do período de tempo (por exemplo após 0,5 segundo). Então, ΔI = -10%. Portanto, uma redução no sinal de sensor (isto é, uma reflexão interna reduzida) por definição leva a um ΔI negativo. O exemplo de redução de 10 mW de redução em 0,5 segundo, começando em 100 mW em 0 s forneceria |ΔI/Δt| = |-10%/0,5 s| = 20%/s, que é na faixa para a escolha do primeiro limiar. Isso pode, dessa forma, ser uma escolha adequada para o primeiro limiar.

[034] Se um limiar for definido como maior que a faixa indicada, a sensibilidade pode não ser alta o suficiente.

[035] Qualquer redução igual a ou maior que tal primeiro limiar predeterminado pode levar a uma redução na intensidade da radiação UV. Observe que especificamente Δt é de no máximo 2 segundos, como no máximo de 1 segundo. Portanto, se o primeiro limiar fosse alcançado em, por exemplo, mais do que 10 segundos, isso poderia ser qualificado como um acúmulo gradual de incrustação, ou, pelo menos não um contato físico de organismo superior, como um ser humano, com a janela de saída de radiação. Portanto, essa redução da reflexão não seria qualificada como uma etapa súbita. Dessa forma, por exemplo, um primeiro nível de limiar determinado em |ΔI/Δt| = 50%/s, então, quando esse primeiro limiar for alcançado (ou ultrapassado), como a título de exemplo 50% em 1 segundo (primeiro valor de limiar exato) ou 80% em 0,5 segundo (maior que o primeiro valor de limiar), a radiação UV será reduzida.

[036] Portanto, em modalidades, o primeiro limiar predeterminado é selecionado dentre a faixa de 0,1%/s ^ |ΔI/Δt| < 100%/s, sendo que ΔI é a redução na intensidade de reflexão interna (I) em porcentagem (detectada pelo sensor óptico), sendo que ΔI<0%, sendo que Δt é o período de tempo no qual essa redução ΔI ocorre, sendo que Δt é no máximo um dos períodos de tempo indicados acima, como no máximo 1 segundo. A intensidade de reflexão interna em t=0 é definida como 100%.

[037] Com tais dados, uma derivada pode ser avaliada. Isso pode ser usado novamente para avaliar se é ou não uma incrustação gradual ou um contato com outro elemento, como um organismo superior.

[038] Conforme indicado acima, quando o organismo superior sai novamente da superfície do guia de onda, como depois de perder aderência de uma maçaneta, a intensidade pode ser aumentada novamente. Portanto, em modalidades específicas, o sistema de controle é configurado para aumentar a intensidade da radiação como uma função de um segundo limiar predeterminado de um aumento da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

[039] Alternativamente ou adicionalmente, como a diminuição mínima na intensidade de reflexão interna I, um sinal de sensor mínimo predeterminado (queda) também pode ser definido (a título de exemplo -1 mV).

[040] Para o segundo limiar, essencialmente os mesmos números conforme definido acima podem ser usados, levando-se em conta que o toque na superfície pode levar a uma redução na reflexão interna detectada, e a remoção de um objeto da superfície pode levar (novamente) a um aumento na reflexão interna detectada.

[041] De modo semelhante, portanto, em modalidades específicas, a redução na intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico, ΔI, e o período de tempo, Δt, em que tal redução deve ocorrer podem levar a um primeiro limiar selecionado da faixa de 0, 1%/s < |ΔI/Δt| < 400%/s (onde ΔI>0%). Conforme acima indicado, na presente invenção, ΔI é definida como a intensidade final menos a intensidade no início do período de tempo, ambas indicadas em porcentagem, sendo que a intensidade no início do período de tempo é, por definição, 100%. Apenas a título de exemplo: supondo-se um sinal em t=0 de 100 mW e um sinal de 110 mW no final do período de tempo (por exemplo após 0,5 segundo). Então, ΔI = +10%. Portanto, um aumento no sinal de sensor (isto é, uma reflexão interna maior) leva por definição para um ΔI positivo.

[042] Qualquer aumento igual a ou maior que tal primeiro limiar predeterminado pode levar a um aumento na intensidade da radiação UV. Observe que especificamente Δt é de no máximo 2 segundos, como no máximo de 1 segundo. Portanto, se o segundo limiar fosse alcançado em, por exemplo, mais do que 10 segundos, isso poderia ser qualificado como uma remoção gradual de incrustação, ou pelo menos não um afastamento do organismo superior, como um ser humano, da janela de saída de radiação. Portanto, esse aumento da reflexão não seria qualificado como uma etapa súbita. Dessa forma, por exemplo, supondo-se um segundo nível de limiar determinado em |ΔI/Δt| = 50%/s, então, quando esse primeiro limiar for alcançado (ou ultrapassado), como a título de exemplo 50% em 1 segundo (segundo valor de limiar exato) ou 80% em 0,5 segundo (maior que o segundo valor de limiar), a radiação UV poderá ser aumentada (novamente) (para, por exemplo, a intensidade de radiação UV anterior antes da queda). A intensidade de reflexão interna em t=0 é definida como 100% (exceto onde a intensidade for 0).

[043] Assim, como o aumento mínimo na intensidade de reflexão interna I, um sinal de sensor mínimo predeterminado (aumento) também pode ser definido (a título de exemplo 1 mV).

[044] Portanto, em modalidades, o segundo limiar predeterminado é selecionado dentre a faixa de 0,1%/s ^ |ΔI/Δt| ^ 400%/s, sendo que ΔI é o aumento na intensidade de reflexão interna (I) em porcentagem (detectado pelo sensor óptico), sendo que ΔI>0%, sendo que Δt é o período de tempo no qual essa redução ΔI ocorre, sendo que Δt é no máximo um dos períodos de tempo indicados acima, como no máximo 1 segundo. Observe que uma gota não pode ser maior que 100%, enquanto um aumento pode ser maior que 100%.

[045] Portanto, especificamente, o sistema de controle é configurado para desligar a radiação como função de alcançar o primeiro limiar predeterminado da redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo e para ligar a radiação como função de um segundo limiar predeterminado de um aumento da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

[046] Portanto, em tal modalidade, a radiação UV de uma fonte de luz (única) é totalmente desligada (e ligada). No entanto, também pode ser possível reduzir a intensidade, como para um nível de 50% ou inferior. Portanto, em modalidades, o sistema de controle é configurado para reduzir a radiação como função de alcançar o primeiro limiar predeterminado da redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo para um primeiro nível de intensidade da radiação maior que 0 W e para aumentar a radiação como função do segundo limiar predeterminado do aumento da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo para um segundo nível de intensidade predeterminado da radiação.

[047] Quando o sistema é um sistema liga/desliga “simples”, o sistema liga a fonte de luz para seu nível fixo predeterminado. No entanto, também pode ser possível que a intensidade da fonte de luz seja controlável. Conforme explicado com mais detalhes abaixo, a intensidade pode ser, por exemplo, uma função do grau de incrustação, que pode ser, dessa forma, medido com o sensor óptico. Isso também pode se aplicar como desejável quando, após uma redução na intensidade, a fonte de luz é novamente chaveada para seu nível anterior, antes da redução na intensidade. Portanto, em modalidades específicas, o segundo nível de intensidade predeterminado da radiação é o nível de intensidade da radiação antes da redução (mais recente) (ou “queda”) para o primeiro nível de intensidade da radiação +/- 20%, como +/- 10%. Assim, em modalidades o segundo nível de intensidade predeterminado da radiação situa-se na faixa de +/- 10% do nível de intensidade da radiação antes da redução para o primeiro nível de intensidade da radiação.

[048] É claro que pode ser possível também que, enquanto isso, a superfície do guia de onda tenha sido adicionalmente bioincrustada, ou que a incrustação tenha sido removida, como devido à remoção espontânea. Assim, um retorno ao valor original pode, então, ser menos desejável em tais ocasiões. Assim, em modalidades, o sistema antibioincrustação pode ser configurado para irradiar ao menos parte da radiação para o exterior do elemento de guia de onda de acordo com uma relação predeterminada entre a intensidade da radiação e a intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico. Isso possibilita um controle da radiação UV como função (indiretamente) da bioincrustação detectada. A bioincrustação é (indiretamente) detectada pelo sensor óptico. Dessa forma, em tais modalidades, o segundo nível de intensidade predeterminado da radiação é (simplesmente) o nível de intensidade da radiação associada (de acordo com a relação predeterminada entre a intensidade da radiação e a reflexão de intensidade interna (I) detectada pelo sensor óptico) com a intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico. Para essa finalidade, o sistema de controle pode compreender uma memória que armazena relação predeterminada (ou relações predeterminadas) entre a intensidade da radiação e a intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico.

[049] Para aplicações específicas, em que a segurança pode ser muito importante, pode ser possível que um aumento da radiação UV só possa ser executado mediante a instrução de um ser humano. Portanto, em modalidades específicas, o sistema antibioincrustação pode compreender uma interface de usuário, sendo que o sistema de controle compreende adicionalmente uma rotina de segurança, de modo que, após uma redução da intensidade da radiação ao se alcançar o primeiro limiar predeterminado da intensidade de reflexão interna (I), a intensidade da radiação possa ser aumentada apenas mediante uma instrução através da interface de usuário. Aqui, o primeiro limiar pode se referir também a um limiar de intensidade.

[050] Observe que em ainda outras modalidades, qualquer diminuição acima do primeiro limiar predefinido pode levar a uma redução de radiação antibioincrustação. Por exemplo, tais modalidades podem ser escolhidas por razões de segurança.

[051] Conforme indicado acima, o sistema antibioincrustação compreende um elemento emissor de UV. O termo “elemento emissor de UV” pode adicionalmente se referir a uma pluralidade de elementos emissores de UV. Portanto, o sistema pode incluir uma pluralidade de tais elementos. O sistema pode incluir uma fonte de energia elétrica, mas o sistema pode (durante o uso) também ser acoplado funcionalmente com uma fonte de energia elétrica. Em modalidades, cada elemento emissor de UV pode funcionalmente ser acoplado a uma fonte de energia. Isso permite uma energização descentralizada dos elementos emissores de UV. A fonte de energia é especialmente usada para alimentar a fonte (ou fontes) de luz.

[052] Na presente invenção, o elemento emissor de UV também pode ser indicado como “módulo de iluminação”. O elemento emissor de UV pode ser um módulo tipo placa (aqui também indicado como “meio óptico”), com um ou mais elementos relevantes ao menos parcialmente, ou mesmo totalmente, embutidos no mesmo. Portanto, em modalidades, o elemento emissor de UV compreende material transmissor de luz (sólido), como silicone etc. Entretanto, o elemento UV pode também incluir um compartimento que confina ao menos parcialmente, ou mesmo totalmente, um ou mais elementos relevantes. O um ou mais elementos relevantes ao menos compreendem a fonte de luz, que é configurada para fornecer luz de fonte de luz, especialmente a radiação UV. O elemento emissor de UV pode ter uma janela de saída de radiação plana ou curva. O termo “elemento emissor de UV” indica que o elemento é especialmente configurado para fornecer radiação UV durante o uso do elemento.

[053] O elemento de guia de onda pode ser conformado como uma placa, opcionalmente, em um formato curvo. Entretanto, o elemento de guia de onda elemento pode também ter outros formatos. Isso pode depender, por exemplo, da aplicação. Por exemplo, quando o objeto for uma maçaneta, um manípulo de torneira, um botão de descarga, um corrimão, uma tábua para cortar de cozinha ou um dispositivo médico, o formato do elemento de guia de onda pode ser ou precisa ser diferente de uma placa e pode ter uma ou mais faces curvas.

[054] O elemento emissor de UV compreende uma janela de saída de radiação UV. A janela de saída de radiação UV é configurada para transmitir ao menos parte da radiação UV da fonte de luz. Pelo menos parte da radiação UV escapa através da janela de saída de radiação para o exterior do elemento emissor de UV. Portanto, a janela de saída é transmissiva de radiação UV. Em geral, a janela também será transmissiva de luz visível. Conforme indicado acima, e conforme será adicionalmente explicado abaixo, em modalidades, o elemento pode ser uma placa transmissiva de radiação. Em tal caso, a janela pode ser uma face (ou plano) do elemento.

[055] O termo “transmissivo de radiação” se refere à transmissão de radiação, especialmente por radiação UV e opcionalmente também por radiação visível.

[056] A janela de saída de radiação UV compreende um lado da janela a montante e um lado da janela a jusante. Os termos “a montante” e “a jusante” se referem a uma disposição de itens ou recursos relacionada à propagação da luz a partir de um meio de geração de luz (neste documento, especificamente a fonte de luz), sendo que em relação a uma primeira posição dentro de um feixe de luz a partir do meio de geração de luz, uma segunda posição no feixe de luz mais próxima ao meio de geração de luz está “a montante” e uma terceira posição dentro do feixe de luz mais distante do meio de geração de luz está “a jusante”. Portanto, o lado da janela a montante (“lado a montante”) é especialmente direcionado para a interna do elemento e pode receber, diretamente, ou após reflexão interna, luz da fonte de luz. O lado da janela a jusante (“lado a jusante”) pode ser especificamente direcionado para o exterior do elemento. Esse lado da janela pode, por exemplo (temporariamente) estar em contato com a água durante o uso do sistema. Deve-se notar que, em modalidades tipo placa do elemento, o lado da janela a montante e um lado da janela a jusante podem ser ambos os lados da (mesma) borda (ou plano).

[057] O elemento especificamente inclui também um sensor óptico. O sensor fica pelo menos parcialmente confinado pelo elemento, mas pode, em modalidades, até mesmo ficar totalmente embutido no mesmo. Portanto, o sensor óptico é configurado, como a fonte de luz, no lado da janela a montante do elemento. O sensor óptico (“sensor”) pode ser configurado, em modalidades, para detectar a radiação que emana do lado da janela a jusante (para o elemento). Adicionalmente, o termo “sensor” pode também se referir a uma pluralidade de sensores, dos quais opcionalmente dois ou mais podem ser configurados para detectar diferentes propriedades.

[058] O sensor pode ser configurado para detectar radiação dentro do elemento, cuja radiação é proveniente da fonte de luz.

[059] Em modalidades, o sistema pode ser baseado no princípio de reflexão, especialmente de reflexão interna total (RIT). A fonte de luz pode ser configurada para fornecer a radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo) para a janela de saída de radiação com base no princípio de reflexão interna. Portanto, em modalidades, o sensor óptico é configurado para detectar radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo) refletida pela dita janela de saída de radiação UV. Quando a bioincrustação está disponível na janela de saída de radiação, especialmente no lado da janela a jusante, mais radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo) pode escapar do elemento. Portanto, menos radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo) pode alcançar o sensor óptico. Quando menos radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo) é recebida pelo sensor, o sistema pode - se possível - aumentar a intensidade para a bioincrustação com radiação UV. Portanto, ainda mais especificamente, o sistema antibioincrustação pode ser configurado para aumentar a intensidade da dita radiação UV quando o sensor óptico detectar uma redução na radiação UV (e/ou outro tipo de radiação; consultar abaixo). A radiação (UV) pode ser reduzida como resultado de “RIT frustrada” devido à bioincrustação (no lado a jusante da janela de saída de radiação). A bioincrustação extrai luz da janela de saída de luz. Portanto, em modalidades, a radiação (detectada) se origina da fonte de luz.

[060] Em modalidades, o elemento pode compreender ao menos uma fonte de luz para radiação UV. Essa radiação UV é usada para antibioincrustação. Portanto, a radiação UV é usada como radiação antibioincrustação. Essa radiação pode também ser a base para o sensor, uma vez que o sensor pode ser configurado para detectar uma ou mais dentre radiação UV refletida, radiação UV espalhada e luminescência (de espécies adjacentes a ou fixadas à janela de saída de radiação).

[061] Portanto, em modalidades quando se usa LEDs, o mesmo comprimento de onda de LED é usado para monitoramento e anti-incrustação. Portanto, a fonte do sistema de sensor pode, em modalidades, ser um LED UV que também é usado para antibioincrustação.

[062] Entretanto, alternativa ou adicionalmente, uma fonte de luz separada, aqui também indicada como segunda fonte de luz, configurada para gerar a segunda radiação de fonte de luz (“segunda radiação”), pode ser a base para o sensor. Em tais modalidades, o sensor pode ser configurado para detectar uma ou mais dentre a segunda radiação refletida, a segunda radiação espalhada e a luminescência (de espécies adjacentes a ou fixadas à janela de saída de radiação) devido à excitação com segunda radiação.

[063] Portanto, a fonte do sistema de sensor pode ser um LED UV (ou laser) não usado substancialmente para antibioincrustação. A fonte do sistema de sensor pode também ser um LED visível (ou laser). Alternativa ou adicionalmente, a fonte do sistema de sensor pode ser um LED infravermelho (ou laser). Portanto, nas modalidades acima, é chamada de radiação UV e/ou outro tipo de radiação.

[064] Em especial, o sensor é configurado para detectar a reflexão de radiação da fonte de luz, especialmente, a reflexão na janela de saída de luz.

[065] Na presente invenção, o termo “luz” na fonte de luz e termos similares podem, dessa forma, também se referir à radiação UV e/ou radiação IV (e certamente luz visível). Isto ficará claro a partir do contexto. Portanto, em modalidades, fontes de luz UV podem ser usadas. Em outras modalidades, uma ou mais fontes de luz UV e uma ou mais fontes de luz para uma ou mais dentre luz visível e IV podem ser aplicadas.

[066] Conforme indicado acima, o sensor é configurado para fornecer um sinal de sensor óptico correspondente. Portanto, o sinal de sensor está especialmente relacionado à radiação que é detectada pelo sensor e para a qual o sensor é configurado. Por exemplo, um aumento na radiação (UV) refletida pode, por exemplo, se referir a um maior sinal de sensor.

[067] Especificamente, o sistema antibioincrustação é adicionalmente configurado para fornecer a dita radiação UV (para antibioincrustação) em dependência do dito sinal de sensor óptico. Portanto, quando, com base no sinal de sensor, o sistema decide que há bioincrustação, ou a (quantidade de) bioincrustação está aumentando, a luz antibioincrustação pode ser fornecida e/ou aumentada (pelo sistema). Alternativa ou adicionalmente, a distribuição espectral da luz antibioincrustação pode ser alterada em dependência do sinal de sensor (consultar também abaixo).

[068] O laço de controle aqui descrito pode incluir ou sugerir um sistema de controle, que pode ser integrado no elemento ou que pode ser configurado externamente ao elemento. Na última modalidade, isso implica em uma comunicação com fio ou sem fio entre o elemento e o sistema de controle. Por conseguinte, o objeto ou o sistema antibioincrustação pode compreender adicionalmente um sistema de controle. Portanto, o objeto pode compreender tal sistema de controle. Em modalidades, o sistema antibioincrustação compreende o sistema de controle, mas externamente a partir do objeto. Portanto, em modalidades, o sistema antibioincrustação pode compreender adicionalmente um sistema de controle opcionalmente encerrado pelo elemento emissor de UV. Quando o sistema de controle compreende mais de um elemento, um ou mais elementos podem ser compreendidos pelo objeto e/ou um ou mais elementos podem ser configurados externamente ao objeto.

[069] Em uma modalidade, o sistema de controle compreende uma pluralidade de sistemas de controle. Por exemplo, a embarcação pode compreender um sistema de controle, como um sistema de controle mestre, sendo que cada sistema antibioincrustação compreende um sistema de controle escravo. Opcionalmente, o sistema de controle pode ser configurado externamente ao objeto, isto é, remoto em relação ao objeto. Em modalidades específicas, um sistema de controle mestre, remoto em relação ao objeto, controla o sistema de controle escravo composto pelo objeto (como o sistema antibioincrustação). Portanto, por exemplo, o sistema de controle (mestre) pode estar distante; ou não na embarcação, mas em terra, como em uma sala de controle de uma empresa de transporte marítimo. Esse sistema de controle mestre pode ser configurado para controlar sistemas antibioincrustação de uma pluralidade de objetos.

[070] O sensor óptico pode ser sensível a uma ou mais dentre radiação UV, radiação visível e radiação IR. Tal sensibilidade pode referir-se a uma subfaixa de comprimentos de onda dentro de um (ou mais) desses, por exemplo, um sensor óptico substancialmente apenas sensível na faixa de comprimento de onda de 200 a 300 nm. O sensor óptico pode ser configurado para detectar a radiação usada.

[071] Aqui abaixo, algumas modalidades adicionais são discutidas em mais detalhes.

[072] Conforme indicado acima, a radiação UV usada para anti-incrustação também pode ser usada para detectar a extensão da bioincrustação na janela de saída de radiação. Portanto, em modalidades, o sistema antibioincrustação é adicionalmente configurado para controlar a intensidade da dita radiação UV em dependência do dito sinal de sensor óptico.

[073] Conforme indicado acima, não apenas a radiação UV pode ser usada como base para o sensor, alternativa ou adicionalmente outro tipo de radiação pode ser aplicado. Essa radiação pode ser fornecida pela mesma fonte de luz que fornece a radiação UV ou por uma fonte de luz separada (segunda fonte de luz). Portanto, em modalidades, (i) a fonte de luz é configurada para fornecer radiação UV e um ou mais dentre radiação visível e infravermelha, e/ou (ii) o elemento emissor de UV compreende uma segunda fonte de luz configurada para gerar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha e em que o sensor óptico é configurado para detectar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha e fornecer o dito sinal de sensor correspondente. Especificamente, em modalidades, o sistema antibioincrustação é adicionalmente configurado para controlar um ou mais dentre a distribuição espectral e a intensidade da dita radiação UV (e/ou uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha) em dependência de uma distribuição espectral da radiação recebida. Esse sensor pode medir a radiação IV e/ou visível espalhada e/ou refletida. Conforme indicado na presente invenção, pode haver um bloqueio (físico) entre o sensor e a fonte de luz, para evitar que o sensor receba luz de fonte de luz direta a partir dessa fonte de luz.

[074] Portanto, em modalidades, o sensor óptico é configurado para detectar a dita radiação UV. Alternativa ou adicionalmente, em modalidades, o sensor óptico é configurado para detectar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha.

[075] Especificamente, o sistema compreende uma pluralidade de fontes de luz UV. Ainda mais especificamente, essas podem ser essencialmente dispostas em um padrão regular. Da mesma forma, o sistema pode incluir uma pluralidade de sensores (que podem ser essencialmente dispostos em um padrão regular). Em geral, um elemento pode incluir mais fontes de luz que sensores, como uma pluralidade de fontes de luz, mas um único sensor, embora opcionalmente o elemento possa também incluir uma pluralidade de sensores. As distâncias entre as fontes de luz podem ser menores do que as distâncias entre os sensores.

[076] Especificamente, o sistema pode incluir uma pluralidade de subconjuntos, com cada subconjunto tendo uma pluralidade de fontes de luz e um ou mais sensores. Por conseguinte, em modalidades, o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de fontes de luz, sendo que as fontes de luz vizinhas têm distâncias (d1) mútuas entre fontes de luz selecionadas a partir da faixa de 0,5 a 200 mm, como 2 a 100 mm, sendo que o sistema antibioincrustação compreende adicionalmente uma pluralidade de sensores ópticos, em que os sensores ópticos vizinhos têm distâncias (d2) mútuas entre sensores ópticos selecionadas a partir da faixa de pelo menos 0,5 mm, como pelo menos 2 mm, como pelo menos 1 cm, como pelo menos 4 cm, como na faixa de 0,5 a 200 mm. Em modalidades específicas, o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de subconjuntos de fontes de luz e sensores ópticos, sendo que cada subconjunto compreende uma ou mais fontes de luz e um ou mais sensores ópticos, sendo que cada subconjunto é configurado para fornecer a dita radiação UV das uma ou mais fontes de luz no subconjunto em dependência do sinal de sensor óptico do um ou mais sensores ópticos no subconjunto. Em ainda outras modalidades, o sistema de bioincrustação compreende uma pluralidade de LEDs, sendo que os LEDs são configurados para gerar a dita radiação UV, sendo que os LEDs compreendem matrizes de LED, e sendo que as matrizes de LED de LEDs vizinhos têm distâncias (d1) mútuas entre fontes de luz selecionadas a partir da faixa de 0,5 a 200 mm, sendo que o sistema antibioincrustação compreende adicionalmente uma pluralidade de sensores ópticos, sendo que os sensores ópticos vizinhos têm distâncias (d2) mútuas entre sensores ópticos selecionadas a partir da faixa de pelo menos 0,5 mm, como pelo menos 2 mm, pelo menos 1 cm, como pelo menos 4 cm, como na faixa de 0,5 a 200 mm, sendo que o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de subconjuntos de fontes de luz e sensores ópticos, em que cada subconjunto compreende uma ou mais fontes de luz e um ou mais sensores ópticos, em que cada subconjunto é configurado para fornecer a dita radiação UV da uma ou mais fontes de luz no subconjunto em dependência de sinal do sensor óptico do um ou mais sensores ópticos no subconjunto. Especificamente d2>d1, como d2/d1>2.

[077] Portanto, em modalidades específicas, o sistema pode compreender uma pluralidade de fontes de luz emissoras de UV, entretanto, em outras modalidades, o sistema pode compreender uma ou mais fontes de luz emissoras de UV e uma ou mais fontes de luz que emitem na faixa visível ou no infravermelho. A última opção pode ser usada em modalidades específicas para a detecção da reflexão interna e/ou para outros propósitos. Entretanto, em ainda outras modalidades específicas, o sistema compreende uma pluralidade de fontes de luz e uma ou mais fontes de luz são configuradas de modo que ao menos uma parte da luz seja refletida internamente e possa ser detectada pelo sensor óptico.

[078] Portanto, em modalidades específicas, o sistema compreende uma pluralidade de fontes de luz, sendo que uma ou mais fontes de luz são configuradas para fornecer radiação visível e sendo que uma ou mais outras fontes de luz são configuradas para fornecer radiação UV.

[079] Conforme já indicado acima, o sistema pode compreender também uma pluralidade de fontes de luz, sendo que cada fonte de luz é direcionada principalmente à parte da janela de saída de radiação. Dessa maneira, um guia de onda grande pode ser aplicado. Em tal caso, uma pluralidade de sensores ópticos também pode ser aplicada, o que possibilita uma irradiação dedicada da janela de saída de radiação do guia de onda, bem como um controle dedicado de partes da janela de saída se um organismo superior tocar a janela de saída ou não. Assim, em ainda outras modalidades específicas, o sistema antibioincrustação pode compreender uma pluralidade de fontes de luz e uma pluralidade de sensores ópticos configurados em uma pluralidade de subconjuntos de uma ou mais fontes de luz e um ou mais sensores ópticos, sendo que a uma ou mais fontes de luz de cada subconjunto são configuradas para irradiar radiação através das respectivas partes de da janela de saída de radiação e sendo que o sistema de controle é configurado para controlar um ou mais subconjuntos independentes de um ou mais outros subconjuntos.

[080] Conforme indicado acima, em um aspecto adicional, a invenção apresenta um objeto que, durante o uso, fica pelo menos parcialmente submerso em água, sendo que o objeto compreende o sistema antibioincrustação conforme aqui definido, sendo que o elemento emissor de UV é configurado para irradiar com radiação UV durante um estágio de irradiação uma ou mais dentre (i) uma parte de uma superfície externa do dito objeto e (ii) água adjacente à dita parte da dita superfície externa. Conforme indicado acima, o objeto pode ser especialmente selecionado do grupo que consiste em uma embarcação e um objeto infraestrutural.

[081] No presente documento, a frase “objeto que, durante o uso, fica ao menos parcialmente submerso em água” se refere especialmente a objetos como embarcações e objetos de infraestrutura que têm aplicações aquáticas. Portanto, durante o uso, tal objeto ficará, de modo geral, em contato com a água, como uma embarcação no mar, em um lago, um canal, um rio ou outra via fluvial etc. O termo “embarcação” pode, por exemplo, se referir a um barco ou um navio, etc., como um barco a vela, um navio-tanque, um navio de cruzeiro, um iate, uma balsa, um submarino etc. O termo “objeto infraestrutural” pode se referir especificamente a aplicações aquáticas que são, em geral, substancialmente estacionárias, como uma barragem, uma eclusa, um pontão, uma plataforma de petróleo, etc. O termo “objeto infraestrutural” pode se referir também a canos (para, por exemplo, bombear para cima água do oceano para, por exemplo, uma usina) e a outras partes de usinas de energia (hidrelétrica), como sistemas de resfriamento, turbinas, etc. O termo “objeto infraestrutural” pode se referir também a uma plataforma de petróleo. O termo “objeto infraestrutural” pode se referir também a uma estrutura para coletar energia das marés e/ou para coletar energia das ondas e/ou para coletar energia derivada da corrente oceânica, entre outros.

[082] O termo “superfície externa” se refere especialmente à superfície que pode estar em contato físico com a água. No caso de tubulações, isso pode se aplicar a uma ou mais dentre a superfície interna da tubulação e a superfície externa da tubulação. Portanto, em vez do termo “superfície externa”, pode-se também aplicar o termo “superfície suscetível a incrustação”. Adicionalmente, nessas modalidades o termo “linha d’água” pode também se referir, por exemplo, ao nível de preenchimento. Especificamente, o objeto é um objeto configurado para aplicações aquáticas (como marinhas), isto é, para aplicação em, ou próxima a, um mar ou um oceano. Esses objetos ficam, durante seu uso, ao menos temporariamente ou substancialmente sempre, ao menos parcialmente em contato com a água. O objeto pode estar ao menos parcialmente abaixo da (linha de) água durante o uso, ou pode estar substancialmente o tempo todo abaixo da (linha de) água, como para aplicações submarinas. A invenção pode, por exemplo, ser aplicada para anti-incrustação aquática (como marinha), mantendo limpas as superfícies molhadas, para aplicações offshore, para aplicações (sub)marítimas, para plataformas de perfuração, etc.

[083] Devido a esse contato com a água, pode ocorrer bioincrustação, com as desvantagens acima indicadas. A bioincrustação ocorrerá na superfície de uma superfície externa (“superfície”) desse tipo de objeto. A superfície de um (elemento do) objeto a ser protegida pode compreender aço, mas pode também, opcionalmente, compreender outro material, como, por exemplo, selecionado do grupo que consiste em madeira, poliéster, compósito, alumínio, borracha, Hypalon, PVC, fibra de vidro, etc. Por esse motivo, em vez de um casco de aço, o casco pode também ser um casco de PVC ou um casco de poliéster, etc. Em vez de aço, outro material de ferro, como ligas de ferro (ou outras), também pode ser usado.

[084] Na presente invenção, os termos “incrustação”, “bioincrustação” ou “incrustação biológica” são usados de forma intercambiável. Acima são fornecidos alguns exemplos de incrustação. A bioincrustação pode ocorrer sobre qualquer superfície na água, ou próxima da água, e temporariamente exposta à água (ou a outro líquido aquoso eletricamente condutor). Sobre tal superfície, a bioincrustação pode ocorrer quando o elemento está dentro, ou próximo da água, como (logo) acima da linha d’água (como, por exemplo, devido a respingos d’água, por exemplo, devido a uma onda de proa). Entre os trópicos, a bioincrustação pode ocorrer em poucas horas. Mesmo em temperaturas moderadas, os primeiros estágios de incrustação ocorrem dentro de algumas horas; como um primeiro nível (molecular) de açúcares e bactérias.

[085] O sistema antibioincrustação compreende ao menos um elemento emissor de UV. Adicionalmente, o sistema antibioincrustação pode compreender um sistema de controle (consultar também abaixo), um suprimento de energia elétrica etc.

[086] O termo “sistema antibioincrustação” pode também se referir a uma pluralidade desses sistemas, opcionalmente acoplados funcionalmente uns aos outros como, por exemplo, controlados através de um único sistema de controle. Adicionalmente, o sistema antibioincrustação pode compreender uma pluralidade desses elementos emissores de UV. Na presente invenção, o termo “elemento emissor de UV” pode (assim) referir-se a uma pluralidade de elementos emissores de UV. Em uma modalidade, por exemplo, uma pluralidade de elementos emissores de UV pode estar associada a uma superfície externa do objeto, como um casco, ou pode ser composta por essa superfície (consultar também abaixo), enquanto, por exemplo, um sistema de controle pode ser configurado em algum lugar no interior do objeto, como em uma sala de controle ou casa do leme de uma embarcação.

[087] A superfície ou área na qual a incrustação pode ser gerada também é aqui indicada como a superfície suscetível à incrustação. Ela pode, por exemplo, ser o casco de um navio e/ou uma superfície de emissão de um meio óptico (vide abaixo também). Para esta finalidade, o elemento emissor de UV fornece radiação UV (luz anti-incrustação) que é aplicada para evitar a formação de bioincrustação e/ou para remover a bioincrustação. Essa radiação UV (luz anti- incrustação) especialmente ao menos compreende radiação UV (também indicada como “luz UV”). Portanto, o elemento emissor de UV é especialmente configurado para fornecer radiação UV. Para este efeito, o elemento emissor de UV compreende uma fonte de luz. O termo “fonte de luz” pode se referir também a uma pluralidade de fontes de luz, como de 2 a 200 fontes de luz de LED (de estado sólido), embora possam ser aplicadas muito mais fontes de luz. Consequentemente, o termo “LED” pode se referir também a uma pluralidade de LEDs. Especificamente, o elemento emissor de UV pode compreender uma pluralidade de fontes de luz. Portanto, conforme indicado acima, o elemento emissor de UV compreende uma ou mais fontes de luz (de estado sólido). Os LEDs podem ser (OLEDs ou) LEDs de estado sólido (ou uma combinação desses LEDs). Especificamente, a fonte de luz compreende LEDs de estado sólido. Especificamente, a fonte de luz compreende um LED UV configurado para fornecer uma ou mais dentre luz UVA e UVC (consultar também abaixo). A luz UVA pode ser usada para prejudicar as paredes celulares, enquanto a luz UVC pode prejudicar o DNA. Portanto, a fonte de luz é especialmente configurada para fornecer a radiação UV. Na presente invenção, o termo “fonte de luz” se refere especificamente a uma fonte de luz de estado sólido. A fonte (ou fontes) de luz pode também incluir (um) laser (lasers) de estado sólido.

[088] Especialmente, o sensor é acoplado por meio de radiação a uma fonte de luz (ou uma pluralidade de fontes de luz). O termo “acoplados por meio de radiação” significa, especificamente, que a fonte de luz e o sensor estão associados entre si, de modo que ao menos uma parte da radiação emitida pela fonte de luz seja recebida pelo sensor através de reflexão interna (na janela de saída de radiação).

[089] Especificamente, a fonte de luz ou as fontes de luz é (são) LEDs. Portanto, em modalidades, o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de fontes de luz, sendo que as fontes de luz compreendem LEDs. Alternativa ou adicionalmente, as fontes de luz compreendem lasers de estado sólido.

[090] Ultravioleta (UV) é a parte da luz eletromagnética delimitada pelo extremo inferior do comprimento de onda do espectro visível e pela banda de radiação de raios X. A faixa espectral de luz UV situa-se, por definição, entre cerca de 100 e 400 nm (1 nm=10-9 m) e é invisível ao olho humano. Com o uso da classificação CIE, o espectro UV é subdividido em três bandas: UVA (onda longa) de 315 a 400 nm; UVB (onda média) de 280 a 315 nm; e UVC (onda curta) de 100 a 280 nm. Na realidade, muitos fotobiologistas frequentemente falam de efeitos na pele resultantes da exposição à luz UV como o efeito ponderado do comprimento de onda acima e abaixo de 320 nm, oferecendo, assim, uma definição alternativa.

[091] Um forte efeito germicida é fornecido pela luz na banda de UVC de onda curta. Além disso, eritema (vermelhidão da pele) e conjuntivite (inflamação das membranas mucosas do olho) também podem ser causados por essa forma de luz. Devido a isso, quando lâmpadas de luz UV germicida são usadas, é importante projetar sistemas para excluir vazamento de UVC e, portanto, evitar tais efeitos. No caso de fontes de luz imersas, a absorção de luz UV pela água pode ser suficientemente forte para que o vazamento de UVC não seja um problema para humanos acima da superfície líquida. Portanto, em uma modalidade, a radiação UV (luz anti-incrustação) compreende luz UVC. Em ainda outra modalidade, a radiação UV compreende radiação selecionada de uma faixa de comprimentos de onda de 100 a 300 nm, especialmente de 200 a 300 nm, como de 230 a 300 nm. Portanto, a radiação UV pode ser especificamente selecionada dentre UVC e outra radiação UV até um comprimento de onda de cerca de 300 nm. Bons resultados são obtidos com comprimentos de onda na faixa de 100 a 300 nm, como de 200 a 300 nm.

[092] Conforme indicado acima, em modalidades, o elemento emissor de UV pode ser configurado para irradiar com a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) uma ou mais dentre (i) a dita parte externa da dita superfície e (ii) a água adjacente à dita parte externa da dita superfície. O termo “parte” se refere a parte da superfície externa de um objeto como, por exemplo, um casco ou uma eclusa (porta). Entretanto, o termo “parte” pode também se referir a substancialmente a totalidade da superfície externa, como a superfície externa do casco ou da eclusa. Especificamente, a superfície externa pode compreender uma pluralidade de partes, que podem ser irradiadas com a luz UV de uma ou mais fontes de luz, ou que podem ser irradiadas com a radiação UV de um ou mais elementos emissores de UV. Cada elemento emissor de UV pode irradiar uma ou mais partes. Cada elemento emissor de UV pode irradiar uma ou mais partes.

[093] De modo geral, especificamente quando em referência às aplicações aquáticas (como marinhas), pode haver distinção entre duas modalidades principais. Uma das modalidades inclui a parte da superfície externa sendo irradiada com a radiação UV tendo, entre a fonte de luz e o elemento emissor de UV, água (ou ar, quando acima da linha d'água) , como água do mar, ao menos durante o estágio de irradiação. Nesse tipo de modalidade, a parte é especialmente composta pela superfície externa “original” do objeto. Entretanto, em ainda outra modalidade, a superfície externa “original” pode ser estendida com um módulo, especialmente um módulo relativamente plano, que é fixado à superfície externa “original” do objeto (como o casco da embarcação), de modo que o próprio módulo forme de fato a superfície externa. Por exemplo, esse módulo pode estar associado ao casco da embarcação, de modo que o módulo forme a (ao menos parte da) superfície externa. Em ambas as modalidades, o elemento emissor de UV especialmente compreende uma superfície de saída de radiação (consultar também mais abaixo). Entretanto, especialmente na última modalidade na qual o elemento emissor de UV pode fornecer parte da dita superfície externa, essa janela de saída de radiação pode fornecer a parte (visto que a primeira parte e a janela de saída de radiação podem essencialmente coincidir; especificamente, podem ser a mesma superfície).

[094] Portanto, em uma modalidade, o elemento emissor de UV é fixado à dita superfície externa. Em ainda outra modalidade específica, a janela de saída de radiação do sistema antibioincrustação é configurada como parte da dita superfície externa. Portanto, em algumas das modalidades, o objeto pode compreender uma embarcação que compreende um casco, e o elemento emissor de UV é fixado ao dito casco. O termo “janela de saída de radiação” pode também se referir a uma pluralidade de janelas de saída de radiação (consultar também abaixo).

[095] Em ambas as modalidades genéricas, o elemento emissor de UV é configurado para irradiar com a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) a água em posição adjacente à dita parte da dita superfície externa. Nas modalidades em que o próprio módulo forma de fato a superfície externa, o elemento emissor de UV é ao menos configurado para irradiar com a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) a dita parte da dita superfície externa, já que esta é de fato parte da dita superfície externa, e opcionalmente também a água em posição adjacente à dita parte da dita superfície externa. Desse modo, a bioincrustação pode ser evitada e/ou reduzida.

[096] Em uma modalidade, uma quantidade significativa de uma superfície protegida a ser mantida limpa de incrustações, de preferência toda a superfície protegida, por exemplo, o casco de um navio, pode ser coberta com uma camada que emite luz germicida (“luz anti-incrustação”), em particular luz UV.

[097] Em ainda outra modalidade, a radiação UV (luz anti-incrustação) pode ser fornecida à superfície a ser protegida através de um guia de onda, como uma fibra.

[098] Portanto, em uma modalidade o sistema de iluminação antibioincrustação pode compreender um meio óptico, sendo que o meio óptico compreende um guia de onda, como uma fibra óptica, configurado para fornecer a dita radiação UV (luz anti-incrustação) à superfície suscetível à incrustação. A superfície do guia de onda, por exemplo, a partir da qual escapa a radiação UV (luz anti-incrustação) é aqui indicada também como superfície emissora. Em geral, essa parte do guia de onda pode, ao menos temporariamente, ser submersa. Devido ao fato de que a radiação UV (luz anti-incrustação) escapa da superfície de emissão, um elemento do objeto que durante o uso é, ao menos temporariamente, exposto ao líquido (como água do mar) pode ser irradiado e assim limpo de incrustações. Entretanto, a superfície de emissão em si pode também ser limpa de incrustações. Esse efeito é usado em algumas das modalidades do elemento emissor de UV, que compreende um meio óptico descrito abaixo.

[099] Modalidades com meios ópticos são descritas também no documento WO2014188347. As modalidades em WO2014188347 estão também aqui incorporadas a título de referência, já que são combináveis com a unidade de controle e/ou o interruptor de água, e com outras modalidades aqui descritas.

[100] Conforme indicado acima, a invenção também pode ser aplicada em outras aplicações que não a aquáticas (como marinhas), como para maçanetas (porta), entre outras.

[101] Conforme indicado acima, o elemento emissor de UV pode especialmente compreender uma janela de saída de radiação UV. Portanto, em uma modalidade específica, o elemento emissor de UV compreende uma janela de saída de radiação UV, sendo que o elemento emissor de UV é especialmente configurado para fornecer a dita radiação UV a jusante da dita janela de saída de radiação UV do dito elemento emissor de UV. Essa janela de saída de radiação UV pode ser uma janela óptica através da qual a radiação escapa do elemento emissor de UV. Alternativa ou adicionalmente, a janela de saída de radiação UV pode ser a superfície de um guia de onda. Portanto, a radiação UV pode ser acoplada ao elemento emissor de UV no guia de onda, e escapar do elemento através de uma (parte de uma) face do guia de onda. Conforme também indicado acima, nas modalidades, a janela de saída de radiação pode opcionalmente ser configurada como parte da superfície externa do objeto. Outro termo para “escape” pode ser “desacoplamento”.

[102] Especificamente, a fonte de luz (de estado sólido) é ao menos controlável entre um primeiro nível de radiação UV e um segundo nível de radiação UV, sendo que o primeiro nível de radiação UV é maior que o segundo nível de radiação UV (e sendo que o segundo nível de radiação UV é menor que o primeiro nível de radiação, ou pode até mesmo ser zero). Portanto, em uma modalidade a fonte de luz pode ser desligada e pode ser ligada (durante um estágio de radiação). Além disso, opcionalmente também a intensidade da radiação UV pode ser controlada entre esses dois estágios, como um controle gradual ou contínuo de intensidade da radiação UV. Consequentemente, a fonte de luz é especialmente controlável (e, portanto, sua intensidade de radiação UV o é).

[103] Em modalidades (aquáticas (como marinhas)), o sistema antibioincrustação é especificamente configurado para fornecer radiação UV a uma parte do objeto ou à água adjacente a essa parte. Isso especificamente implica que, durante um estágio de irradiação, a radiação UV é aplicada. Portanto, também pode opcionalmente haver períodos nos quais não é aplicada qualquer radiação UV. Isto pode (portanto) não só se dever a, por exemplo, um sistema de controle que comuta um ou mais dentre os elementos emissores de UV, mas pode se dever também, por exemplo, a configurações predefinidas como dia e noite, ou temperatura da água etc. Por exemplo, em uma modalidade, a radiação UV é aplicada de modo pulsado.

[104] Portanto, em uma modalidade ou aspecto específico, o sistema antibioincrustação é configurado para prevenir ou reduzir a bioincrustação em uma superfície suscetível à incrustação de um objeto que, durante o uso, está ao menos temporariamente exposto à água, mediante o fornecimento de luz anti-incrustação (isto é, radiação UV) à dita superfície suscetível à incrustação ou à água em posição adjacente à dita superfície. Especificamente, o sistema antibioincrustação pode ser configurado para fornecer a dita luz anti-incrustação através de um meio óptico à dita superfície suscetível à incrustação, sendo que o elemento emissor de UV compreende adicionalmente (ii) o dito meio óptico configurado para receber ao menos parte da radiação UV (luz anti-incrustação), sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão configurada para fornecer ao menos parte da dita radiação UV (luz anti- incrustação). Adicionalmente, especialmente o meio óptico compreende um ou mais dentre um guia de onda e uma fibra óptica, e sendo que a radiação UV (luz anti-incrustação) especialmente compreende uma ou mais dentre luz UVB e UVC. Esses guias de ondas e meios ópticos não são discutidos com detalhes mais adiante no presente documento.

[105] O meio óptico pode também ser fornecido sob a forma de uma folha (de silicone) para aplicação à superfície protegida, sendo que a folha compreende ao menos uma fonte de luz para gerar luz anti-incrustação e um meio óptico semelhante a uma chapa para distribuir a luz anti-incrustação através da folha. Em algumas modalidades, a folha metálica tem uma espessura na ordem de magnitude de alguns milímetros a alguns centímetros, como de 0,1 a 5 cm, como de 0,2 a 2 cm. Em algumas modalidades, a folha metálica não é substancialmente limitada em nenhuma direção perpendicular à direção da espessura de modo que se possa fornecer uma folha metálica substancialmente grande com tamanhos na ordem de magnitude de dezenas ou centenas de metros quadrados. A folha metálica pode ser substancialmente limitada quanto ao tamanho em duas direções ortogonais perpendiculares à direção de espessura da folha metálica, de modo a fornecer um ladrilho anti-incrustação; em outra modalidade, a folha metálica é substancialmente limitada no tamanho em apenas uma direção perpendicular a uma direção da espessura da folha metálica, de modo a fornecer uma tira alongada de folha metálica anti- incrustação. Portanto, o meio óptico, e até mesmo o elemento emissor de UV, pode ser fornecido como ladrilho ou como tira. O ladrilho ou tira pode compreender uma folha (de silicone).

[106] Portanto, em modalidades específicas, o elemento de guia de onda pode compreender um ou mais dentre vidro, silicone e um polímero transmissivo de luz.

[107] Em uma modalidade, o elemento emissor de UV compreende uma grade bidimensional de fontes de luz para gerar radiação UV, e o meio óptico está disposto de modo a distribuir ao menos parte da radiação UV a partir da grade bidimensional de fontes de luz através do meio óptico, de modo a fornecer uma distribuição bidimensional de radiação UV saindo da superfície de emissão de luz do módulo de luz. A grade bidimensional de fontes de luz pode estar disposta em uma estrutura do tipo tela de arame, uma estrutura de compacta, uma estrutura de fileiras/colunas ou qualquer outra estrutura regular ou irregular adequada. A distância física entre as fontes de luz vizinhas na grade pode ser fixa ao longo da grade ou pode variar, por exemplo, como função da potência de saída de luz necessária para fornecer o efeito de anti-incrustação ou como função da localização do elemento emissor de UV na superfície protegida / superfície a ser limpa (por exemplo, a localização no casco de um navio). As vantagens de se fornecer uma grade bidimensional de fontes de luz incluem o fato de que a radiação UV pode ser gerada próximo às áreas a serem protegidas com iluminação de radiação UV, pelo fato de que isto reduz as perdas no meio óptico ou no guia de luz, e que isto aumenta a homogeneidade da distribuição de luz. De preferência, a radiação UV é, em geral, distribuída de maneira homogênea pela superfície de emissão; isso reduz ou mesmo evita áreas pouco iluminadas, onde a incrustação pode, de outro modo, ocorrer ao mesmo tempo em que reduz ou evita o desperdício de energia pelo excesso de iluminação de outras áreas com mais luz do que o necessário para a anti-incrustação. Em uma modalidade, a grade está compreendida no meio óptico. Em ainda outra modalidade, a grade pode ser compreendida por uma folha (de silicone).

[108] Adicionalmente, em uma modalidade o meio óptico pode estar disposto próximo (inclusive opcionalmente fixado) à superfície protegida e acoplado para receber a luz ultravioleta, sendo que o meio óptico tem uma direção de espessura perpendicular à superfície protegida, sendo que duas direções ortogonais do meio óptico ortogonal à direção de espessura são paralelas à superfície protegida, sendo que o meio óptico está configurado para fornecer uma trajetória de propagação da luz ultravioleta, de modo que a luz ultravioleta percorra o interior do meio óptico em ao menos uma das duas direções ortogonais, ortogonalmente à direção da espessura e de modo que, em pontos ao longo de uma superfície do meio óptico, as respectivas porções da luz ultravioleta escapem do meio óptico.

[109] Em um outro aspecto, a invenção também fornece um método de anti-(bio)incrustação de (uma parte de) uma superfície externa de um objeto. Tal objeto inclui o elemento de guia de onda, que pode estar sob a forma de uma placa, como uma mesa de operação ou uma tábua para cortar de cozinha, mas também ter um outro formato, como a maçaneta de uma porta ou um botão de descarga para operar o vaso sanitário (dar descarga no banheiro) ou um manípulo de torneira, entre outros. Também, um assentamento de um vaso sanitário pode compreender o elemento de guia de onda, etc. A invenção também pode ser usada para reduzir a bioincrustação sobre (partes) das paredes de centros cirúrgicos. Portanto, em outros aspectos ou modalidades, a invenção também apresenta um objeto que compreende o sistema conforme definido aqui, sendo que o objeto compreende uma superfície externa e sendo que a janela de saída de radiação é configurada como pelo menos uma parte da superfície externa, sendo que o objeto é selecionado do grupo que compreende uma mesa, uma mesa de cirurgia, uma parede da sala limpa, uma parede do centro cirúrgico e uma parede de cozinha.

[110] Portanto, em modalidades, uma mesa de cirurgia, uma parede da sala limpa, uma parede do centro cirúrgico e uma parede de cozinha podem compreender o elemento de guia de onda aqui descrito.

[111] A fonte de luz pode ser configurada externamente a tal objeto e a radiação pode ser fornecida no elemento do guia de onda, por exemplo, através de uma fibra óptica. Em modalidades específicas, a fonte de luz é incorporada ao elemento de guia de onda.

[112] Para uso na presente invenção, o termo “objeto”, em modalidades específicas, pode se referir também a uma disposição de objetos (diferentes), que estão especificamente conectados funcionalmente.

[113] Em ainda um outro aspecto, a invenção também apresenta um método para controlar o escape de radiação de um elemento de guia de onda para o exterior do elemento de guia de onda, radiação, sendo que a radiação ao menos compreende radiação UV, sendo que o método compreende detectar intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente dentro do elemento de guia de onda e reduzir a intensidade da radiação (de uma fonte de luz que fornece a radiação que compreende ao menos radiação UV) como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

[114] Em modalidades específicas, o objeto pode ser um objeto que é, durante o uso, ao menos temporariamente exposto à água, sendo que o método compreende: fornecer o sistema antibioincrustação, conforme aqui definido, ao objeto, gerar radiação UV (durante o uso do objeto), opcionalmente, como função de um ou mais dentre (i) um sinal de retroalimentação e (ii) um temporizador para variar (periodicamente) a intensidade da radiação UV (luz anti-incrustação) e fornecer a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) à (a parte de) superfície externa. Esse sinal de retroinformação pode ser fornecido pelo sensor. O método pode incluir adicionalmente reduzir a intensidade da radiação como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo, bem como atividades adicionais conforme definido em relação ao sistema.

[115] Em ainda um outro aspecto, a invenção fornece também um método para fornecer um sistema antibioincrustação a um objeto, sendo que o método compreende fornecer o sistema antibioincrustação com o elemento de guia de onda ao objeto, conforme definido mais adiante nas reivindicações anexas. Em especial, o objeto pode ser configurado para ser ao menos temporariamente exposto a microorganismos nocivos, como bactérias, durante o uso do objeto. Assim, em algumas modalidades o elemento de guia de onda pode ser fixado ao objeto, para fornecer o objeto que compreende o elemento de guia de onda.

[116] Em modalidades, a invenção também fornece um método para fornecer um sistema antibioincrustação a um objeto, que durante o uso é pelo menos temporariamente exposto à água, sendo que o método compreende o fornecimento, como integração no objeto e/ou fixação a uma superfície externa, do sistema antibioincrustação ao objeto, como uma embarcação, com o elemento de guia de onda configurado para fornecer a dita radiação UV a uma ou mais dentre uma parte de uma superfície externa do objeto e da água (sendo) adjacente à dita parte (durante o uso), conforme definido nas reivindicações anexas. Especificamente, o elemento de guia de onda é fixado à superfície externa ou pode até mesmo ser configurado como uma (primeira) parte da superfície externa.

[117] Os termos “visível”, “luz visível” ou “emissão visível” referem-se a luz que tem um comprimento de onda na faixa de cerca de 380 a 780 nm.

[118] Em modalidades adicionais, os níveis de incrustação em várias áreas da superfície anti-incrustação podem ser detectados e controlados separadamente.

[119] Em ainda outras modalidades, o monitoramento ocorre em tempo real e o sinal de incrustação do sensor é usado para controlar a radiação UV do sistema anti- incrustação.

[120] Portanto, a radiação antibioincrustação especialmente inclui radiação UV. A radiação usada para a detecção com o sensor (reflexão, dispersão, luminescência) pode ser uma ou mais dentre radiação UV, visível e IR, isto é, especificamente, substancialmente qualquer radiação entre cerca de 200 e 1.500 nm.

[121] Especificamente, qualquer ação aqui descrita pode ser executada com um dispositivo feito pelo homem. Por exemplo, um termo “detecção” pode se referir à detecção com um sensor ou um termo como “determinação” pode se referir à determinação com um processador.

Breve descrição dos desenhos

[122] As modalidades da invenção serão, agora, descritas apenas a título de exemplo com referência aos desenhos esquemáticos anexos, sendo que os símbolos de referência correspondentes indicam partes correspondentes, nos quais:

[123] as Figuras 1a a 1h representam esquematicamente alguns aspectos gerais;

[124] as Figuras 2a a 2c representam esquematicamente algumas modalidades e variantes;

[125] as Figuras 3a e 3b representam esquematicamente algumas modalidades e variantes adicionais; as Figuras 4a e 4b representam esquematicamente algumas modalidades e variantes adicionais;

[126] as Figuras 5a e 5b mostram esquematicamente alguns esquemas possíveis; e

[127] as Figuras 6a e 6b representam esquematicamente alguns aspectos adicionais.

[128] Os desenhos não estão necessariamente em escala.

Descrição detalhada das modalidades

[129] A Figura 1a mostra esquematicamente uma modalidade de um sistema antibioincrustação 200 que compreende um elemento emissor de UV 210. O elemento emissor de UV 210 compreende uma janela de saída de radiação UV 230. O elemento emissor de UV 210 encerra, ao menos parcialmente, uma fonte de luz 220 configurada para fornecer radiação UV 221. Aqui, a título de exemplo, três fontes de luz 220 são mostradas. Aqui, o elemento emissor de UV 210 é configurado como guia de onda, com elementos embutidos no mesmo. Portanto, as fontes de luz 220 são embutidas no guia de onda. A janela de saída de radiação UV 230 é configurada para transmitir ao menos parte da radiação UV 221 da fonte de luz 220. A janela de saída de radiação UV 230 compreende um lado da janela de saída a montante da janela lateral 231, aqui direcionado à fonte (ou fontes) de luz e um lado da janela a jusante 232. O elemento emissor de UV 210 também encerra, ao menos parcialmente, um sensor óptico 310 configurado para detectar a radiação 421 que emana do lado da janela a jusante 232. Aqui, o sensor 310 também é embutido no guia de onda. O sensor 310 é configurado para fornecer um sinal de sensor óptico correspondente, que correspondente à radiação 421 que emana do lado a jusante. Adicionalmente, o sistema antibioincrustação 200 é adicionalmente configurado para fornecer a dita radiação UV 221 em dependência do dito sinal de sensor óptico. A radiação 421 pode incluir um ou mais dentre espalhamento da radiação de fonte de luz 221 (por bioincrustação no lado da janela a jusante 232), reflexão da radiação de fonte de luz 221 (no lado da janela a montante 231) e luminescência de bioincrustação (no lado da janela a jusante 232), indicada pelo número de referência 5.

[130] Especificamente, a radiação 421 inclui a reflexão da radiação de fonte de luz 221 (a menos que toda a radiação seja desacoplada).

[131] Aqui, nessa modalidade representada esquematicamente, o mesmo tipo de fonte de luz é usado para a radiação antibioincrustação 221 e para o laço de controle com o sensor 310; todavia, esse não é necessariamente o caso. O número de referência 305 se refere a componentes eletrônicos ou a um elemento de controle (consultar também abaixo) para controlar a radiação 221 das fontes de luz 220 como função do sensor óptico 310. Aqui, o controle pode se referir a um ou mais dentre controlar a intensidade e controlar a distribuição espectral. A combinação de sensor 310 e fonte de luz que gera radiação que é usada direta ou indiretamente, como por reflexão, dispersão, luminescência, também é indicada na presente invenção como um sistema de sensor. A fonte de luz é também indicada na presente invenção como fonte do sistema de sensor.

[132] O termo “controle” se refere especificamente à determinação do comportamento ou supervisão da execução da fonte de luz, especialmente, dessa forma, um ou mais dentre a intensidade e a distribuição espectral, especialmente ao menos a intensidade.

[133] Nota-se que, na modalidade representada esquematicamente na Figura 1b, e também outras modalidades aqui descritas e/ou representadas na presente invenção, há um elemento emissor de radiação, especialmente aqui, o elemento emissor de UV 220, que encerra ao menos parcialmente, ou mesmo substancialmente totalmente, a fonte de luz e o sensor.

[134] As Figuras 1b a 1d representam esquematicamente modalidades de um objeto 10 que, durante o uso, fica ao menos parcialmente submerso em água 2, vide a linha d’água 13. O objeto 10, como uma embarcação ou uma eclusa, consultar também abaixo, compreende adicionalmente um sistema antibioincrustação 200 que compreende um elemento emissor de UV 210, especialmente para aplicação de radiação UV 221 a uma parte 111 de uma superfície externa 11 do objeto 10, como um casco ou parte de um casco. Aqui são mostradas duas modalidades, nas quais o sistema antibioincrustação 200 ou, mais especificamente, o elemento emissor de UV 210, faz parte de uma superfície externa, e forma assim, de fato, parte da superfície externa (Figura 1a), ou nas quais o elemento emissor de UV 210 é configurado para irradiar a superfície externa e não forma, necessariamente, parte de uma superfície externa, como um casco de um navio (Figura 1c). Por exemplo, o objeto 10 é selecionado do grupo que consiste em uma embarcação 1 e um objeto de infraestrutura 15 (consultar também abaixo).

[135] O elemento emissor de UV 210 compreende uma ou mais fontes de luz 220 e pode ser, portanto, especificamente configurado para irradiar com a dita radiação UV 221 (durante um estágio de irradiação) uma ou mais dentre (i) a dita parte 111 da dita superfície externa 11 e (ii) a água adjacente à dita parte 111 da dita superfície externa 11. A variante anterior aplica-se especificamente à modalidade da Figura 1c, e a última modalidade aplica-se especificamente a ambas as modalidades das Figuras 1b a 1c. Deve-se observar, porém, que quando uma superfície externa do elemento emissor de UV 210 está configurada como superfície externa do objeto 10, obviamente a parte 111 é irradiada por si só com a radiação UV 221.

[136] Portanto, o elemento emissor de UV 210 compreende uma janela de saída de radiação UV 230, e o elemento emissor de UV 210 é configurado para fornecer a dita radiação UV 221 a jusante da dita janela de saída de radiação UV 230 do dito elemento emissor de UV 210.

[137] Especificamente, a fonte de luz 220 é ao menos controlável entre um primeiro nível de radiação UV e um segundo nível de radiação UV, sendo que o primeiro nível de radiação UV é maior que o segundo nível de radiação UV (e sendo que o segundo nível de radiação UV é menor que o primeiro nível de radiação (incluindo, por exemplo, zero)).

[138] Conforme indicado acima, o termo “embarcação”, indicado pela referência 1, pode, por exemplo, referir-se a um barco ou navio (referência 10a na Figura 1d) etc., como um barco a vela, um navio-tanque, um navio de cruzeiro, um iate, uma balsa, um submarino (referência 10d na Figura 1d) etc., conforme esquematicamente indicado na Figura 1d. O termo “objeto infraestrutural”, indicado pela referência 15, pode especificamente se referir a aplicações aquáticas que são, em geral, dispostas de modo substancialmente estacionário, como uma represa/eclusa (referências 10e/10f na Figura 1d), um pontão (referência 10c na Figura 1d), uma plataforma de petróleo (referência 10b na Figura 1d) etc.

[139] A Figura 1e representa esquematicamente, com mais detalhes, uma modalidade do sistema antibioincrustação 200, aqui a título de exemplo incluindo um sistema de controle integrado 300 e um sensor integrado 310.

[140] A Figura 1f representa esquematicamente uma superfície externa 11 de um objeto 10, como uma parede de uma embarcação ou uma parede de um objeto de infraestrutura que tem, a título de exemplo, uma pluralidade de elementos emissores de UV 210 (aqui associados a um casco 21 de uma embarcação 1). Alternativa ou adicionalmente, pode ser aplicada uma pluralidade de sistemas antibioincrustação 200 funcionalmente acoplados ou de funcionamento independente.

[141] A Figura 1f também representa esquematicamente a modalidade na qual o sistema antibioincrustação 200 compreende uma pluralidade de elementos emissores de UV 210 (com uma pluralidade de fontes de luz), uma pluralidade de janelas de saída de radiação 230 e uma pluralidade das ditas partes 111, sendo que a pluralidade de fontes de luz 220 é configurada para fornecer a dita radiação UV 221 através da dita pluralidade de janelas de saída de radiação 230 à dita pluralidade de partes 111, e sendo que a dita pluralidade de partes 111 é configurada em diferentes alturas do objeto 10, e sendo que o sistema de controle 300 é configurado para controlar individualmente as fontes de luz 220, como uma função das ditas informações de entrada. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema de controle 300 pode ser configurado para controlar individualmente as fontes de luz 220 como uma função das posições das partes 111 da superfície externa 11 em relação à água.

[142] A Figura 1g mostra esquematicamente uma modalidade em que uma embarcação 1, como a modalidade do objeto 10, compreende uma pluralidade de sistemas antibioincrustação 200 e/ou um ou mais desses sistemas antibioincrustação 200 compreendem uma pluralidade de elementos emissores de UV 210. Dependendo da altura do sistema específico antibioincrustação 200 e/ou da altura dos elementos emissores de UV 210, como em relação a uma (linha de) água, os respectivos elementos emissores de UV 210 podem ser ligados.

[143] A Figura 1h mostra uma modalidade de tela de arame onde as fontes de luz 210, como os LEDs UV, são dispostas em uma grade e conectadas em uma série de conexões paralelas. Os LEDs podem ser montados nos nós, seja por meio de soldagem, colagem ou qualquer outra técnica conhecida de conexão elétrica para conectar os LEDs às estruturas do tipo tela de arame. Um ou mais LEDs podem ser colocados em cada nó. Pode ser implementado acionamento por CC ou CA. Caso se use CA, então se pode usar um par de LEDs em configuração antiparalela. O versado na técnica sabe que, em cada nó, mais de um par de LEDs na configuração antiparalela pode ser usado. O tamanho real da grade com estrutura de tela de arame e a distância entre os LEDs de UV na grade podem ser ajustados esticando-se a estrutura de fole. A grade com estrutura em tela de arame pode ser incorporada a um meio óptico. Acima, são descritas aplicações de prevenção especialmente ativas, sendo que o sistema antibioincrustação 200 desliga, ou desliga elementos emissores de UV 210 específicos ou fontes de luz 220 específicas, dependendo do contato com a água, um sinal de um sensor etc. Entretanto, alternativa ou adicionalmente, mensagens ou sinais de alerta também podem ser usados para avisar um indivíduo de perigo.

[144] A Figuras 2a representa esquematicamente uma variante em que a reflexão interna (ou a reflexão interna total, RIT) é usada como entrada para o sensor 310, respectivamente. A reflexão interna pode diminuir com o aumento da bioincrustação 5. Aqui, a título de exemplo, a fonte de luz 220, que também é usada para a geração de radiação UV como luz antibioincrustação é aplicada (no sistema de sensor); entretanto, também pode ser aplicada uma fonte de luz alternativa (consultar também a Figura 2c). A Figura 2a, a título de exemplo, também inclui um elemento de bloqueio ou bloqueio físico, indicado com a referência 217, que é configurado para evitar que a radiação de fonte de luz, indicada com a referência 221, atinja diretamente o sensor 310.

[145] Conforme esquematicamente mostrado na Figura 2a, o elemento de guia de onda 1210 é configurado para receber ao menos parte da radiação 221 e irradiar ao menos parte da radiação 221 para o exterior do elemento de guia de onda 1210 através da janela de saída de radiação 230. Adicionalmente, o elemento de guia de onda pode ser configurado para refletir internamente parte da radiação 221 na janela de saída de radiação 230. Essa radiação refletida pode ser medida pelo sensor 310.

[146] A Figura 2b mostra esquematicamente uma modalidade em que a luminescência de bioincrustação 5 é usada. Essa luminescência pode estar no visível e/ou no infravermelho. A excitação pode ser com a fonte de luz 220 ou uma fonte de luz alternativa (consulte também a Figura 2c).

[147] Aqui, a título de exemplo, um compartimento com uma janela de saída de radiação 230 separada é esquematicamente mostrado, em vez de uma placa de guia de onda conforme usado em muitos dos outros desenhos esquemáticos. Portanto, o elemento emissor de UV pode ser um módulo tipo placa, com um ou mais elementos relevantes ao menos parcialmente, ou mesmo totalmente, embutidos no mesmo. Entretanto, o elemento UV pode também incluir um compartimento que confina ao menos parcialmente, ou mesmo totalmente, um ou mais elementos relevantes. O um ou mais elementos relevantes ao menos compreendem a fonte de luz, que é configurada para fornecer radiação de fonte de luz, especialmente a radiação UV.

[148] A Figura 2c mostra esquematicamente uma modalidade em que o sistema 200 compreende uma segunda fonte de luz 280 configurada para gerar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha, aqui indicada como segunda luz de fonte de luz 281, e sendo que o sensor óptico 310 é configurado para detectar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha e fornecer o dito sinal de sensor correspondente. Aqui, a título de exemplo, duas segundas fontes de luz 280 são aplicadas, por exemplo, para fornecer tipos diferentes de luz, como azul e verde, ou visível e IV etc. O sensor óptico 310 pode ser configurado para detectar uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha e fornecer o dito sinal de sensor correspondente.

[149] Nota-se que, adicionalmente, quando se deseja a radiação visível ou IV como entrada para o sistema sensor, pode-se também usar fontes de luz 220 que são configuradas para fornecer radiação UV 221 e uma ou mais dentre radiação visível e infravermelha.

[150] O sistema antibioincrustação 200 pode incluir, ainda, um elemento de controle 320 configurado para corrigir o sinal de sensor para uma dependência da intensidade de radiação UV da fonte de luz 220. O elemento de controle 320 pode também ser configurado para minimizar variações na intensidade de radiação UV da fonte de luz 220, conforme representado esquematicamente na Figura 3a. Em modalidades, o elemento de controle 320 pode ser compreendido pelo sistema de controle 300 (não mostrado neste desenho esquemático).

[151] Com referência às Figuras 2a a 2c, 3a e 3b, e outras modalidades aqui descritas, mas não mostradas, a fonte de luz e o sensor são especificamente configurados no mesmo lado da janela de saída de radiação 230. Com referência às Figuras 2a a 2c, 3a e 3b, e outras modalidades aqui descritas, mas não mostradas, a fonte de luz e o sensor são especificamente configurados no mesmo lado do lado da janela a montante 231.

[152] Nota-se, adicionalmente, que (dessa forma) tanto a fonte de luz como o sensor óptico podem ser embutidos no elemento emissor de luz, ainda mais especialmente no guia de onda, como um guia de onda de silicone.

[153] O guia de onda compreende especificamente um material transmissivo de radiação, como vidro, quartzo, sílica (fundida), silicone, fluoropolímero etc.

[154] A Figura 4a representa esquematicamente uma modalidade do sistema antibioincrustação 200 compreendendo uma pluralidade de fontes de luz 220. Aqui, as fontes de luz 220 compreendem LEDs 225. Os LEDs compreendem matrizes de LED 226. As matrizes de LED 226 dos LEDs vizinhos 225 têm distâncias d1 mútuas entre fontes de luz, especialmente selecionadas a partir da faixa de 0,5 a 200 mm. Conforme mostrado, o sistema antibioincrustação 200 compreende adicionalmente uma pluralidade de sensores ópticos 310. Os sensores ópticos vizinhos têm distâncias d2 mútuas entre sensores ópticos, especialmente selecionadas a partir da faixa de ao menos 4 cm, como na faixa de 10 a 100 cm. Aqui, o sistema antibioincrustação 200 compreende uma pluralidade de subconjuntos 330 de fontes de luz 220 e sensores ópticos 310, sendo que cada subconjunto 330 compreende uma ou mais fontes de luz 220 e um ou mais sensores ópticos 310. Especificamente, cada subconjunto 330 é configurado para fornecer a dita radiação UV 221 da uma ou mais fontes de luz 220 no subconjunto 330 em dependência do sinal de sensor óptico do um ou mais sensores ópticos 310 no subconjunto 330. Um sistema de controle pode ser incluído em um ou mais elementos 210 ou pode, por exemplo, ser um sistema de controle central 300, esquematicamente indicado com o quadrado tracejado. Nota-se que o sistema de controle 300 pode também ser remoto a partir dos elementos 210.

[155] A Figura 4b representa esquematicamente uma modalidade em que uma fonte de luz 220, isto é, aqui, uma fonte de luz de estado sólido, é configurada como sensor. Com essa finalidade, componentes eletrônicos ou um elemento de controle 305 podem ser incluídos para ter a função de fonte de luz de estado sólido como o sensor 310. Opcionalmente, essa fonte de luz pode ser controlada pelos componentes eletrônicos ou elemento de controle 305 para alternar entre um estágio de detecção e um estágio de radiação.

[156] Os componentes eletrônicos ou um elemento de controle 305 podem ser compreendidos por um sistema de controle 300 (não mostrado aqui).

[157] A Figura 5a mostra esquematicamente um esquema com, no eixo x o tempo, no eixo y esquerdo a intensidade da luz anti-incrustação, com uma linha contínua indicada com F1, e no eixo y direito o sinal de sensor que detecta a luz refletida, com uma curva tracejada indicando o sinal, sendo que a curva tracejada é indicada com referência a I1. Quando um objeto, como um ser humano, toca por algum tempo a janela de saída de radiação (superfície do guia de onda), há uma queda súbita na luz refletida internamente, como em t1. Pouco tempo depois, a intensidade da radiação UV é reduzida por um sistema de controle. Aqui, a intensidade é caiu para zero em t2. Quando o objeto é removido do guia de onda, aqui em t3, a luz refletida interna aumenta, conforme visto com o aumento essencialmente até o nível original de I1. Pouco tempo depois, em t4, a intensidade da radiação UV é aumentada essencialmente até o nível original de F1. A diferença ao longo do tempo (entre t1 e t2, ou t3 e t4, respectivamente) pode ser muito pequena, uma vez que o sistema de controle pode essencialmente reagir imediatamente (por exemplo, quando o tempo de controle for mantido em um mínimo).

[158] A Figura 5b representa esquematicamente um exemplo similar, mas com algumas variações. Aqui, aparentemente, a bioincrustação aumenta à medida que a reflexão interna I1 diminui. Pode-se tentar interromper esse aumento mediante o aumento também da intensidade da radiação UV F1 (na escala de tempo mostrada, isso aparentemente ainda não tem o efeito desejado). Um contato com um ser humano ou outro objeto pode ter o mesmo resultado como acima. No entanto, neste exemplo esquemático a título de exemplo, a intensidade da radiação UV F1 não caiu para zero. Quando o objeto é removido, a intensidade da radiação UV pode ser aumentada até um nível que pode ser associado com a intensidade de reflexão interna I1 medida de acordo com uma relação predefinida entre a intensidade de UV e a intensidade de reflexão interna.

[159] À medida que a radiação UV F1 é alterada, fica evidente que o primeiro e o segundo limiares foram alcançados nos exemplos das Figuras 5a e 5b.

[160] Em certas modalidades, quando o primeiro limiar é alcançado, o sistema pode também fornecer um ou mais dentre um sinal acústico, um sinal de luz e um sinal de vibração. Isso pode alertar o organismo superior que está tocando a janela de saída de radiação. O sinal de luz se refere especificamente a essencialmente uma ou mais dentre radiação visível e IV, especificamente, ao menos radiação visível.

[161] A Figura 6a representa esquematicamente um sistema que inclui também uma interface de usuário 340. A interface de usuário pode, em modalidades, compreender uma interface gráfica de usuário. A interface de usuário pode ser especificamente externa ao elemento de guia de onda 1210, embora este não seja necessariamente o caso.

[162] A Figura 6b mostra muito esquematicamente um banheiro com um vaso sanitário, incluindo um assento do vaso sanitário, uma pia com um manípulo da torneira, bem como uma porta com uma maçaneta interna e uma maçaneta externa. Aqui, a título de exemplo, a maçaneta interna, a maçaneta externa, o manípulo da torneira e o assento do vaso sanitário são todos os objetos, conforme definido aqui.

[163] Em modalidades, a luz pode ser ligada novamente após um tempo predeterminado; ou melhor ainda, após uma etapa similar, mas negativa, no desacoplamento ser observada. Isso implica que o objeto tocando a superfície, saiu.

[164] Em modalidades, dependendo do tamanho da superfície protegida de UV, múltiplos sensores poderiam ser integrados, juntamente com a condução em seção da emissão UV. Dessa forma, fonte de UV poderia ser localmente desligada, em resposta a uma “perturbação” local.

[165] Qualquer “superfície ativa” usando emissão UV para “razões de segurança” biológicas poderia se beneficiar dessa ideia. Poderia se pensar em maçanetas de banheiros públicos, tábuas para cortar em uma cozinha, equipamento hospitalar ou mesas usadas em centros cirúrgicos, etc.

[166] O termo “substancialmente” usado na presente invenção, como em “substancialmente toda a luz” ou em “consiste substancialmente”, será entendido pelo versado na técnica. O termo “substancialmente” pode incluir também modalidades com “totalmente”, “completamente”, “todo” etc. Por esse motivo, em algumas modalidades, o advérbio “substancialmente” pode também ser removido. Onde for aplicável, o termo “substancialmente” pode se referir também a 90% ou mais, como 95% ou mais, especialmente, 99% ou mais, até mesmo mais especialmente, 99,5% ou mais, inclusive 100%. O termo “que compreende” inclui, também, modalidades nas quais o termo “que compreende” significa “consiste em”. O termo “e/ou” se refere especificamente a um ou mais dos itens mencionados antes e depois de “e/ou”. Por exemplo, uma frase “item 1 e/ou item 2” e frases similares podem estar relacionadas a um ou mais dentre o item 1 e o item 2. O termo “que compreende” pode, em uma modalidade, referir-se a “que consiste em”, mas em outra modalidade pode se referir também a “que contém ao menos as espécies definidas e opcionalmente uma ou mais outras espécies”.

[167] Além disso, os termos “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e similares, na descrição e nas reivindicações, são usados para distinguir elementos similares e não necessariamente para descrever uma ordem sequencial ou cronológica. Deve-se entender que os termos assim usados são intercambiáveis sob circunstâncias adequadas, e que as modalidades da invenção descritas neste documento podem ser praticadas em outras sequências, diferentes das descritas ou ilustradas neste documento.

[168] Os dispositivos neste documento são, dentre outros, descritos durante a operação. Conforme ficará evidente para o versado na técnica, a invenção não se limita a métodos de operação ou dispositivos em operação.

[169] Deve-se notar que as modalidades mencionadas acima ilustram a invenção ao invés de limitá-la, e que os versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas, sem se afastarem do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser interpretados como limitadores da reivindicação. O uso do verbo “compreender” e suas conjugações não excluem a presença de elementos ou etapas além dos mencionados em uma reivindicação. O artigo indefinido “um” ou “uma” que precede um elemento não exclui a presença de uma pluralidade desses elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware que compreende vários elementos distintos, e por meio de um computador programado adequadamente. Na reivindicação de dispositivo que enumera vários meios, vários desses meios podem ser incorporados por um único item de hardware. O simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

[170] A invenção se aplica, adicionalmente, a um dispositivo que compreende um ou mais dos recursos caracterizadores descritos na descrição e/ou mostrados nos desenhos anexos. A invenção se refere adicionalmente a um método ou processo que compreende um ou mais dos recursos caracterizantes descritos na descrição e/ou mostrados nos desenhos anexos.

[171] Os vários aspectos discutidos nesta patente podem ser combinados a fim de fornecer vantagens adicionais. Além disso, alguns dos recursos podem formar a base para um ou mais pedidos divisionais.

Claims

1. SISTEMA (200), que compreende: - um elemento de guia de onda (1210) que compreende uma janela de saída de radiação (230), sendo que o elemento de guia de onda (1210) é (a) configurado para receber radiação (221), sendo que a radiação (221) compreende pelo menos radiação UV e (b) configurado para irradiar ao menos parte da radiação (221) para o exterior do elemento de guia de onda (1210) através da janela de saída de radiação (230) e (c) configurado para refletir internamente parte da radiação (221) na janela de saída de radiação (230); - um sensor óptico (310) configurado para detectar uma intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente (221); - um sistema de controle (300) funcionalmente acoplado ao sensor óptico, caracterizado pelo sistema de controle ser configurado para reduzir a intensidade da radiação (221) como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

2. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de controle (300) ser configurado para reduzir a intensidade da radiação (221) apenas quando, em um período de controle predeterminado, um segundo limiar predeterminado de um aumento da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo não ocorrer, e sendo que o primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna ao longo do tempo é uma redução da intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico (310) de pelo menos 1% em no máximo 1 segundo.

3. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo primeiro limiar predeterminado ser selecionado dentre a faixa de 0,1%/s ^ |ΔI/Δt| ^ 400%/s, sendo que ΔI é a redução na intensidade de reflexão interna (I) em porcentagem, sendo que ΔI<0%, sendo que Δt é o período de tempo no qual essa redução ΔI ocorre, sendo que Δt é no máximo um 1 segundo.

4. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo sistema de controle (300) ser configurado para aumentar a intensidade da radiação (221) como função de um segundo limiar predeterminado de um aumento da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

5. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3 quando dependente da reivindicação 2, ou 4, caracterizado pelo segundo limiar predeterminado ser selecionado dentre a faixa de 0,1%/s ^ |ΔI/Δt| ^ 100%/s, sendo que ΔI é o aumento na intensidade de reflexão interna (I) em porcentagem, sendo que ΔI>0%, sendo que Δt é o período de tempo no qual esse aumento ΔI ocorre, sendo que Δt é no máximo um 1 segundo.

6. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo sistema de controle ser configurado para reduzir a radiação (221), como função de se alcançar o primeiro limiar predeterminado da redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo, para um primeiro nível de intensidade da radiação (221) maior que 0 W e para aumentar a radiação (221) como função do segundo limiar predeterminado do aumento ao longo do tempo da intensidade de reflexão interna (I), para um segundo nível de intensidade predeterminado da radiação (221), sendo que o segundo nível de intensidade predeterminado da radiação (221) situa-se na faixa de +/-10% do nível de intensidade da radiação (221) antes da redução para o primeiro nível de intensidade da radiação (221).

7. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 6, sendo que o sistema (200) é caracterizado por ser configurado para irradiar ao menos parte da radiação (221) para o exterior do elemento de guia de onda (1210), de acordo com uma relação predeterminada entre a intensidade da radiação (221) e a intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico (310), e sendo que o segundo nível de intensidade predeterminado da radiação (221) é o nível de intensidade da radiação (221) associado à intensidade de reflexão interna (I) detectada pelo sensor óptico (310).

8. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender uma interface de usuário (340), sendo que o sistema de controle (300) compreende adicionalmente uma rotina de segurança, de modo que, após uma redução da intensidade da radiação (221) ao se alcançar o primeiro limiar predeterminado da intensidade de reflexão interna (I), a intensidade da radiação (221) só possa ser aumentada mediante uma instrução através da interface de usuário (340).

9. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o sistema é caracterizado por compreender adicionalmente: - uma fonte de luz (220) configurada para fornecer a radiação (221).

10. SISTEMA (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender uma pluralidade de fontes de luz (220) e uma pluralidade de sensores ópticos (310) configurados em uma pluralidade de subconjuntos (330) de uma ou mais fontes de luz (220) e um ou mais sensores ópticos (310), sendo que a uma ou mais fontes de luz (220) de cada subconjunto (330) são configuradas para irradiar radiação (221) através das respectivas partes (233) da janela de saída de radiação (230), e sendo que o sistema de controle (300) é configurado para controlar um ou mais subconjuntos (330) independentes de um ou mais outros subconjuntos (330).

11. OBJETO (10) que compreende o sistema (200), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, sendo que o objeto (10) é caracterizado por compreender uma superfície externa (11), e sendo que a janela de saída de radiação (230) é configurada como ao menos parte da superfície externa (11), sendo que o objeto é selecionado do grupo que compreende uma maçaneta, um manípulo de torneira, um botão de descarga, um assento de vaso sanitário, um corrimão, uma tábua para cortar de cozinha e um dispositivo médico.

12. OBJETO (10) que compreende o sistema (200), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, sendo que o objeto (10) é caracterizado por compreender uma superfície externa (11), e sendo que a janela de saída de radiação (230) é configurada como ao menos parte da superfície externa (11), sendo que o objeto é selecionado do grupo que compreende uma mesa, uma mesa de cirurgia, uma parede de sala limpa, uma parede de centro cirúrgico e uma parede de cozinha.

13. OBJETO (10) que, durante o uso, fica pelo menos parcialmente submerso em água, sendo que o objeto (10) é caracterizado por compreender o sistema (200), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, sendo que o elemento de guia de onda (1210) é configurado para irradiar com radiação (221), durante um estágio de irradiação, uma ou mais dentre (i) uma parte (111) de uma superfície externa (11) do dito objeto (10) e (ii) água adjacente à dita parte (111) da dita superfície externa (11), sendo que o objeto (10) é selecionado do grupo que consiste em uma embarcação (1) e um objeto infraestrutural (15).

14. MÉTODO PARA CONTROLAR O ESCAPE DE RADIAÇÃO (221) de um elemento de guia de onda (1210) para o exterior do elemento de guia de onda (1210), radiação (221), sendo que a radiação (221) compreende ao menos radiação UV, sendo que o método compreende detectar a intensidade de reflexão interna (I) da radiação refletida internamente (221) no elemento de guia de onda (1210), e caracterizado por reduzir a intensidade da radiação (221) como função de alcançar um primeiro limiar predeterminado de uma redução da intensidade de reflexão interna (I) ao longo do tempo.

15. MÉTODO PARA FORNECER UM SISTEMA (200), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, a um objeto (10), sendo que o método é caracterizado por compreender o fornecimento do sistema (200) com o elemento de guia de onda (1210) ao objeto (10), sendo que o objeto é selecionado do grupo que consiste em uma embarcação e um objeto infraestrutural que tem uma aplicação aquática.