BR112020000979B1

BR112020000979B1 - Pilha de camadas para uso em um sistema antibioincrustação, sistema antibioincrustação, objeto, método para fornecer uma pilha de camadas e uso da pilha de camadas

Info

Publication number: BR112020000979B1
Application number: BR112020000979-2A
Authority: BR
Inventors: Willem-Jan Arend De Wijs; Cornelis Gerardus Visser; Michael Maria Johannes Van Lierop
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2024-07-30

Abstract

A presente invenção fornece uma pilha de camadas (500) que compreende uma primeira camada de silicone (510), sendo que a primeira camada de silicone (510) tem uma primeira superfície (511) e uma segunda superfície (512), sendo que a primeira camada de silicone (510) é transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm, sendo que a pilha de camadas (500) compreende adicionalmente um ou mais dentre: -um primeiro elemento de camada configurado em um primeiro lado da primeira superfície (511), sendo que o primeiro elemento de camada é associado, por uma ligação química, à primeira superfície (511) diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária (615), que é transmissivo de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da de 200 a 380 nm, sendo que o primeiro elemento de camada compreende pelo menos uma primeira camada que difere, em composição, da primeira camada de silicone (510), e sendo que o primeiro elemento de camada é transmissivo de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm; e - um segundo elemento de camada (620) configurado em um segundo lado da segunda superfície (512), sendo que o segundo elemento de camada (...).

Description

Campo da invenção

[001] A invenção se refere a uma pilha de camadas que compreende uma camada de silicone, bem como ao uso de tal pilha de camadas, e a um sistema antibioincrustação que inclui a pilha de camadas. A invenção também se refere a um objeto com tal pilha de camadas sobre uma superfície de tal objeto. A invenção se refere adicionalmente a um método para montar tal pilha de camadas.

Antecedentes da invenção

[002] Métodos antibioincrustação são conhecidos na técnica. O documento US2013/0048877, por exemplo, descreve um sistema para antibioincrustação de uma superfície protegida, que compreende uma fonte de luz ultravioleta para gerar luz ultravioleta, e um meio óptico disposto próximo 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 ortogonais à direção da espessura são paralelas à superfície protegida, sendo que o meio óptico é 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 em uma posição ortogonal à direção da espessura, e de modo que, em pontos ao longo de uma superfície do meio óptico, respectivas porções da luz ultravioleta escapem do meio óptico.

[003] O documento US2014/140091 descreve um sistema de iluminação que emprega um guia de onda. A luz recebida de uma borda ou de uma extremidade de um guia de onda é propagada em resposta à transmissão e reflexão interna total. Os elementos de deflexão de luz distribuídos ao longo da trajetória de propagação de luz mudam continuamente o ângulo de propagação fora do plano de raios de luz e provocam a dissociação de porções da luz propagada a partir do núcleo do guia de onda em diferentes distâncias a partir da borda ou extremidade de entrada de luz. A luz escapa do guia de onda para uma camada intermediária em ângulos baixos fora do plano e é adicionalmente redirecionada por recursos de extração de luz para fora do sistema. Em uma modalidade, o sistema de iluminação é configurado para emitir luz colimada. Em uma modalidade, o sistema de iluminação inclui recursos em relevo de superfície rasa. Em uma modalidade, os elementos de deflexão de luz incluem partículas de dispersão progressiva distribuídas em todo o volume do guia de onda. Métodos e unidades de iluminação colimadora e não colimadora adicionais também são revelados.

Sumário da invenção

[004] 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.

[005] 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.

[006] 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.

[007] Em modalidades específicas, uma dose média (da radiação UV) ao longo do tempo é selecionada a partir da faixa de pelo menos 10 J/m2, como especialmente selecionada da faixa de 100 a 3.000 J/m2.

[008] Resultados especialmente bons podem ser obtidos com uma radiação UV constante substancial de pelo menos cerca de 0,5*10-9 Watt/mm2, como pelo menos cerca de 109 Watt/mm2, como pelo menos cerca de 1,5*10-9 Watt/mm2, em relação à área da superfície emissora de luz, como não mais que 10-6 Watt/mm2, como não mais que 0,5*10-7 Watt/mm2, como não mais que 10-7 Watt/mm2.

[009] 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.

[010] 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).

[011] No passado, foram propostos módulos de iluminação para anti-incrustação de uma superfície protegida que compreendem ao menos uma fonte de luz para gerar luz anti- incrustação, um meio óptico para distribuir pelo menos uma parte da luz anti-incrustação através do meio óptico, sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão para emitir a luz anti-incrustação distribuída em uma direção oposta à superfície protegida quando o módulo de iluminação é disposto em, sobre e/ou próximo à superfície protegida, e sendo que a superfície de emissão é uma superfície substancialmente plana. Especialmente, o meio óptico compreende um material de silicone, em particular, um material de silicone selecionado dentre o grupo que compreende metil- silicones e/ou material de sílica de grau UV. Um problema comum com os guias de luz é que o excesso de luz pode escapar em algumas partes, e muito pouco pode escapar em outras partes, o que pode levar a uma distribuição sub-ideal da luz que escapa. Por exemplo, dependendo da posição sobre a superfície, a luz precisa ou sair ou, por exemplo, ficar mais próxima ao LED; a luz precisa ser mantida na camada (de silicone) que funciona como um guia de luz. A última pode ser feita de vários modos. Por exemplo, pode-se usar colimação mediante a aplicação de pequenos refletores ou lentes próximas aos LEDs. Entretanto, isso pode incluir elementos ópticos adicionais, que podem tornar o módulo mais caro e podem tornar o processo de produção mais complexo. Adicionalmente, as dimensões do módulo também podem aumentar substancialmente. Na presente invenção, os termos “silicone” e “siloxano” são usados de forma intercambiável. Aqui, o termo “siloxano” se refere especificamente a polissiloxanos, isto é, a materiais que são sólidos à temperatura ambiente e têm uma cadeia principal de grupos Si-O-Si-.

[012] Adicionalmente, os guias de luz podem se deteriorar mediante o contato com produtos químicos ou podem não ter resistência suficiente quando fornecidos como uma camada relativamente delgada (mas transparente à UV).

[013] Por esse motivo, é um aspecto da invenção fornecer uma pilha de camadas alternativa que elimina, de preferência, pelo menos parcialmente, uma ou mais das desvantagens descritas acima. Adicionalmente, é um aspecto da invenção fornecer um método para fornecer tal pilha de camadas.

[014] A presente invenção pode ter como objetivo superar ou aliviar ao menos uma das desvantagens da técnica anterior, ou fornecer uma alternativa útil.

[015] No presente documento, é proposta uma solução em que a alta transparência de uma camada óptica, especialmente uma camada de silicone, é combinada com uma ou mais camadas que fornecem uma função adicional e que possibilitam que a camada óptica seja delgada e/ou, por exemplo, seja de um silicone de alta transparência. Silicones de alta transparência são, por exemplo, caracterizados por um baixo teor de grupos funcionais na cadeia principal de siloxano que possibilitam a reticulação, um baixo teor de moléculas catalisadoras que facilitam a reticulação e, opcionalmente, (um alto teor de) moléculas de proteção de catalisador que estabilizam o catalisador, evitando a absorção de UV do catalisador. Em especial, a transmissão para UV-C, ainda mais especificamente para cerca de 270 nm, é de pelo menos cerca de 50%/10 mm, especialmente pelo menos cerca de 70%/10 mm e, ainda mais especificamente, pelo menos cerca de 80%/10 mm.

[016] Portanto, em um primeiro aspecto, a invenção fornece uma pilha de camadas que compreende uma primeira camada, especialmente uma camada que tem uma transmissão relativamente alta de radiação UV, em modalidades, especialmente uma primeira camada de silicone, sendo que a primeira camada (adicionalmente aqui também indicada por referência à modalidade específica da camada de silicone ou por referência a “guia de luz”) tem uma primeira superfície e uma segunda superfície (que definem uma espessura (d1) da primeira camada de silicone), sendo que a primeira camada de silicone é especialmente transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm, sendo que a pilha de camadas compreende adicionalmente um ou mais dentre (i) um primeiro elemento de camada configurado em um primeiro lado da primeira superfície, sendo que, em modalidades específicas, o primeiro elemento de camada é associado a uma ligação química com a primeira superfície diretamente ou através de uma primeira camada intermediária, a qual é transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm, sendo que o primeiro elemento de camada compreende pelo menos uma primeira camada que difere, em composição, da primeira camada de silicone, e sendo que o primeiro elemento de camada é transmissivo de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm; e (ii) um segundo elemento de camada configurado em um segundo lado da segunda superfície, sendo que, em modalidades específicas, o segundo elemento de camada é associado, por uma ligação química, à segunda superfície diretamente ou através de uma segunda camada intermediária, sendo que o segundo elemento de camada compreende pelo menos uma segunda camada que difere, em composição, da primeira camada de silicone, conforme definido adicionalmente nas reivindicações anexas.

[017] Em um aspecto adicional, a invenção também fornece um objeto que compreende uma superfície, como uma superfície externa, sendo que uma pilha de camadas, conforme definida no presente documento, é fixada a pelo menos parte da superfície.

[018] Em ainda um outro aspecto, a invenção fornece um método para fornecer uma pilha de camadas, como especialmente definido no presente documento, sendo que o método compreende a ligação (i) de uma primeira camada, especialmente uma camada que tem uma transmissão relativamente alta de radiação UV e/ou luz visível, especialmente de radiação UV, em modalidades, especialmente uma primeira camada de silicone e (ii) um ou mais dentre um primeiro elemento de camada e um segundo elemento de camada, por meio de uma ou mais dentre (i) associação, por uma ligação química, a uma primeira superfície da primeira camada (adicionalmente aqui também indicada por referência à modalidade específica da camada de silicone) e ao primeiro elemento de camada diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária, e (ii) associação, por uma ligação química, a uma segunda superfície da camada de silicone e ao segundo elemento de camada diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária, conforme definido adicionalmente nas reivindicações anexas.

[019] Com tal pilha de camadas, é possível fornecer uma camada que pode ser usada em combinação com uma fonte de luz UV como sistema antibioincrustação. Adicionalmente, tal pilha de camadas pode incluir um guia de onda (aqui também indicado como “guia de luz”) com uma alta transparência à UV e um desacoplamento relativamente eficiente. Ainda adicionalmente, tal pilha de camadas pode ter uma resistência e/ou impermeabilidade relativamente alta para moléculas ou outras espécies que podem absorver UV (e, assim, levar à deterioração da pilha de camadas). Adicionalmente, tal pilha de camadas pode ter propriedades adesivas. Adicionalmente, tal pilha de camadas pode ter uma estabilidade relativamente alta, visto que duas ou mais camadas na pilha de camadas são quimicamente ligadas. Por esse motivo, com tal pilha de camadas, pode ser possível essencialmente bloquear as moléculas que entram no guia de luz. Tais moléculas, como moléculas orgânicas, podem (ao longo do tempo) levar a uma redução da transmissividade da UV do guia de luz. Adicionalmente, com tal elemento de guia de luz, é possível espalhar (melhor) a radiação UV sobre o guia de luz, uma vez que no lado de desacoplamento, parte da luz será refletida devido à reflexão interna total, levando a um espalhamento adicional da radiação UV sobre o guia de luz. Adicionalmente, com tal pilha de camadas, pode ser possível aumentar a transmissividade do guia de luz, o que, em modalidades, pode implicar o uso de um silicone mecanicamente mais fraco, porém, mais transparente em UV. Com um elemento de camada, a resistência mecânica pode, então, ser retida ou mesmo aprimorada. Além disso, a espessura do guia de luz pode ser reduzida. Adicionalmente, com tal pilha de camadas, a radiação UV que escapa em um lado indesejado pode ser refletida de volta para o guia de luz (por exemplo, radiação UV que pode escapar na segunda face do guia de luz). Ainda adicionalmente, com tal pilha de camadas, é possível fornecer uma camada adesiva. Por exemplo, um guia de luz de silicone pode dificultar a aderência a um objeto. Entretanto, quando uma camada adicional é fornecida a qual se liga bem ao guia de luz e tem propriedades adesivas, esse problema é resolvido. Deve-se notar que uma ou mais camadas podem ter uma ou mais funcionalidades. Por exemplo, uma camada adesiva pode também fornecer propriedades reflexivas (internas) ao guia de luz.

[020] Portanto, em um aspecto, a invenção fornece um sistema antibioincrustação. Em ainda um outro aspecto, a invenção também fornece o uso da pilha de camadas, conforme definido no presente documento, em combinação (funcional) com uma fonte de luz UV, como um sistema antibioincrustação.

[021] Conforme indicado acima, a invenção fornece uma pilha de camadas. A pilha de camadas compreende pelo menos duas camadas. Adicionalmente, especialmente pelo menos duas camadas da pilha de camadas são quimicamente ligadas uma à outra. Portanto, a pilha de camadas não compreende um mero laminado de duas ou mais camadas, mas pode compreender um laminado em que pelo menos duas camadas (adjacentes) são quimicamente ligadas uma à outra. Isso aumenta a estabilidade da pilha de camadas, que pode ser submetida a estresse mecânico etc., durante seu ciclo de vida.

[022] A pilha de camadas compreende uma primeira camada. Essa primeira camada é especialmente configurada como um guia de onda (também indicado como “guia de luz”). A primeira camada pode ser usada para orientar a onda da radiação UV. A primeira camada pode também ser indicada como meio óptico e pode, em modalidades específicas, compreender silicone. O meio óptico pode ser fornecido como uma folha metálica (silicone) para aplicação a uma superfície. Em modalidades, a folha metálica tem uma espessura na ordem de magnitude de alguns milímetros a alguns centímetros, como de 0,05 a 5 cm, como de 0,1 a 5 cm, como de 0,2 a 2 cm. Em modalidades, a folha metálica não é substancialmente limitada em nenhuma direção perpendicular à direção da espessura, de modo a fornecer uma folha metálica substancialmente grande que tem 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 uma 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 pode ser fornecido como ladrilho ou como tira.

[023] A camada tem especialmente uma transmissão relativamente alta de radiação UV e/ou luz visível, especialmente de radiação UV. Portanto, a camada óptica é transmissiva de radiação UV. Portanto, especificamente, o material da camada óptica é transmissivo de radiação UV. Portanto, esse material é também indicado na presente invenção como material de camada óptica transmissivo de radiação UV. Por exemplo, por meio da altura da camada da camada óptica, o desacoplamento de radiação UV proveniente da fonte de luz (vide também abaixo) pode ser controlado. Na presente invenção, “transmissivo” pode, por exemplo, indicar que pelo menos 5% da radiação UV da fonte de luz (que escapa do guia de luz) é transmitida através da camada óptica, especificamente, pelo menos 10%, como pelo menos ainda mais especialmente pelo menos 20%, como pelo menos 40%, como na faixa de 40 a 95% ou ainda maior. Deve-se notar que essa transmissão, dessa forma, se aplica a radiação que não é mantida no guia de luz, por exemplo, devido ao ângulo de incidência. Aqui, o valor da transmissão se refere especialmente à radiação que se propaga perpendicular à espessura da camada. A transmissão ou permeabilidade à luz pode ser determinada mediante o fornecimento de luz em um comprimento de onda específico com uma primeira intensidade ao material e relacionando a intensidade da luz no comprimento de onda medido após a transmissão através do material, à primeira intensidade da luz fornecida nesse comprimento de onda específico ao material (consulte também e E-208 e E-406 do CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69° edição, 1.988 a 1.989). Em modalidades específicas, a transmissão para um ou mais comprimentos de onda na UV é de pelo menos 1%, como pelo menos 2%, como pelo menos 5%, como pelo menos 10%, ao longo do comprimento do guia de luz.

[024] Em modalidades específicas, um material pode ser considerado transmissivo de UV quando a transmissão da radiação UV em um comprimento de onda na faixa UV, especificamente, em um comprimento de onda ou em uma faixa de comprimento de onda de radiação gerada por uma fonte de radiação como aqui descrito, como 280 nm, ou radiação UVB e/ou UVC, através de uma camada espessa de 1 mm do material (como silicone ou água), especificamente, mesmo através de uma camada espessa de 5 mm do material, sob irradiação perpendicular com a dita radiação UV, é de pelo menos cerca de 50%, como especialmente pelo menos cerca de 60%, como, mais especialmente, pelo menos cerca de 80%, como pelo menos cerca de 85%, como até mesmo pelo menos cerca de 90%. Portanto, em modalidades, a transmissão de radiação UV, especificamente 280 nm, é pelo menos 80%/mm, ainda mais especificamente pelo menos 80%/5 mm, como pelo menos cerca de 50%/10 mm. O termo “transmissão” se refere especificamente à transmissão interna. O termo “transmitância interna” se refere à perda de energia por absorção, enquanto o termo “transmitância total” ou “transmitância” se refere à transmissão considerando-se a absorção, dispersão, reflexão etc. A transmissão pode ser relativamente grande; mesmo a transmitância total através de uma camada espessa de 5 mm do material, sob irradiação perpendicular com a radiação UV (indicada acima), pode ser de pelo menos cerca de 80%, como pelo menos cerca de 85%, como pelo menos cerca de 90%. Portanto, a frase “a transmissão para UV-C, ainda mais especificamente para cerca de 270 nm, é pelo menos cerca de 50%/10 mm” e frases similares referem-se especificamente à transmissão interna.

[025] Em modalidades específicas, a transmissão interna é de pelo menos 65%/cm.

[026] Conforme indicado acima, a primeira camada é especialmente uma primeira camada de silicone. A primeira camada tem uma primeira superfície e uma segunda superfície. A primeira superfície e a segunda superfície podem definir uma espessura (d1) da primeira camada de silicone. Essa espessura pode ser constante ou pode variar. Em geral, a espessura será essencialmente constante ao longo do guia de luz. Especificamente, a espessura pode ser selecionada a partir da faixa de 0,5 a 50 mm, como 1 a 50 mm. Em modalidades específicas, a espessura é de no máximo 5 mm, como na faixa de 0,5 a 2,5 mm, como 1 a 2 mm.

[027] Conforme indicado acima, essa primeira camada, especialmente a primeira camada de silicone, é especialmente transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. Em modalidades adicionais, a primeira camada de silicone é especialmente transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir de uma ou mais dentre as faixas UV-A, UV-B e UV-C.

[028] 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. 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.

[029] 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 comprimento 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 especialmente 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.

[030] Conforme indicado acima, a primeira camada por si só pode não ser forte o bastante ou pode não ser facilmente fixada a uma superfície de um objeto, ou pode ser vulnerável à entrada de espécies indesejadas. Portanto, uma ou mais camadas adicionais podem ser combinadas com essa primeira camada. Isso pode implicar o fornecimento de uma camada adicional à primeira camada, mas, alternativa ou adicionalmente, isso pode implicar também o fornecimento da primeira camada a uma outra camada. Exceto onde indicado em contrário, ambas as modalidades estão incluídas na presente invenção (consulte adicionalmente também abaixo quando se discute o método para fornecer a pilha de camadas). Portanto, a pilha de camadas compreende pelo menos a primeira camada e ainda uma camada adicional. Em modalidades específicas, em um ou ambos os lados da primeira camada, uma ou mais camadas podem ser fornecidas.

[031] Portanto, especialmente, a pilha de camadas compreende adicionalmente um ou mais dentre um primeiro elemento de camada configurado em um primeiro lado da primeira superfície e um segundo elemento de camada configurado em um segundo lado da segunda superfície. O primeiro elemento de camada e o segundo elemento de camada podem, dessa forma, em modalidades, ser independentemente selecionados. Portanto, um desses ou ambos podem estar presentes. Cada elemento de camada inclui pelo menos uma camada. Aqui, o termo camada pode se referir especificamente a uma camada integral, exceto onde indicado em contrário.

[032] Especialmente, em vista da obtenção de uma pilha forte, duas ou mais camadas são quimicamente ligadas. Alternativa ou adicionalmente, uma camada quimicamente ligada pode fornecer propriedades à pilha que não estariam disponíveis quando uma primeira camada pura, como uma camada de silicone, fosse aplicada (ver também acima).

[033] Portanto, em modalidades específicas, o primeiro elemento de camada é associado, por uma ligação química, à primeira superfície diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária. Alternativa ou adicionalmente, em modalidades específicas, o segundo elemento de camada é associado, por uma ligação química, à segunda superfície diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária. A primeira camada intermediária pode ser considerada parte do primeiro elemento de camada. De modo semelhante, a segunda camada intermediária pode ser considerada parte do segundo elemento de camada.

[034] A ligação direta implica que uma primeira ou uma segunda camada e uma outra camada formam um laminado, sendo que ligações químicas proporcionam a fixação. Pode ser possível também que haja uma ou mais camadas intermediárias. Portanto, em outras modalidades, a ligação do primeiro elemento de camada e/ou do segundo elemento de camada pode ser ocorrer através de uma camada intermediária (ou camadas intermediárias), no presente documento indicada como primeira camada intermediária e segunda camada intermediária, respectivamente. Note que termos como “primeira camada”, “segunda camada”, “camada intermediária” podem, cada um, independentemente também se referir a uma pluralidade de camadas (diferentes). O termo “camada” pode também se referir a uma multicamada de camadas essencialmente idênticas que, assim, formam uma multicamada.

[035] Os termos “primeiro” e “segundo” são essencialmente usados apenas para distinguir as camadas. O primeiro elemento de camada está associado à primeira superfície. Esse primeiro elemento de camada é especialmente transmissivo de radiação UV, sendo que tem especialmente um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. Portanto, quando uma primeira camada intermediária é aplicada, tal camada intermediária também é transmissiva de radiação UV, sendo que tem especialmente um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. Dependendo das modalidades, a segunda camada intermediária também pode ser transmissiva de radiação UV, sendo que tem especialmente um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm; consultar também abaixo.

[036] O primeiro elemento de camada compreende pelo menos uma primeira camada que difere, em composição, da primeira camada de silicone. De modo semelhante, o segundo elemento de camada compreende pelo menos uma segunda camada que difere, em composição, da primeira camada de silicone.

[037] As diferenças nas composições entre, por um lado, as camadas do primeiro elemento de camada e/ou do segundo elemento de camada e, por outro lado, a primeira camada pode ser baseada no uso de um tipo de material essencialmente diferente, como uma primeira camada de silicone, e uma ou mais camadas de fluoropolímero para o primeiro elemento de camada e/ou o segundo elemento de camada. Entretanto, isso também pode ser baseado no uso de uma ou mais camadas de silicone também para o primeiro elemento de camada e/ou o segundo elemento de camada que têm uma composição diferente de uma primeira camada de silicone. Essa diferença pode estar em uma ou mais dentre o tipo e a concentração dos grupos laterais (e/ou grupos terminais) na cadeia principal de siloxano (por exemplo, metila, vinila), aditivos, como tipo e concentração de catalisador, moléculas estabilizadoras de catalisador, comprimento médio das cadeias de siloxano ou densidade de reticulação etc. A primeira camada de silicone pode ser relativamente delgada e transparente, mas também relativamente fraca e/ou vulnerável à entrada de espécies absorvedoras de UV. A camada de silicone opcional (ou camadas de silicone opcionais) em um ou mais dentre o primeiro elemento de camada e o segundo elemento de camada pode, especialmente, ter funcionalidades que melhoram as propriedades da pilha de camadas. Em modalidades, o primeiro elemento de camada tem uma ou mais funcionalidades selecionadas do grupo que consiste em (a) parcialmente reflexiva de radiação UV, (b) reforçadora do da pilha de camadas e (c) protetora da primeira camada de silicone. Tal uma ou mais funcionalidades podem ser dotadas de uma ou mais camadas. Uma vez que o guia de luz pode ser relativamente fino e pode também ser relativamente fraco, pode ser desejável fornecer uma camada de reforço (no lado da primeira face do guia de luz e/ou no lado da segunda face do guia de luz). Portanto, em modalidades, o primeiro elemento de camada tem um ou mais dentre (i) uma maior resistência à compressão, (ii) um módulo tangencial maior (módulo de Young) e (iii) uma resistência maior que o guia de luz. Por exemplo, isso pode ser de ao menos 5%, como ao menos 10%, como ao menos 20% maior. Dessa maneira, o elemento de guia de luz pode ter uma resistência aumentada.

[038] Em modalidades específicas, o primeiro elemento de camada compreende uma ou mais dentre (i) uma camada de alumínio, uma camada de silicone e uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero, mais especialmente, o primeiro elemento de camada compreende uma ou mais dentre (i) uma camada de alumínio e uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero. A camada de alumínio será relativamente delgada, em vista a transmissão do primeiro elemento de camada. Portanto, em modalidades, o primeiro elemento de camada compreende uma camada de alumínio que tem uma espessura selecionada a partir da faixa de 5 a 40 nm de, especialmente na faixa de 5 a 20, que pode ainda ser (até certo ponto) transmissiva de radiação UV. Alternativa ou adicionalmente, a camada de alumínio pode não ser uma camada contínua, mas uma pluralidade, opcionalmente, dotada de um padrão regular, de ilhas de alumínio. Dessa maneira, as ilhas de alumínio podem ter uma espessura na mesma faixa, ou maior, já que a transmissão de UV pode ocorrer entre as ilhas de alumínio. A distribuição das ilhas pode ser regular ou irregular, ou uma combinação dessas (como quase regular). Quando as ilhas de alumínio são aplicadas, essas ilhas podem ser mais espessas, como na faixa de 40 a 100 nm, como 50 a 90 nm. Abaixo de cerca de 100 nm, o Al pode começar a ser transmissivo de radiação UV. Por exemplo, o uso de ilhas de Al de ~50 a 90 nm logo cima dos diodos emissores de luz (LEDs - light-emitting diodes) pode limitar a transmissão ao nível em que ainda se obtém efeito anti-incrustação, mas a luz refletida pode percorrer ainda mais a partir dos LEDs. Portanto, para a camada anterior (até a água), as ilhas de Al (parcialmente transmissivo) (em, por exemplo, FEP ou outro fluoropolímero) especialmente alinhadas às posições de LED podem ser benéficas. Na camada posterior (como voltada para uma embarcação, por exemplo), uma camada de alumínio pode precisar ser o mais reflexiva possível e, dessa forma, ter especialmente pelo menos 100 nm de espessura. Portanto, quando as ilhas são aplicadas, as ilhas e as fontes de luz podem ser alinhadas, para transmissão máxima ou reflexão máxima.

[039] A camada de alumínio, seja uma camada contínua ou uma camada com uma distribuição de ilhas, pode ser depositada, como através de deposição química ou física de vapor (intensificada por plasma), sobre uma camada, especialmente uma camada polimérica. Tal camada pode ser uma camada de silicone, mas pode também ser uma camada polimérica (orgânica). Especificamente, o material polimérico compreende um ou mais dentre etileno fluorado, propileno fluorado, etileno-propileno fluorado e acetato de propileno fluorado. Tais materiais poliméricos podem ser relativamente fortes, estáveis e transmissivos de radiação UV. Um lado da camada de alumínio pode ser direcionado para a primeira (camada de silicone); um outro lado da camada de alumínio pode estar em contato com uma outra camada, como uma camada de silicone ou uma camada polimérica, especialmente uma camada polimérica, como, ainda mais especificamente, um fluoropolímero.

[040] Dessa forma, em modalidades, pode ser fornecida uma pilha que compreende a primeira camada, especialmente uma camada de silicone, uma camada de alumínio e uma camada adicional, especialmente um fluoropolímero. O primeiro elemento de camada pode, dessa forma, em modalidades, compreender uma camada de alumínio e uma camada adicional, especialmente um fluoropolímero. Conforme indicado acima, o primeiro elemento de camada é especialmente transmissivo de radiação UV, como para um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de comprimento de onda de 200 a 380 nm.

[041] Especificamente, a primeira camada do elemento da primeira camada pode (também) compreender uma camada de silicone que tem uma resistência mecânica maior do que o guia de luz (que pode, assim, consistir essencialmente em um silicone, como, por exemplo, Lumisil L400). Por exemplo, tanto o guia de luz quanto a primeira camada podem compreender um silicone. Entretanto, a transmissão de UV do guia de luz pode ser maior, enquanto que a transmissão de UV da camada de silicone pode ser menor (do que a do guia de luz).

[042] O primeiro elemento de camada transmitirá pelo menos parte da radiação UV. Entretanto, o primeiro elemento de camada pode também refletir parte da radiação UV. Entre outras coisas, isso pode ser obtido com uma camada transmissiva de radiação UV que tem um índice de refração (na faixa UV) menor do que o índice de refração do material do guia de luz (consultar também mais abaixo).

[043] Alternativa ou adicionalmente, o primeiro elemento de camada pode compreender uma ou mais camadas que bloqueiam a penetração de moléculas no guia de luz. Como pode haver uma difusão (pequena) de moléculas a partir do lado de fora do guia de luz, isso pode levar a uma redução da transmissividade de UV, uma vez que, em geral, tais moléculas, como moléculas orgânicas (que absorvem luz UV), podem levar a produtos de degradação e/ou podem enfraquecer a estrutura do material de guia de luz. Portanto, em modalidades, o primeiro elemento de camada é configurado para impedir a entrada de moléculas orgânicas no guia de luz. Portanto, o primeiro elemento de camada pode ter uma função protetora.

[044] Alternativa ou adicionalmente, o primeiro elemento de camada pode ser configurado para impedir a entrada de moléculas inorgânicas. Ainda adicional, alternativa ou adicionalmente, o primeiro elemento de camada pode ser configurado para impedir a entrada de íons. Em modalidades, o termo “íon” pode também se referir a uma molécula orgânica carregada (a título de exemplo, uma molécula orgânica carregada é, por exemplo, acetato) ou uma molécula inorgânica (a título de exemplo, uma molécula inorgânica carregada é silicato).

[045] Especificamente, a espécie a ser bloqueada é uma espécie que absorve luz UV-C, como uma molécula (orgânica) absorvedora de luz UV. Especialmente, as moléculas orgânicas a serem bloqueadas geralmente, mas não exclusivamente, contêm pelo menos uma ligação dupla, sejam elas um éster, uma carbonila, uma vinila, um alquino, uretano etc. Essas moléculas podem ser ambas geradas por organismos no mar, bem como estar presentes no mar devido a influências externas (derramamentos de óleo e outras atividades industriais).

[046] Alternativa ou adicionalmente, o primeiro elemento de camada pode ser aplicado para impedir a entrada de água no guia de luz e/ou em uma camada do primeiro elemento de guia de luz, por exemplo, caso uma camada óptica de solgel seja aplicada (vide também abaixo).

[047] Conforme indicado acima, em modalidades, a pilha compreende o primeiro elemento de camada ou o segundo elemento de camada, ou tanto o primeiro elemento de camada como o segundo elemento de camada. Portanto, em modalidades, a pilha de camadas compreende pelo menos o segundo elemento de camada. Em modalidades, o segundo elemento de camada pode ter uma ou mais funcionalidades selecionadas do grupo que consiste em (a) reflexiva de radiação UV, (b) adesiva para adesão da pilha de camadas a um objeto, (c) reforçadora da pilha de camadas e (d) protetora da primeira camada de silicone. O primeiro elemento de camada pode compreender uma (sub) pilha de camadas e/ou o segundo elemento de camada pode compreender uma (sub) pilha de camadas. Quando o primeiro elemento de camada compreende uma pilha de camadas, essa pilha pode ser indicada como subpilha, visto que faz parte da pilha de camadas. De modo semelhante, quando o segundo elemento de camada compreende uma pilha de camadas, essa pilha pode ser indicada como subpilha, visto que faz parte da pilha de camadas.

[048] Para a obtenção de propriedades reflexivas, mecanismos diferentes podem ser escolhidos. A reflexividade por radiação UV pode ser fornecida por uma camada reflexiva que é baseada em, por exemplo, um revestimento de alumínio. Além disso, outro material reflexivo ou de dispersão pode ser aplicado.

[049] Alternativa ou adicionalmente, a reflexividade para a radiação UV pode ser fornecida por uma camada que impôs reflexão interna total sobre o guia de luz. Por exemplo, uma camada que tem um índice de refração menor na face do guia de luz pode forçar uma parte da luz de volta para o guia de luz devido à reflexão interna total no guia de luz. Portanto, quando se usa reflexão interna total, o índice de refração da camada na face do guia de luz pode ser essencialmente menor que o índice de refração do material de guia de luz. Por exemplo, o índice de refração do material de uma camada (óptica) compreendida pelo segundo elemento de camada, especialmente quando tal camada está em contato físico com a segunda face do guia de luz, é de pelo menos 0,02, como pelo menos 0,04 menor que o índice de refração do guia de luz (material).

[050] Portanto, em algumas modalidades, o segundo elemento de camada compreende uma ou mais dentre (i) uma camada de alumínio, (ii) uma camada de silicone que compreende um material reflexivo particulado e (iii) uma camada polimérica que compreende um material reflexivo particulado. Tal camada polimérica ou de silicone é especialmente também essencialmente não absorvente, mas pode compreender material de dispersão, como, por exemplo, partículas de BN, Al2O3, BaSO4, MgO, PTFE (politetrafluoroetileno) etc. Os tamanhos de partícula ponderais médios podem, por exemplo, estar na faixa de 5 a 400 nm, mais especificamente, na faixa de 50 a 200 nm. Adicionalmente, em modalidades, o material de dispersão pode estar disponível com uma quantidade na faixa de 0,001 a 1% em volume, como na faixa de 0,001 a 0,1% em volume. Essa camada de silicone, em geral, terá também uma outra composição diferente da primeira camada de silicone. Conforme indicado acima, essa diferença pode estar em um ou mais dentre grupos laterais (por exemplo, metila), aditivos etc. Portanto, em modalidades específicas, o segundo elemento de camada compreende uma camada que compreende um ou mais dentre siloxano e material polimérico com material reflexivo particulado incorporado neles. Especificamente, a camada compreende um ou mais dentre um siloxano e um fluoropolímero. Em modalidades, o material particulado compreende nitreto de boro. Portanto, em modalidades específicas, a camada no segundo elemento de camada compreende um silicone com material particulado, especialmente nitreto de boro (“BN” - boron nitride), em si. O material particulado é configurado para dispersar a radiação UV. Visto que siloxano pode ser mais facilmente funcionalizado do que o fluoropolímero, em modalidades específicas, um silicone pode ser aplicado. Alternativa ou adicionalmente, o segundo elemento de camada pode compreender (iv) uma camada polimérica que tem um índice de refração menor que o da primeira camada de silicone. Especificamente, tal camada polimérica (que tem um índice de refração menor que o da primeira camada de silicone) pode compreender um fluoropolímero (como descrito em outra parte do presente documento). Conforme indicado também em outra parte, o índice de refração pode ser pelo menos 0,02, como pelo menos 0,04 menor que o índice de refração da primeira camada de silicone.

[051] Em modalidades, a camada polimérica compreende um ou mais dentre etileno fluorado, propileno fluorado, etileno-propileno fluorado e acetato de propileno fluorado. Tal material (ou materiais) pode - em modalidades - ser usado sem material particulado, visto que o índice de refração pode ser menor que o de silicone. Portanto, uma camada que compreende um fluoropolímero pode também ser usada como camada reflexiva (consulte também acima). Tal camada pode promover reflexão interna da primeira camada de silicone.

[052] Conforme indicado acima, também uma camada de alumínio pode ser usada como camada reflexiva. Visto que o segundo elemento de camada na sua totalidade não precisa ser transmissivo, como esse segundo elemento de camada pode ser usado para se fixar a uma superfície de um objeto, essa camada pode ser essencialmente mais espessa do que quando uma camada de alumínio é aplicada ao primeiro elemento de camada. Portanto, a camada de alumínio pode também ser usada para reforço (adicional) da pilha. Em modalidades, o segundo elemento de camada compreende uma camada de alumínio que tem uma espessura selecionada a partir da faixa de pelo menos 50 nm, como pelo menos 90 nm, como pelo menos 100 nm, como pelo menos 120 nm, como pelo menos 200 nm. Com espessuras muito pequenas, a camada pode ser parcialmente transmissiva, com espessuras de >50 nm, como >90 nm, ainda mais especificamente, pelo menos 100 nm, a camada pode ser principal ou essencialmente apenas reflexiva. Um lado da camada de alumínio pode ser direcionado para a primeira (camada de silicone); um outro lado da camada de alumínio pode ser em contato com uma outra camada, como uma camada de silicone ou uma camada polimérica, sem necessariamente propriedades reflexivas ou transparentes em UV específicas, especialmente uma camada polimérica, como, por exemplo, um fluoropolímero, mas também podem ser usados outros polímeros. Um fluoropolímero pode, entretanto, ser especialmente útil em modalidades em que a camada de alumínio é dotada de um padrão.

[053] Adicionalmente, o segundo elemento de camada pode ser especialmente usado para fornecer adesividade para o elemento de guia de luz. Como, por exemplo, guias de luz de silicone podem não aderir facilmente a objetos, como um casco de uma embarcação, uma camada adesiva pode ser fornecida. Por conseguinte, em modalidades específicas o segundo elemento de camada compreende uma ou mais camadas do segundo elemento de camada que tem uma ou mais funcionalidades selecionadas do grupo que consiste em (um) reflexiva de radiação UV e (b) adesiva para aderir o guia de luz a um objeto. Em modalidades, o segundo elemento de camada pode compreender uma primeira camada reflexiva configurada em contato com a segunda face do guia de luz e uma primeira camada adesiva configurada como uma camada externa do segundo elemento de camada.

[054] Adicionalmente, uma única camada pode proporcionar mais de uma funcionalidade. Isso pode se aplicar tanto para o primeiro elemento de camada quanto para o segundo elemento de camada.

[055] Por exemplo, em modalidades específicas, a invenção também fornece uma camada adesiva, especialmente, quando tal camada está em contato físico com a segunda face do guia de luz, que compreende material que é, em princípio, transmissivo de radiação UV, mas que tem um índice de refração menor que o material do guia de luz, especificamente pelo menos 0,02, como pelo menos 0,04 menor, que o índice de refração do guia de luz (material).

[056] Portanto, em modalidades específicas, o elemento de guia de luz compreende tanto o primeiro elemento de camada quanto o segundo elemento de camada, sendo que ambos os elementos de camada compreendem uma camada que tem um índice de refração menor que o do guia de luz.

[057] Conforme indicado acima, pode ser usada uma camada que é especialmente transmissiva para a radiação de interesse, como a radiação UV, mas que tem um índice de refração mais baixo que o da primeira camada (de silicone). Tal camada pode ser usada no primeiro elemento de camada. Alternativa ou adicionalmente, tal camada pode ser usada no segundo elemento de camada. Portanto, alguns aspectos adicionais em relação a tal combinação da primeira (camada de silicone) e uma camada transmissora de radiação adjacente serão elucidados a seguir.

[058] Conforme indicado acima, a primeira camada pode também ser indicado como camada de guia de luz ou camada de guia de onda ou guia de onda etc. O guia de luz pode ter especialmente um formato semelhante a placa. O formato de placa pode, em modalidades, ser curvada em uma ou duas direções, ou pode ser curvável em uma ou duas direções, como pode ser o caso com silicones. Especificamente, o guia de luz tem uma altura substancialmente menor que um comprimento ou uma largura, como pelo menos 5 vezes menor, ainda mais especialmente pelo menos 10 vezes menor. Pelo menos uma das faces (das duas faces que definem a altura do guia de luz), ou pelo menos parte de tal primeira face do guia de luz (no presente documento também indicada como “primeira superfície”), pode ser usada como face de desacoplamento de luz. Essa face é também indicada na presente invenção como primeira face do guia de luz. A radiação UV pode escapar a partir dessa face. Algum escape é desejado em vista da função antibioincrustação da radiação, mas muita radiação pode escapar ou escapar nas partes erradas da primeira face do guia de luz.

[059] Para essa finalidade, a invenção fornece, em modalidades, uma camada óptica que está em contato com pelo menos parte da primeira face do guia de luz. Essa camada óptica tem um índice de refração menor que o da água, especialmente, para a radiação UV usada por uma fonte de luz usada em combinação com o guia de luz (consultar também mais abaixo). A camada óptica está em contato óptico e/ou físico com pelo menos parte do guia de luz. Especificamente, a camada óptica está em contato físico com ao menos parte da primeira face do guia de luz.

[060] Em modalidades, o índice de refração da camada óptica é pelo menos 2% menor, como pelo menos 5% menor, que o índice de refração da água do mar. Em modalidades, a camada óptica tem um primeiro índice de refração (n1) menor que 1,36 a 280 nm. A 280 nm, o índice de refração da água, incluindo a água do mar, é igual a ou maior que 1,36. Portanto, o índice de refração da camada óptica deve ser menor que esse valor, como ao menos com os 5% indicados acima. Portanto, em modalidades mais específicas, o primeiro índice de refração (n1) é igual a ou menor que 1,35 a 280 nm, como igual a ou menor que 1,34 a 280 nm, como igual a ou menor que 1,20 a 280 nm, como especificamente igual a ou menor que 1,25 a 280 nm, como igual a ou menor que cerca 1,22 a 280 nm. Especificamente, o primeiro índice de refração da camada óptica pode ser pelo menos cerca de 1 (a 280 nm), como pelo menos cerca de 1,10 (a 280 nm), como pelo menos cerca de 1,15 (a 280 nm). Em modalidades específicas, o índice de refração da camada óptica é pelo menos 0,02, como pelo menos 0,04 menor do que o índice de refração do guia de luz (material).

[061] Tal camada óptica pode compreender, ou consistir essencialmente em, um fluoropolímero.

[062] A escolha para a definição do índice de refração a 280 nm não significa que a fonte de luz usada para fornecer luz antibioincrustação necessariamente fornece radiação a 280 nm, ou fornece tal radiação que tem um comprimento de onda dominante a 280 nm. Esse comprimento de onda é escolhido apenas para fins de definição. Por exemplo, quando 200 nm ou 300 nm são usados, o índice de refração nesses comprimentos de onda da camada óptica é especificamente menor que 1,39 ou 1,35, respectivamente.

[063] O índice de refração usado na presente invenção é especialmente medido à pressão atmosférica e 25 °C. Para valores de referência de água, se refere a George M. Hale et al., Applied Optics, 1973, Vol. 12, N° 3, páginas 555 a 563, que está aqui incorporado a título de referência.

[064] Especialmente, a camada óptica tem um primeiro índice de refração (n1) menor, especificamente ao menos 2% menor, como pelo menos 5% menor, que o índice de refração de água a 25 °C (e pressão atmosférica), como na faixa de cerca de 80 a 98% do índice de refração da água a 25 °C (e pressão atmosférica), como na faixa de cerca de 85 a 95%. O índice ou os índices de refração da água da presente invenção indicados podem, especialmente, estar relacionados à água desmineralizada. Obviamente, isso certamente não sugere que a invenção deva ser aplicada em água desmineralizada. Apenas o índice de refração da camada óptica pode ser definido em relação à água desmineralizada, como o índice de refração da camada óptica sendo pelo menos 2% menor que o índice de refração da água (desmineralizada) (a 25 °C e pressão atmosférica). O índice de refração da camada óptica e da água são (dessa forma) especialmente avaliados sob condições substancialmente idênticas (como 25 °C e pressão atmosférica). Para a água, os valores de referência podem ser usados como, por exemplo, definido por Hale et al. (consulte acima).

[065] Os valores indicados acima para o índice de refração da camada óptica podem sugerir que o material da camada óptica tem esse índice de refração. Entretanto, conforme será elucidado abaixo quando se introduz porosidade na camada óptica, o material da camada óptica pode também ter um índice de refração (ligeiramente) maior. A camada óptica como tal tem um índice de refração mais baixo que o da água e/ou um índice de refração mais baixo que 1,36 a 280 nm.

[066] A composição química do material da camada óptica transmissiva por radiação UV e/ou a morfologia da camada óptica são especialmente diferentes da composição química do material de guia de luz e/ou da morfologia do guia de luz. Portanto, especialmente há uma interface (transparente) entre o guia de luz e a camada óptica.

[067] A camada óptica pode especificamente ser usada para estender os ângulos de incidência nos quais a luz é mantida no guia de luz. Deve-se notar que, por exemplo, um guia de luz feito de silicone, mas sem camada óptica, quando submerso em água pode mostrar alguma TIR, embora substancialmente apenas em ângulos muito rasos (uma vez que a diferença do índice de refração entre água e silicones é tão pequena). A adição da camada óptica no topo do silicone (ou outro material) com um índice de refração mais baixo do que o da água aumenta a “faixa de ângulos” que serão realmente refletidos de acordo com a TIR. Portanto, uma quantidade maior de luz ficará dentro do guia de luz.

[068] A camada óptica pode ser configurada sobre toda a primeira face do guia de luz, mas pode, em outras modalidades, também estar disponível em apenas parte da primeira face do guia de luz. Adicionalmente, a camada óptica pode ser dotada de diferentes espessuras em diferentes partes da primeira face do guia de luz. Desse modo, a(s) posição(ões) onde (mais) radiação UV tem que ser refletida de volta para o guia de luz pode(m) ser obtida(s) mediante o fornecimento da camada, e a(s) posição(ões) onde (menos) radiação UV tem que ser refletida de volta para o guia de luz pode(m) ser obtida(s) sem se fornecer a camada. Dessa maneira, mas também de outras maneiras, uma camada conformada pode ser fornecida, especialmente, para promover uma distribuição uniforme da luz da fonte de luz que escapa da primeira face do guia de luz. Portanto, em modalidades, a camada óptica é uma camada óptica dotada de um padrão com uma ou mais primeiras regiões que compreendem o dito material de camada óptica com uma primeira espessura de camada (h1) e uma ou mais segundas regiões que compreendem o dito material de camada óptica com uma segunda espessura de camada (h2) na faixa de 0 < h2 < hl. Com h2 = 0, não há camada óptica. A espessura da primeira camada é especificamente de pelo menos 100 nm, mais especificamente pelo menos 200 nm, ainda mais especificamente pelo menos 300 nm, como pelo menos 400 nm, como na faixa de 400 nm a 20 μm, como de 1 a 15 μm, como de 2 a 10 μm. Entretanto, camadas mais espessas também podem ser possíveis, como até cerca de 2 mm, como até cerca de 1 mm (e especificamente pelo menos 200 nm, como pelo menos 300 nm). Com tal espessura, a radiação UV pode ser transmitida através da camada óptica, especialmente quando um ou mais dos materiais mencionados na presente invenção são usados. Portanto, a camada óptica pode ser escolhida de modo que a transmissão indicada aqui possa ser obtida. Isso é conhecido pelo versado na técnica.

[069] Conforme indicado acima, o material da camada óptica pode ter especialmente um baixo índice de refração, como menor que o da água.

[070] A camada óptica pode incluir poros. O termo “poro” pode também referir-se à “cavidade”. Tais poros podem conter um gás, como um gás nobre, CO2 ou ar. Por essa estrutura porosa, o índice de refração da camada óptica pode também ser relativamente baixo.

[071] Especificamente, os poros são poros que encerram o gás. Por exemplo, durante a produção da camada óptica, o gás pode ser capturado na camada, fornecendo, assim, uma camada óptica com um tipo de estrutura porosa, embora tais poros possam não ser acessíveis a partir do exterior.

[072] Alternativa ou adicionalmente, em modalidades os poros podem ser acessíveis a partir do exterior, mas esse acesso foi substancialmente bloqueado com uma camada, como uma camada resistente à água ou uma camada impermeável à água.

[073] Alternativa ou adicionalmente, os poros podem ser acessíveis a partir do exterior por um gás, mas os poros podem ter tais dimensões, opcionalmente em combinação com um material repelente à água nos poros (ou do material poroso), de modo que a água substancialmente não acesse os poros.

[074] Em modalidades, a camada óptica é uma camada óptica porosa que tem uma porosidade na faixa de 5 a 70%, como de 10 a 50%. A porosidade pode, por exemplo, ser determinada pelo uso do volume da camada, da densidade de massa volumétrica conhecida para o material da camada óptica e do peso da camada. Com base nisso, a porosidade pode ser determinada, uma vez que o volume ocupado é maior do que o volume teórico com base no peso e presumindo-se nenhuma porosidade. Em modalidades específicas, as dimensões dos poros são menores que cerca de 300 nm, como menores que cerca de 200 nm. Em modalidades específicas, as dimensões podem ser menores que o comprimento de onda dominante da radiação da fonte de luz que pode ser usada em combinação com o elemento de guia de luz.

[075] Em modalidades, o material de camada óptica compreende um material de sol-gel. Métodos de fabricação de camadas de sol-gel ou camadas porosas são conhecidos na técnica, e são, por exemplo, descritos em WO2012/125271, US2011/0111203, US4.271.210, Guangming Wu et al., Materials Science Engineering B78, 135-139, que são aqui incorporadas por referência.

[076] Por conseguinte, em modalidades, o material de baixa refração é um material microporoso. O material pode ser produzido, em modalidades, através de rotas de sol-gel de, por exemplo, MTMS/TEOS (metil trietoxissilano/tetraetoxissilano), onde a microporosidade pode ser alcançada pelo uso de um sabão (por exemplo, poli(óxido de etileno)). Os microporos no sol-gel têm dimensões menores que os comprimentos de onda da luz UV e que evitam perdas altas devido à dispersão. Os materiais com baixo índice de refração podem ser aplicados como uma camada fina. Tal camada com baixo índice de refração aumenta o ângulo de reflexão total e, assim, reduz o desacoplamento. A camada óptica pode, em modalidades, compreender um ou mais dentre um aluminato e um silicato.

[077] O termo “camada óptica” pode também se referir a uma pluralidade de camadas ópticas (diferentes) configuradas como pilha e que fornecem uma pilha de camadas ópticas (que pode também ser chamadas de “primeira pilha de camada óptica” ou “pilha de primeira camada” ou “pilha” ou “primeira pilha” na presente invenção). Tal pilha de camadas ópticas é chamada simplesmente de “camada óptica” na presente invenção. Por conseguinte, em modalidades, o primeiro elemento de camada pode incluir uma camada única ou uma pluralidade de camadas que são empilhadas.

[078] Conforme indicado acima, o primeiro elemento de camada compreende ligações químicas com a primeira camada de silicone e/ou a segunda camada compreende ligações químicas com a primeira camada de silicone.

[079] Em especial, a ligação química compreende uma ou mais dentre uma ligação amida, uma ligação éster, uma ligação éter e uma ligação Si-O-Al. Para esta finalidade, a primeira camada de silicone, uma camada de polímero, uma camada de alumínio ou uma camada intermediária pode incluir grupos funcionais que, quando os diferentes materiais são colocados em contato uns com os outros, fornecem uma ligação química entre os materiais. Isso será elucidado com mais detalhes a seguir. Opcionalmente, entre, por exemplo, uma camada polimérica ou uma camada de alumínio, pode haver uma camada intermediária. Esta pode ser um fluoropolímero, mas especialmente um silicone (consultar também acima). Portanto, em certas modalidades, a uma ou mais dentre a primeira camada intermediária e a segunda camada intermediária compreendem uma (segunda) camada de silicone que tem uma composição diferente da primeira camada de silicone.

[080] Em modalidades da pilha de camadas, o primeiro elemento de camada compreende uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero, como FEP, e o segundo elemento de camada compreende uma ou mais dentre uma camada de alumínio e uma camada polimérica. Em modalidades, o segundo elemento de camada compreende uma camada de alumínio ou uma camada de fluoropolímero ou uma camada de poli-imida. Em especial, essa camada é associada à primeira camada de silicone por uma ligação química.

[081] Portanto, em modalidades, o segundo elemento de camada pode compreender uma camada de alumínio. Especialmente, em tais modalidades, o segundo elemento de camada compreende adicionalmente uma camada polimérica, como um fluoropolímero ou uma poli-imida.

[082] Alternativamente, em modalidades, o segundo elemento de camada pode compreender (apenas) uma camada polimérica, como uma camada de fluoropolímero. Especialmente, tal camada tem um índice de refração menor do que a primeira camada de silicone, limita a intrusão e a permeação de água e pode ser opcionalmente adesiva.

[083] Alternativamente, em modalidades, o segundo elemento de camada pode compreender (apenas) uma camada de poli- imida. Especialmente, tal camada tem um índice de refração menor do que a primeira camada de silicone, limita a intrusão e a permeação de água e pode ser opcionalmente adesiva.

[084] Em modalidades, o segundo elemento de camada compreende uma camada de alumínio e uma camada polimérica, sendo que a primeira é configurada mais próxima à primeira camada de silicone do que a segunda. Em modalidades especificas, a primeira é associada à primeira camada de silicone. A camada polimérica pode ser usada como filme protetor. A camada polimérica pode, em modalidades, compreender um ou mais dentre um fluoropolímero, como FEP e uma poli-imida.

[085] Em modalidades, o segundo elemento de camada compreende uma pilha de (i) uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero, (ii) uma camada de alumínio e (iii) uma camada polimérica (como um ou mais dentre um fluoropolímero, como FEP, e uma poli-imida).

[086] Em modalidades, a poli-imida aqui descrita, especialmente para o segundo elemento de camada, pode compreender poli(4,4’-oxidifenileno-piromelitimida).

[087] A camada de alumínio que está disponível em modalidades do segundo elemento de camada pode ser dotada de um padrão.

[088] Além das camadas descritas acima, em modalidades, o segundo elemento de camada pode também incluir uma tinta anticorrosão. A partir das camadas na pilha de camadas, essa camada será configurada mais distante da primeira camada de silicone.

[089] Durante o uso, a camada da segunda pilha de camadas mais distante da primeira camada de silicone pode estar em contato físico com o objeto, como um casco, como um casco de aço. O objeto pode incluir uma superfície com uma tinta anticorrosão. Em tais modalidades, a segunda pilha de camadas (que pode, então, não compreender uma tinta anticorrosão) pode estar em contato físico com a tinta anticorrosão.

[090] O primeiro elemento de camada pode compreender (apenas) um fluoropolímero, como FEP.

[091] O primeiro elemento de camada pode ter uma ou mais propriedades selecionadas a partir do grupo de (i) ter um índice de refração mais baixo que o da primeira camada de silicone (para criar TIR), (ii) ser transmissivo de UVC, (iii) ser resistente a UV, (iv) limitar a intrusão de componentes químicos, (v) ser mais forte do que silicone.

[092] Especialmente, a primeira camada de silicone (i) tem uma alta transparência para UVC (65% a 90%/cm no volume) e/ou (ii) é resistente a UV. A frase “transmissão de UVC de 65%/cm no volume” e frases similares se referem especificamente à transmissão interna.

[093] Em modalidades, uma primeira camada do segundo elemento de camada diretamente adjacente à primeira camada de silicone pode ter uma ou mais propriedades selecionadas a partir do grupo de (i) índice de refração mais baixo que o índice de refração da primeira camada de silicone (para criar TIR), (ii) transmissiva para UVC e (iii) resistente a UV. Tal primeira camada do segundo elemento de camada pode ser um fluoropolímero, como FEP. Uma segunda camada do segundo elemento de camada, diretamente adjacente à tal primeira camada (e, dessa forma, configurada mais distante da primeira camada de silicone do que a primeira camada do segundo elemento de camada), pode ter uma ou mais propriedades selecionadas do grupo de (i) limitar a intrusão e a permeação de componentes químicos e (ii) ter uma reflexão de UVC >50%. Tal segunda camada do segundo elemento de camada pode ser uma camada de alumínio, que pode opcionalmente ser dotada de um padrão. Uma terceira camada do segundo elemento de camada, diretamente adjacente a tal segunda camada (e, dessa forma, configurada mais distante da primeira camada de silicone do que a segunda camada), pode ter uma ou mais propriedades selecionadas do grupo de (i) limitar a intrusão e a permeação de água (por exemplo, para proteger uma camada de alumínio) e (ii) ser adesiva. Tal terceira camada pode compreender um ou mais dentre um fluoropolímero e uma poli-imida.

[094] Em modalidades, uma primeira camada do segundo elemento de camada em posição diretamente adjacente à primeira camada de silicone pode ter uma reflexão de UVC >50%. Tal primeira camada do segundo elemento de camada pode ser uma camada de alumínio, que pode opcionalmente ser dotada de um padrão. Uma segunda camada do segundo elemento de camada, diretamente adjacente a tal primeira camada (e, dessa forma, configurada mais distante da primeira camada de silicone do que a primeira camada do segundo elemento de camada), pode ter uma ou mais propriedades selecionadas do grupo de (i) limitar a intrusão e a permeação de componentes químicos e (ii) ser adesiva. Tal segunda camada do segundo elemento de camada pode compreender um ou mais dentre um fluoropolímero e uma poli-imida.

[095] A pilha de camadas tem especialmente uma grande razão de aspecto, como maior que 10, ainda mais especialmente, pelo menos 100, isto é, o comprimento e/ou a largura (especialmente ambos) é pelo menos 10 vezes maior do que a espessura.

[096] A pilha de camadas pode ser especialmente usada para propósitos antibioincrustação. Portanto, em modalidades específicas, a pilha de camadas compreende adicionalmente uma ou mais, especialmente uma pluralidade de, fontes de luz de estado sólido incorporadas na primeira camada de silicone.

[097] Conforme indicado acima, o guia de luz em combinação com uma fonte de luz pode ser especificamente usado para fornecer luz antibioincrustação para superfícies suscetíveis à incrustação, como cascos de navio. Ainda mais especificamente, conforme também será explicado com mais detalhes abaixo, o elemento de guia de luz pode ser usado como uma película sobre um objeto, como uma embarcação. Enquanto a face externa (“superfície suscetível à incrustação”) do objeto, como um casco de navio, pode estar sujeita à bioincrustação, quando o elemento de guia de luz é usado como película nesse objeto, a superfície suscetível à incrustação é transladada para a primeira face do guia de luz (incluindo a camada adicional) fornecida pelo elemento de guia de luz. Portanto, para pelo menos parte do objeto, o elemento de guia de luz pode se tornar sua superfície externa (e, dessa forma, pode ser potencialmente sujeito à incrustação).

[098] Portanto, em ainda um outro aspecto, a invenção também fornece um sistema antibioincrustação (“sistema”) que compreende o elemento de guia de luz conforme descrito aqui e uma fonte de luz, sendo que a fonte de luz é configurada para fornecer a dita radiação UV ao dito guia de luz e sendo que o sistema antibioincrustação é configurado para fornecer ao menos parte da dita radiação UV a jusante da primeira face do guia de luz (e, opcionalmente, a jusante da camada óptica). Portanto, a radiação UV é desacoplada do guia de luz através de pelo menos parte da primeira face do guia de luz, e é, dessa forma, fornecida a jusante da primeira face do guia de luz (e, opcionalmente, a jusante da camada óptica). Especificamente, a invenção fornece um sistema antibioincrustação que compreende o elemento de guia de luz conforme descrito aqui e uma fonte de luz, sendo que o sistema antibioincrustação compreende uma janela de saída de radiação que compreende a dita primeira face do guia de luz, sendo que o guia de luz é configurado para fornecer a dita radiação UV para o guia de luz e sendo que a janela de saída de radiação é configurada para transmitir ao menos parte da dita radiação UV. A janela de saída de radiação pode, portanto, nas modalidades compreender também o primeiro elemento de camada. Em modalidades específicas, a fonte de luz compreende uma face emissora de luz, sendo que a face emissora de luz é configurada dentro do guia de luz. Por exemplo, uma ou mais fontes de luz de estado sólido podem ser incorporadas no guia de luz. Essencialmente, toda a fonte de luz de estado sólido pode ser incorporada ao guia de luz (material).

[099] A fonte de luz compreende especialmente uma fonte de luz de estado sólido, como um LED. A combinação de guia de luz e fonte de luz também é chamada na presente invenção de “elemento emissor de UV”.

[100] Em modalidades, a fonte de luz é configurada externamente a partir do guia de luz. Em tais modalidades, a fonte de luz é configurada para fornecer a luz da fonte de luz a uma face do guia de luz, de modo que a luz da fonte de luz seja acoplada ao guia de luz (como através de uma face de borda do guia de luz). Portanto, especificamente, a fonte de luz e o meio óptico são acoplados por meio de radiação. O termo “acoplados por meio de radiação” significa, especificamente, que a fonte de luz e o guia de luz estão associados entre si de modo que ao menos uma parte da radiação emitida pela fonte de luz seja recebida pelo guia de luz (e escape ao menos parcialmente do guia de luz).

[101] Em ainda outras modalidades, a fonte de luz compreende uma face emissora de luz, sendo que a face emissora de luz é configurada dentro do guia de luz. Por exemplo, um LED pode ser embutido em silicone. Exemplos da última modalidade são, por exemplo, descritos no documento WO2014/188347 que está aqui incorporado a título de referência. Certamente, diferentes modalidades podem ser combinadas.

[102] Em ainda um outro aspecto, a invenção também fornece um objeto que compreende uma superfície, como uma superfície externa, sendo que a pilha de camadas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores é fixada a pelo menos parte da superfície. Especialmente, em um aspecto, a invenção fornece 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, um ou mais dentre (i) uma parte de uma superfície, como 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, além de outros objetos. A frase “durante o uso é ao menos parcialmente submersa em água” pode se referir à água fresca ou água do mar ou uma mistura das mesmas (água salobra). Portanto, a invenção pode, entre outros, ser usada para aplicações aquáticas, como aplicações marinhas.

[103] Em modalidades, o elemento de guia de luz compreende o segundo elemento de camada em contato com a segunda face do guia de luz, sendo que o segundo elemento de camada compreende uma primeira camada adesiva em contato com a superfície externa (do objeto).

[104] 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, esse objeto estará em geral em contato com a água, como uma embarcação no mar, em um lago, um canal, um rio ou outra via navegável etc.

[105] O termo “embarcação” pode, por exemplo, referir-se a um barco ou navio etc., como um barco a vela, um navio-tanque, um navio de cruzeiro, um iate, uma balsa, um submarino etc.

[106] O termo “objeto de infraestrutura” 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 de infraestrutura” pode também se referir a canos (por exemplo, que bombeiam água do oceano para, por exemplo, uma central elétrica) e outras partes da central elétrica (hidrelétrica), como sistemas de resfriamento, turbinas etc.

[107] O termo “objeto” pode, em modalidades, se referir a uma estrutura de suporte para uma turbina eólica de alto mar ou no mar, uma plataforma de petróleo, uma estrutura para coletar energia da onda/maré, um dispositivo flutuante etc. 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.

[108] Especificamente, o objeto é um objeto configurado para aplicações marinhas, isto é, aplicação em, ou próximo 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 marinha, mantendo limpas as superfícies molhadas, para aplicações de plataformas marítimas, para aplicações (sub)marítimas, para plataformas de perfuração etc.

[109] Devido a esse contato com a água, pode ocorrer bioincrustação, com as desvantagens acima indicadas. A bioincrustação ocorrerá na superfície de uma superfície (“superfície”), como uma superfície externa, de tal objeto. A superfície de um (elemento do) objeto a ser protegido 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 conseguinte, 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, também outro material de ferro, como ligas de ferro (ou outras), também pode ser usado.

[110] Na presente invenção, o termo “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.

[111] 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.

[112] 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, como uma superfície externa, do objeto, como um casco, ou pode ser composta por tal superfície (consulte 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.

[113] 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 2.000, como 2 a 200 fontes de luz (de estado sólido), como LEDs, embora várias outras fontes de luz possam também ser aplicadas. 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. Dessa forma, especificamente, a fonte de luz compreende um LED UV configurado para fornecer uma ou mais dentre luz UVA e UVC (veja também abaixo). A luz UVA pode ser usada para danificar paredes celulares, enquanto a luz UVC pode ser usada para danificar 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. O termo “fonte de luz” pode se referir também a uma fonte de luz que inclui elementos ópticos, como uma fonte de luz de estado sólido com um ou mais elementos conformadores de feixe selecionados do grupo de uma lente e um refletor (como um colimador).

[114] A fonte de luz de estado sólido, como um LED, pode ser um emissor superior ou um emissor lateral.

[115] 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.

[116] Conforme indicado acima, o elemento emissor de UV é configurado para irradiar com a dita radiação UV (durante um estágio de irradiação) uma ou mais dentre (i) a dita parte da dita superfície externa e (ii) a água em posição adjacente à dita parte da dita superfície externa. 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.

[117] 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 uma função da potência de saída de luz necessária para fornecer o efeito de anti-incrustação ou como uma função da localização do elemento emissor de UV na superfície protegida (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).

[118] 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.

[119] Em um outro aspecto, a invenção fornece também um método de anti(bio)incrustação de (uma parte de) uma superfície, como uma superfície externa, de um objeto que é, durante o uso, pelo menos temporariamente exposto à água, sendo que o método compreende: fornecer o sistema antibioincrustação conforme aqui definido para o objeto, gerar radiação UV (durante o uso do objeto), opcionalmente, como função de um ou mais dentre (i) um sinal de retroinformação 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 (parte da) superfície externa. Esse sinal de retroinformação pode ser fornecido pelo sensor.

[120] Abaixo, o método para fornecer a pilha de camadas é adicionalmente elucidado. Conforme indicado acima, em um outro aspecto, a invenção fornece também tal método que pode ser usado para fornecer a pilha conforme descrito na presente invenção. Portanto, em um aspecto, a invenção também fornece uma pilha de camadas conforme obtenível com o método aqui descrito.

[121] Especificamente, a invenção fornece um método para fornecer uma pilha de camadas, sendo que o método compreende ligar (i) uma primeira camada de silicone e (ii) um ou mais dentre um primeiro elemento de camada e um segundo elemento de camada, por meio de um ou mais dentre (a) associação, por uma ligação química, a uma primeira superfície da camada de silicone e do primeiro elemento de camada diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária e (b) associação, por uma ligação química, a uma segunda superfície da camada de silicone e do segundo elemento de camada diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária.

[122] A frase “ligação de uma primeira camada de silicone e um elemento de camada” e frases similares podem implicar que a primeira está ligada ao último, ou o último está ligado à primeira. Adicionalmente, tal frase e frases similares podem implicar que, por exemplo, a camada de silicone é ligada a uma pilha de camadas, mas também podem implicar que uma camada é fornecida à primeira camada (de silicone) como primeiro elemento de camada e, então, uma ou mais camadas adicionais são fornecidas em tal camada para fornecer um elemento de camada que compreende uma pilha.

[123] Para ligar uma camada à outra com ligações químicas, pode ser necessário funcionalizar uma ou ambas as camadas, ou um material que serve para fornecer uma das camadas pode ser funcionalizado. A camada, ou material que serve para fornecer uma das camadas, pode também ser funcionalizada por si só. Por exemplo, o adesivo de silicone não é totalmente reagido ou endurecido e pode incluir grupos que podem ser usados para formar ligações químicas com uma outra camada. Por exemplo, o silicone pode incluir grupos vinila e/ou grupos hidreto, que podem ainda reagir ou ser funcionalizados.

[124] Em especial, na presente invenção, um ou mais dentre grupos -OH, grupos -COOH, grupos -NH2 e grupos - Si-H podem ser usados para criar ligações químicas intercamadas. Tais grupos podem, dessa forma, estar disponíveis ou podem ser criados pela funcionalização.

[125] Portanto, em modalidades, o método pode compreender (adicionalmente) o fornecimento da ligação entre pelo menos dois materiais funcionalizados, dos quais um ou mais são fornecidos pela primeira superfície funcionalizada com grupos funcionais e/ou pela segunda superfície funcionalizada com grupos funcionais, sendo que os grupos funcionais compreendem um ou mais selecionados do grupo que consiste em um grupo -OH, um grupo -COOH, um grupo -NH2 e um grupo -Si-H. Especialmente, tais grupos podem ser usados para formar ligações químicas que compreendem um ou mais dentre ligações amida, ligações éster, ligações éter e ligações Si- O-Al.

[126] Diferentes opções que podem ser distinguidas para criar uma ligação química entre o guia de onda e o material protetor são possíveis. Por exemplo, em modalidades, um guia de onda de silicone finalizado pode ser acoplado através da interface química a uma camada de material protetora finalizada. Em outras modalidades, um material (guia de onda) de silicone líquido pode ser acoplado a uma camada de material protetora finalizada através da interface química. Em ainda outras modalidades, um material (guia de onda) de silicone líquido pode ser acoplado a uma camada de material protetora não finalizada através da interface química.

[127] Conforme indicado acima, os fluoropolímeros podem ser desejáveis como suporte para uma camada de alumínio, como camada óptica, em vista do baixo índice de refração, ou camada reflexiva, mediante o uso de material de dispersão. Entretanto, materiais de fluoropolímero são relativamente difíceis de serem ativados para acoplamento através da interface química.

[128] Em modalidades, pode-se remover parcialmente os grupos flúor e substituí-los por um grupo funcional adequado. Em modalidades, uma substituição oxidativa por, por exemplo, grupos carboxila pode ser possível, como com o uso de solução FluoroEtch (naftalenida sódica). Observa-se que quanto maior o tempo de desbaste químico ou a temperatura, maior a ocorrência de acastanhamento, o que leva a um aumento na absorção de UV-C. Desbaste químico mais curto, ou uma menor temperatura de desbaste químico ou pós-oxidação da folha quimicamente desbastada pode ser usado para evitar isso.

[129] Para melhorar a ligação entre o polímero e a camada de silicone ou intermediária, pode-se usar os grupos carbonila ou substituir os grupos carbonila por grupos funcionais mais ativos, como um grupo carboxila mais reativo. Por exemplo, através do produto químico EDC-NHS, um grupo altamente reativo pode ser formado, o qual pode ser usado para acoplamento a um grupo NH2 de uma outra camada ou material. Dessa forma, as ligações amida relativamente estáveis de modo hidrolítico podem ser criadas. EDC é usado para indicar (cloridrato de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodi-imida). NHS é usado para indicar a N-hidroxissuccinimida. O uso de EDC- NHS para acoplamento é, por exemplo, descrito em “Roomtemperature intermediate layer bonding for microfluidic devices”, de Jacob Bart et al., Lab Chip, 2009, 9, 3.481 a 3.488, que está aqui incorporado a título de referência. Portanto, em modalidades, o método pode compreender adicionalmente gerar as ligações químicas através de uma reação assistida por EDC-NHS.

[130] Portanto, para se obter, por exemplo, uma ligação química entre duas camadas, ou entre um e uma camada de material que serve para formar uma camada, o uso de grupos carboxila e/ou EDC-NHS pode ser aplicado em combinação com o uso de grupos amina, respectivamente. Por exemplo, isso pode sugerir uma combinação do processo de ativação de polímeros de fluorocarboneto, aumento da reatividade dos ácidos carboxílicos criados para possibilitar a reação rápida com grupos NH2 na outra superfície (como especificamente silicone, que também não é regularmente funcionalizado com grupos NH2, e para o qual um processo de ativação separado, por exemplo, ativação de plasma, tem que ser executado). Por exemplo, o silicone pode ser funcionalizado através de um processo de NH3- plasma. Também é possível a funcionalização através do produto químico APTES, que também é descrito no documento supracitado de Jacob Bart et al. O termo “APTES” é usado para indicar (3- aminopropil)trietoxissilano.

[131] Alumínio pode, por exemplo, ser fornecido em uma camada de fluoropolímero e pode se ligar relativamente bem a tal camada. Entretanto, para a ligação do alumínio e do silicone, algumas etapas adicionais podem ter que ser realizadas.

[132] Alumínio pode ser ativado (por ácido de H3PO4 ou plasma de O2) para formar grupos hidroxila, que posteriormente tenham que ser reagidos com um produto químico que pode formar ligações hidroliticamente estáveis. Silanos são bem conhecidos por formar ligações Al-O-Si que são muito estáveis. O benefício de silanos é que o silano em si pode ser modificado com grupos NH2, grupos vinila ou praticamente qualquer outro grupo que possa formar novamente um uma ligação C-C hidroliticamente estável ou ligação amina.

[133] Iniciadores comercialmente disponíveis contendo uma mistura de silanos e complexos de Ti com grupos vinila têm se mostrado muito eficazes na ativação da superfície para adesão ao silicone, entretanto, a absorção de UV-C é significativa para uma camada fina de <1 μm (>30%).

[134] Alternativa ou adicionalmente, um iniciador (R1)(R2)(R3)M pode ser usado. Parece que tais iniciadores são muito adequados e podem ser usados sem os silanos adicionais para fornecer a ligação desejada. Em vista da controlabilidade da transmissão de UV e/ou estabilidade, isso pode ser desejável. A absorção de UV-C é substancialmente menor quando se usa tal iniciador.

[135] Portanto, em modalidades, o método pode compreender adicionalmente gerar uma ligação química Al-O-Si através de uma reação assistida por iniciador, sendo que o iniciador é selecionado do grupo que consiste em (R1)(R2)(R3)M, em que R1, R2 e R3 são, cada um, independentemente uma alcoxila, e sendo que M compreende meais do grupo III, como um ou mais dentre B, Al, Ga, In, mas, especialmente, um metal adequado é Al. O uso de Al pode ser desejável em vista da reatividade, mas também porque esse uso pode levar a um material de iniciador residual que é relativamente transmissivo de radiação UV e/ou essencialmente não absorve radiação UV, que pode não ser o caso com outros iniciadores adequados. Por exemplo, o iniciador pode compreender um ou mais dentre tri-sec-butóxido, tri-n-butóxido, terc-butóxido, tri-n-propilóxido, tri-isopropilóxido, mas também outros podem ser possíveis, como com grupos laterais diferentes. Resultados especialmente bons foram obtidos em um método em que o iniciador compreende um ou mais dentre Al[OCH(CH3)C2H5]3 e Al[OC(CH3)3]3.

[136] Portanto, em modalidades, a invenção pode incluir, por exemplo, o fornecimento de uma camada de Al que tem uma espessura relativamente pequena, como <20 nm) . Isso pode possibilitar ainda o uso do processo de ativação para fornecer ligações hidroliticamente estáveis. Entretanto, isso também pode fornecer a transparência em UV-C desejada da camada.

[137] Tal camada (fina) de Al pode ser depositada em um polímero, especialmente um fluoropolímero, como, ainda mais especialmente, uma camada de etileno-propileno fluorado (FEP). O uso de uma camada de Al em vez de, por exemplo, uma camada de fluoropolímero como camada reflexiva pode ter como vantagem que a funcionalização de uma camada Al pode ser mais fácil que a funcionalização de uma camada de fluoropolímero.

[138] Conforme indicado acima, em vez de fornecer uma camada de Al integral, ilhas de Al também podem ser depositadas na camada polimérica. O termo “ilhas de Al” pode se referir essencialmente a qualquer camada de Al não contínua com dois ou mais domínios que não têm contato direto, especialmente uma pluralidade de domínios. O tamanho (aqui especialmente definido como o diâmetro circular equivalente) dos domínios de Al pode estar na faixa de 0,01 a 5 mm, mais especificamente, de 0,1 a 0,5 mm, e o número de domínios de Al por área superficial deve estar na faixa de 1 a 10.000 por cm2, enquanto a área superficial dos domínios de alumínio em relação à área não revestida não deve exceder 10% a fim de manter a Transparência em UV da pilha integrada. O diâmetro circular equivalente (“ECD” - equivalent circular diameter) de um formato bidimensional de formato irregular é o diâmetro de um círculo de área equivalente. Por exemplo, o diâmetro circular equivalente de um quadrado com o lado a é 2*a*SQRT(1/π).

[139] A camada de Al pode ser termicamente conectada ao polímero, especialmente o fluoropolímero, como FEP, durante o processo de deposição de vapor físico ou químico (assistida por plasma). Essa camada de Al pode ser ligada ao silicone, diretamente, conforme descrito acima, ou através de um gel de silicone como camada intermediária.

[140] Entretanto, um fluoropolímero pode também ser usado para ligação à primeira camada de silicone. Conforme indicado acima, é possível ancorar grupos NH2 em um fluoropolímero, como uma camada de FEP em vez de grupos ácido carboxílico. Estes podem ser deixados reagir com, por exemplo, grupos carboxílicos ativados na superfície de silicone.

[141] Alternativa ou adicionalmente, uma camada de silicone pode ser usada para ligação à primeira camada de silicone. Tal camada de silicone, ou camada de fluoropolímero, pode incluir material reflexivo; consultar também acima. Alternativamente ou além dos materiais mencionados acima, nitreto de boro, que é relativamente inerte, pode ser incorporado na matriz, como a matriz de silicone.

[142] As informações acima sobre o método podem essencialmente se referir a uma camada tanto do primeiro elemento de camada como do segundo elemento de camada. Adicionalmente, conforme indicado acima, pode também ser necessário ativar o silicone, quando um silicone essencialmente reagido por completo é aplicado. Naturalmente, também um silicone líquido pode ser aplicado, então, os grupos reativos dele podem (também) ser aplicados (consulte também acima).

[143] Portanto, em modalidades, pode ser necessário funcionalizar o silicone para fornecer um ou mais dentre um grupo -OH, um grupo -COOH, um grupo -NH2 e, opcionalmente, um grupo -Si-H.

[144] Por exemplo, em modalidades, grupos laterais, como especialmente grupos laterais metila das cadeias de silicone, podem ser oxidados, por exemplo, por uma ou mais dentre UV-ozônio, plasma de O2 e um ácido forte. Desse modo, grupos hidroxila ou grupos carbonila podem ser formados. Conforme indicado acima, estes podem ser reagidos para formar, por exemplo, éteres ou ésteres.

[145] Especialmente para ligações amina hidroliticamente estáveis, grupos laterais NH2 podem ser gerados. Por exemplo, com o uso do produto químico de plasma, as cadeias laterais podem também ser funcionalizadas com grupos NH2 que podem reagir, por exemplo, com grupos carboxila (ativados) para formar aminas, consulte também o produto químico EDC-NHS descrito acima.

[146] Em modalidades específicas, para a camada de bloqueio de lado traseiro, o alumínio poderia ser diretamente evaporado no material de silicone após a ativação, onde a impermeabilidade da camada de metal poderia evitar a hidrólise das ligações Al-O-C formadas nesse processo. Em modalidades específicas, as ilhas de alumínio podem ser depositadas para aumentar a adesão a uma próxima camada que fornecerá proteção a longo prazo, como um fluoropolímero.

[147] Para se obter uma camada de alumínio, opcionalmente sob a forma de uma pluralidade de domínios de Al, na primeira camada (de silicone), cadeias laterais de silício podem ser funcionalizadas com produto químico NH2 para fornecer pontos de reação hidroliticamente estáveis. Alumínio, como uma pluralidade de ilhas de alumínio, pode ser depositado. Tal camada de alumínio pode ser usada para promover a adesão e contornar as questões com diferença nos coeficientes de expansão térmica, combinada com a ativação da superfície do Al para possibilitar uma ligação da camada de proteção molhada de custo mais baixo, como um material de preenchimento 2K PUR, “diretamente” ao silicone com adesão molecular.

[148] Em modalidades específicas, pode até mesmo ser possível co-reagir silicone e material protetor quando estão em forma líquida. Quando os pré-polímeros de fluorocarboneto e os pré-polímeros de silicone são unidos em forma líquida, eles podem formar redes moleculares interconectadas. Então, pode ser desejável separar o fluorocarboneto e o silicone no espaço, o que pode ser possível em uma configuração de camada dupla semelhantes a moldagem por injeção, ou até mesmo ser possível com base nas diferentes tensões superficiais do fluoropolímero e do polímero de silicone. Em modalidades, pode-se usar diferenças de tensão superficial para separar líquidos diferentes. Adicionalmente, pode-se aplicar uma polimerização de vinila catalisada por Pt. Isso pode exigir modificação de compostos de perfluoro com funcionalidade vinila. Portanto, em modalidades, o método pode compreender adicionalmente colocar uma camada de silicone não totalmente endurecida em contato com uma outra camada, como uma camada polimérica (como um fluoropolímero) que compreende um revestimento de alumínio funcionalizado, ou uma camada polimérica por si só (como um fluoropolímero).

[149] Se o produto químico de cura não estiver perfeitamente sintonizado, a conexão mecânica íntima entre as cadeias de polímero já poderia levar à adesão suficiente e proteção química. A difusão de compostos de silicone modificados por multi-NH2 poderia ser um ponto de partida, fornecendo pontos de reação para compostos perfluoro funcionais ácidos, mais uma vez formando uma amida para retê- los. Pode-se usar a porosidade disponível no silicone para difundir compostos de silicone modificados por multi-NH2 e compostos de flúor ácidos na matriz.

[150] Conforme indicado acima, em modalidades específicas, a pilha de camadas deve ser fornecida em um objeto, como, a título de exemplo, um navio. O lado traseiro do guia de onda pode não sofrer com o ambiente de água do mar ou outras condições indesejáveis, visto que a degradação do lado traseiro do guia de onda também tem efeitos sobre o desacoplamento de UV- C na parte frontal. Portanto, o lado do objeto da pilha de camadas pode precisar aderir bem ao objeto, como um navio. Com a camada de FEP, isso é novamente difícil; com alumínio é possível usas uma camada de alumínio delgada em um veículo de plástico, como, por exemplo, PET. Portanto, em modalidades, o método pode, dessa forma, compreender adicionalmente o fornecimento da pilha de camadas a pelo menos parte de uma superfície de um objeto. Tal veículo de plástico pode ser mais facilmente fixado à superfície de um objeto.

[151] Conforme indicado acima, a primeira camada (de silicone) pode ser usada como camada de guia de onda, sendo que uma ou mais, especialmente, uma pluralidade de fontes de luz são (pelo menos parcialmente) incorporadas. Portanto, em modalidades, uma ou mais, especialmente, uma pluralidade de fontes de luz de estado sólido são incorporadas na primeira camada de silicone. Camadas podem ser fornecidas a tal primeira camada de silicone.

[152] Em ainda um aspecto adicional, a invenção também fornece um método para fornecer um sistema antibioincrustação a um objeto, como um objeto que, durante o uso, é pelo menos temporariamente exposto à água, sendo que o método compreende fornecer, como integrar no objeto e/ou fixar a uma superfície, como uma superfície externa, o sistema antibioincrustação ao objeto, como uma embarcação. Em especial, o elemento emissor de UV pode ser configurado para fornecer a dita radiação UV para um ou mais dentre uma parte de uma superfície, como uma superfície externa, do objeto e água (que é) adjacente à dita parte (durante o uso). Especificamente, o elemento emissor de UV é fixado à superfície externa, ou pode até mesmo ser configurado como uma (primeira) parte da superfície externa.

[153] Com a invenção aqui descrita, uma superfície pode ser tratada com tal radiação antibioincrustação de modo que a bioincrustação seja reduzida ou evitada. Portanto, em ainda um outro aspecto, a invenção também fornece um método para prevenir e/ou reduzir a bioincrustação em uma superfície de um elemento de guia de luz associado à superfície externa do objeto, conforme aqui definido, sendo que o método compreende gerar radiação UV e fornecer a dita radiação UV à superfície enquanto ao menos parte da radiação UV escapa do elemento de guia de luz através da superfície. Em ainda um outro aspecto, a invenção fornece um método para evitar e/ou reduzir a bioincrustação em uma superfície, como uma superfície externa, de um objeto, sendo que a superfície externa, durante o uso do objeto, fica pelo menos temporariamente exposta à água, sendo que o método compreende gerar radiação UV por um sistema antibioincrustação (como aqui descrito) e fornecer a dita radiação UV à superfície externa do objeto e água adjacente à superfície externa, sendo que o sistema antibioincrustação compreende um elemento de guia de luz conforme descrito na presente invenção. O elemento de guia de luz pode ser usado para fornecer radiação UV à superfície do objeto, ou o elemento de guia de luz pode fornecer a superfície do objeto.

[154] O termo “associado” e termos similares podem se referir a um acoplamento funcional de elementos. Por exemplo, o elemento de guia de luz pode ser revestido a um objeto ou pode ser fixado a um objeto como com um ou mais dos meios mecânicos, cola, um adesivo etc. O termo “associado” e termos similares no contexto de uma fonte de luz podem também se referir, por exemplo, a um acoplamento de radiação, no sentido de que um elemento e uma fonte de luz podem ser associados de modo que o elemento receba ao menos parte da radiação de fonte de luz.

[155] Adicional ou alternativamente (a uma ligação química), ligação térmica também pode ser aplicada. A ligação térmica pode sugerir que a superfície seja deformada pela energia térmica do vapor, fazendo com que o vapor penetre a superfície que, mediante resfriamento, se contrai em torno do vapor. Dessa maneira, por exemplo “picos” de Al podem ser formados em uma superfície de PET como “âncoras” para vapor de alumínio subsequente. Assim que uma camada fechada de Al é formada, o ancoramento não ocorre mais.

[156] Conforme indicado acima, a invenção fornece um sistema que compreende uma fonte de luz configurada para gerar radiação de fonte de luz, sendo que a radiação de fonte de luz compreende pelo menos radiação UV. A radiação UV pode ser especialmente usada para propósitos antibioincrustação. 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”.

[157] Especificamente, o sistema compreende um elemento emissor de UV. Em modalidades, tal elemento emissor de UV pode compreender uma fonte de luz com uma pluralidade de superfícies emissoras de luz. Em modalidades, tal elemento emissor de UV pode compreender uma pluralidade de fontes de luz, como configuradas em uma matriz, como, por exemplo, para fornecer um feixe mais amplo relativo de radiação UV. Por exemplo, o elemento emissor de UV pode compreender um dispositivo de diodo emissor de luz que compreende uma pluralidade de nanofios ou nanopirâmides desenvolvidos em um substrato grafítico, sendo que os ditos nanofios ou as ditas nanopirâmides têm uma junção p-n ou p-i-n, um primeiro eletrodo em contato elétrico com o dito substrato grafítico, um segundo eletrodo em contato com o topo de pelo menos uma porção dos ditos nanofios ou ditas nanopirâmides, opcionalmente sob a forma de uma camada reflexiva à luz, sendo que os ditos nanofios ou as ditas nanopirâmides compreendem pelo menos um composto semicondutor do grupo III a V, como, por exemplo, descrito no documento WO2017009394A. Tal elemento emissor de UV pode compreender também um guia de onda, como para distribuir radiação UV ao longo de pelo menos parte de uma superfície do guia de onda. Em todas as modalidades, o elemento emissor de UV é configurado para gerar radiação UV durante o funcionamento, embora outras radiações que acompanham essa radiação UV não sejam excluídas na presente invenção. Algumas dessas modalidades são descritas abaixo com mais detalhes.

[158] Conforme indicado acima, o sistema pode especialmente compreender um guia de onda. Uma ou mais fontes de luz externas do guia de onda e/ou uma ou mais fontes de luz incorporadas no guia de onda podem fornecer a radiação de fonte de luz para o guia de onda. Por reflexão interna total, pelo menos parte da radiação de fonte de luz pode ser distribuída ao longo do guia de onda e escapar de uma janela de saída de radiação dele. Um guia de ondas pode ser compreendido por um dispositivo de saída de luz semelhante a folha. Portanto, em modalidades, o sistema compreende uma disposição de elementos de guia de onda, sendo que a disposição de elementos de guia de onda compreende 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 a radiação de fonte de luz e (b) configurado para irradiar (em um modo de operação) parte da radiação de fonte de luz para o exterior do elemento de guia de onda através da janela de saída de radiação. 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. O termo “elemento de guia de onda” pode especialmente se referir a um guia de onda e, opcionalmente, a outros elementos incorporados nele, como uma fonte de luz.

[159] Em modalidades específicas, a fonte de luz pode ser incorporada no elemento de guia de onda. Portanto, uma única fonte de luz com uma única superfície emissora de luz, uma única fonte de luz com uma pluralidade de superfícies emissoras de luz (como pontas de fibra de uma pluralidade de fibras) ou uma pluralidade de fontes de luz com uma pluralidade de superfícies emissoras de luz (como uma pluralidade de LEDs (sendo que os moldes de LEDs são as superfícies emissoras de luz) pode ser incorporada no elemento de guia de onda, isto é, especialmente incorporada ao material de guia de onda, como, por exemplo, silicone. Portanto, o elemento de guia de onda compreende especialmente material de guia de onda. A fonte de luz (ou fontes de luz) pode ser (pelo menos parcialmente) incorporada ao material de guia de onda. A radiação de fonte de luz pode se propagar através do material de guia de onda e escapar do material de guia de onda através da janela de saída de radiação. Parte da luz UV com guia de onda pode ser dispersada no interior do guia de onda (por exemplo, pelo silicone) e chegar à janela de saída de radiação sob ângulos íngremes o suficiente para sair do guia de onda (e possibilita a anti-incrustação).

[160] Em ainda um aspecto adicional, a invenção também fornece um produto de programa de computador que, quando executado em um computador que é funcionalmente acoplado ou compreendido pelo sistema conforme definido aqui, é configurado para controlar a fonte de luz. Isso pode, dessa forma, também sugerir que uma pluralidade de fontes de luz é controlada. Dessa forma, a distribuição espacial da radiação de fonte de luz, como um escape de uma superfície emissora de luz, pode ser controlada. O controle pode ser feito de acordo com um ou mais dentre um sinal de sensor de um sensor, um temporizador etc. Portanto, o sistema pode compreender adicionalmente um ou mais sensores que podem ser configurados para detectar um ou mais dentre bioincrustação, temperatura, contato de parte do sistema, como especificamente a superfície emissora de luz com água, proximidade de seres humanos ou animais ao sistema, como especialmente a superfície emissora de luz etc.

[161] O termo “controlar” e termos similares se referem especificamente pelo menos à determinação do comportamento ou à supervisão da execução de um elemento. Portanto, na presente invenção, “controlar” e termos similares podem se referir, por exemplo, a impor um comportamento ao elemento (determinar o comportamento ou supervisionar a execução de um elemento) etc., como, por exemplo, medir, exibir, atuar, abrir, deslocar, alterar a temperatura etc. Além disso, o termo “controlar” e termos similares podem incluir, adicionalmente, monitoramento. Portanto, o termo “controlar” e termos similares podem incluir a imposição de um comportamento a um elemento e também a imposição de um comportamento a um elemento e monitoramento do elemento. O controle do elemento pode ser feito com um sistema de controle. O sistema de controle e o elemento podem, dessa forma, ser funcionalmente acoplados permanentemente ou pelo menos temporariamente. O elemento pode compreender o sistema de controle. Em modalidades, o sistema de controle e o elemento podem não ser fisicamente acoplados. O controle pode ser feito através de controle com fio e/ou sem fio. O termo “sistema de controle” pode se referir também a uma pluralidade de diferentes sistemas de controle, que especialmente são funcionalmente acoplados, e dentre os quais, por exemplo, um sistema de controle pode ser um sistema de controle mestre e um ou mais outros podem ser sistemas de controle escravos.

[162] 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.

[163] 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 radiação 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.

[164] O elemento de guia de onda pode ser conformado como uma placa, opcionalmente, em um formato curvo. Entretanto, o elemento de guia de onda 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.

[165] Visto que o elemento de guia de onda pode ser plano, as fontes de luz podem ser configuradas de modo que o eixo óptico seja substancialmente paralelo a um eixo geométrico longitudinal do elemento de guia de onda. Isso pode facilitar a distribuição da radiação de fonte de luz ao longo do guia de onda. Por exemplo, a fonte de luz pode incluir um LED emissor lateral. Em especial, o elemento de guia de onda pode incluir uma pluralidade de LEDs emissores laterais.

[166] 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.

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

[168] 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 parte interna do elemento e pode receber, diretamente, ou após reflexão interna, radiação de 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).

[169] Conforme indicado acima, especialmente, 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.

[170] 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, distante do 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 a antibioincrustação.

[171] Especificamente, o sistema compreende uma pluralidade de fontes de luz UV. Ainda mais especificamente, essas podem ser essencialmente dispostas em um padrão regular.

[172] Portanto, em modalidades, o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de fontes de luz, sendo que as fontes de luz vizinhas têm distâncias de fonte de luz mútuas (d1) selecionadas a partir da faixa de 0,5 a 200 mm, como 2 a 100 mm.

[173] Em ainda outras modalidades, o sistema antibioincrustação compreende uma pluralidade de LEDs, sendo que os LEDs são configurados para gerar a dita radiação UV, sendo que os LEDs compreendem moldes de LEDs, e sendo que os moldes de LEDs de LEDs vizinhos têm distâncias de fonte de luz mútuas (d1) selecionadas a partir da faixa de 0,5 a 200 mm.

[174] 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.

[175] Portanto, especialmente o sistema é um sistema antibioincrustação. Em algumas modalidades, o sistema antibioincrustação compreende um elemento de guia de onda, como um dispositivo de saída de luz semelhante à folha, sendo que, em outras modalidades específicas, as fontes de luz são incorporadas no elemento de guia de onda. Em especial, o elemento de guia de onda é à prova d'água. Na presente invenção, o termo “à prova d'água” pode, em modalidades específicas, se referir à marcação de proteção internacional IPx5 ou superior, como IPX6, como especialmente IPx7 (imersão, até 1 m de profundidade), ainda mais especialmente IPx8 (imersão, 1 m ou mais de profundidade). O valor de x é especialmente pelo menos 4, como pelo menos 5, como 6.

[176] 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.

[177] 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).

[178] 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).

[179] 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.

[180] 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.

[181] 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.

[182] 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.

[183] 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.

[184] Conforme indicado acima, a invenção também pode ser aplicada em outras aplicações que não aplicações aquáticas (como marinhas), como em maçanetas (de porta), cortinas de hospitais ou outras aplicações médicas ou não médicas etc.

[185] 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”.

[186] 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).

[187] 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.

[188] 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.

Breve descrição dos desenhos

[189] 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:

[190] as Figuras 1a a 1h mostram esquematicamente alguns aspectos gerais;

[191] as Figuras 2a a 2f mostram esquematicamente algumas modalidades;

[192] a Figura 3 mostra esquematicamente algumas variantes que podem ser aplicadas, opcionalmente, em combinação; e

[193] as Figuras 4a a 4e mostram esquematicamente algumas variantes e aspectos.

[194] Os desenhos não estão necessariamente em escala.

Descrição detalhada das modalidades

[195] 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 (luz anti- incrustação). Aqui, a título de exemplo, três fontes de luz 220 são mostradas. Aqui, o elemento emissor de UV 210 é configurado como guia de ondas ou guia de luz, com elementos embutidos no mesmo. Portanto, as fontes de luz 220 são - nessa modalidade representada esquematicamente - embutidas no guia de ondas. 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. Na Figura 1a, um elemento de guia de luz 1300 que compreende um guia de luz 300 ou meio óptico e um primeiro elemento de camada 30 é esquematicamente mostrado. O guia de luz 300 compreende uma primeira face do guia de luz 301, que compreende a janela de saída de radiação 230. O guia de luz 300 pode ser especialmente uma placa com a primeira face do guia de luz 301 e uma face oposta à mesma, indicada com a segunda face do guia de luz 302. A distância entre essas faces pode definir uma espessura ou altura do guia de luz 300, indicada com a referência h3 (o comprimento e a largura (vide também a Figura 2e) podem ser muito maiores que a altura). A segunda face 302 pode incluir uma camada reflexiva.

[196] O primeiro elemento de camada 30 compreende uma camada óptica 310. A camada óptica 310 está em contato com pelo menos parte da primeira face do guia de luz 301. A camada óptica está em contato físico com ao menos parte da primeira face do guia de luz. Especificamente, a camada óptica 310 tem um primeiro índice de refração n1 menor que 1,36 a 280 nm. Adicionalmente, o guia de luz 300 compreende um material de guia de luz transmissivo de radiação UV 305 (como um silicone). A camada óptica 310 compreende um material de camada óptica 315. Esse material de camada óptica 315 é especialmente transmissivo de radiação UV, mas tem um índice de refração menor que o da água. Dessa maneira, a camada reduz o desacoplamento da radiação UV quando o elemento de guia de luz 1300 é aplicado em ambientes aquáticos e pode melhorar o desacoplamento da radiação em outras partes da primeira face do guia de luz. A camada óptica 310 é configurada no lado da janela a jusante 232. Aqui, a título de exemplo, o guia de luz 300 compreende estruturas ópticas 7. Essas podem estar dentro do guia ou nas faces do guia de luz 300. As estruturas ópticas 7 podem ser configuradas para fornecer uma distribuição uniforme da radiação UV 221 que escapa do elemento emissor de UV 210. Aqui, as fontes de luz 220 são mostradas como sendo compostas pelo elemento de guia de luz 1300; entretanto, isso não é necessariamente o caso (consultar também a Figura 2c).

[197] O elemento de guia de luz 1300 em combinação com a(s) fonte(s) de luz 220 pode, por exemplo, ser usado como módulo de iluminação para anti-incrustação de uma superfície (protegida). Tal módulo pode compreender (dessa forma) pelo menos uma fonte de luz para gerar uma luz anti-incrustação, um meio óptico para distribuir pelo menos uma parte da luz anti- incrustação através do meio óptico, sendo que o meio óptico compreende uma superfície de emissão para emitir a luz anti- incrustação distribuída em uma direção oposta à superfície protegida quando o módulo de iluminação é disposto em, sobre e/ou próximo à superfície protegida. A superfície de emissão pode ser uma superfície substancialmente plana. A superfície de emissão é a janela de saída de radiação UV 230, incluindo o primeiro elemento de camada 30 / é a primeira face do guia de luz 301 incluindo o primeiro elemento de camada 30.

[198] 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, consulte 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 11, como uma superfície externa, 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). A referência 400, entre outras da Figuras 1b, se refere a um sistema de controle, que pode, em modalidades, controlar a(s) fonte(s) de luz 220 do sistema antibioincrustação 200.

[199] 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, entretanto, que quando uma superfície, como 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 21.

[200] 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.

[201] 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.

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

[203] A Figura 1f mostra esquematicamente uma superfície 11, como uma superfície externa, de um objeto 10, como uma parede de uma embarcação ou uma parede de um objeto de infraestrutura com, 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.

[204] 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.

[205] 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.

[206] 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 pode-se 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.

[207] A Figura 2a representa esquematicamente uma modalidade em que a camada óptica 310 é uma camada óptica dotada de um padrão 310. Uma ou mais primeiras regiões 311 podem compreender o dito material de camada óptica 315 com uma espessura da primeira camada h1. Uma ou mais segundas regiões 312 podem compreender o dito material de camada óptica 315 com uma espessura da segunda camada h2 na faixa de 0 < h2 < hl. Aqui, h2 / 0. Deve-se notar que as diferentes regiões podem compreender diferentes materiais de camada óptica 315 ou os mesmos materiais da camada óptica. Especialmente, quando toda a primeira face do guia de luz está em contato físico com a camada óptica 310, a camada óptica 310 compreende material de camada óptica transmissivo de radiação UV 315. A espessura da camada (h1 ou h1 e h2) pode depender da distância até a fonte de luz mais próxima; especificamente, mais próxima a uma fonte de luz hl / 0 e mais longe da fonte de luz nas modalidades h2 = 0. A transmissão da radiação UV através da camada óptica (isto é, através da altura h1 (e/ou h2) é especificamente de pelo menos 10%, como ainda mais especificamente de pelo menos 20%, como de pelo menos 40%, como na faixa de 40 a 95% ou mesmo maior (isto é, para radiação UV que não é direcionada de volta para o guia de luz 300). Isso é especialmente aplicado à radiação UV que se propaga em uma direção substancialmente perpendicular à primeira face do guia de luz 301 (em uma direção contrária ao guia de luz e, dessa forma, através da camada óptica com a altura de camada h1 indicada (ou h2; se houver)).

[208] Adicionalmente, aqui a título de exemplo, uma primeira região e uma segunda região são indicadas. Podem ser aplicadas, também, mais de duas regiões diferentes.

[209] A Figura 2b ilustra esquematicamente uma modalidade adicional. Entre outros, esse desenho ilustra esquematicamente uma camada óptica porosa 310. A camada óptica inclui poros ou cavidades, indicados com a referência 313. Estes podem ser preenchidos com um gás, como um gás nobre ou ar. Adicionalmente, o primeiro elemento de camada 30 compreende uma pilha de camadas 3 que compreende a dita camada óptica 310 e compreende adicionalmente uma segunda camada 320 em contato com pelo menos parte da dita camada óptica 310. Em modalidades, a segunda camada 320 é impermeável à água. Especialmente, quando a segunda camada cobre substancialmente toda a primeira face do guia de luz, a segunda camada 320 compreende um material de camada óptica transmissivo de radiação UV 325. Conforme indicado acima, a camada óptica pode ser configurada ao longo de toda a primeira face do guia de luz, como na Figura 2b, mas pode, em outras modalidades, também estar disponível em apenas parte da primeira face do guia de luz, como na Figura 1a.

[210] A Figura 2c ilustra esquematicamente variantes em que a fonte de luz 220 é configurada externamente ao guia de luz 300 (esquerda) e configurada pelo menos parcialmente dentro do guia de luz 300. A fonte de luz 220 compreende uma face emissora de luz 227. Na última variante, a face emissora de luz 227 é configurada dentro do guia de luz 300.

[211] A Figura 2d mostra esquematicamente uma modalidade em que o guia de luz 300 compreende uma cavidade fechada 350 preenchida com um líquido transmissivo de radiação UV 305a. O guia de luz 300 pode, nessa modalidade, compreender um primeiro material 305b, que compreende, especialmente, silicone. O primeiro material 305b pode definir a cavidade 350. Aqui, de fato, a camada óptica 310 pode definir a cavidade 350. O líquido transmissivo de radiação UV pode, por exemplo, compreender água desmineralizada. Se tal elemento de guia de luz 1300 for usado no sistema antibioincrustação, o sistema pode incluir uma bomba para mover, como circular, o líquido 305a. Tal bomba pode ser controlada pelo sistema de controle mencionado na presente invenção.

[212] As Figuras 2e e 2f representam, muito esquematicamente, duas variantes do guia de luz 300, com uma placa alongada, como uma placa de silicone (que pode ser efetivamente um revestimento sobre um objeto), um canal ou sistema similar. O diâmetro deste último é definido como d2. A dimensão do diâmetro pode ser substancialmente igual àquelas aqui definidas para a altura h3 do guia de luz 300. No que diz respeito à primeira variante, o guia de luz pode ter uma altura substancialmente menor do que um comprimento ou uma largura, como pelo menos 5 vezes menor. Na Figura 2e, o comprimento da placa é indicado com a referência l1, e a largura é indicada com a referência w1. Especificamente, w1/h3 > 5 e l1/h3 > 5. A face de topo, aqui a primeira face do guia de luz 301 (camada óptica não indicada) pode ser usada como face de saída. A face oposta à primeira face do guia de luz 301 é indicada com a referência 302 e, aqui, é a face de fundo. Essa face pode incluir um refletor. A(s) borda(s) 303 pode(m) ser usada(s) para acoplar a radiação UV de luz ao guia de luz 300, presumindo-se fontes de luz externas ao guia de luz 300. Bordas não usadas, e/ou em modalidades nas quais as fontes de luz têm faces emissoras de luz dentro do guia de luz 300, a(s) borda(s) 303 pode(m) incluir material reflexivo. O comprimento do guia de luz 300 na Figura 2f é perpendicular ao diâmetro e ao longo de um eixo de alongamento do guia de luz. Portanto, o guia de luz pode, em modalidades, ser uma fibra.

[213] A Figura 3 mostra esquematicamente uma modalidade da pilha de camadas 500. A pilha de camadas 500 compreende uma primeira camada, especialmente uma primeira camada de silicone 510. Essa primeira camada tem uma primeira superfície 511 e uma segunda superfície 512 que definem uma espessura d1 da primeira camada de silicone 510. A primeira camada de silicone 510 é transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. Portanto, quando a radiação UV, que tem um comprimento de onda selecionado a partir dessa faixa, colidir com a primeira superfície 511, então, pelo menos parte da radiação UV também escapará da segunda superfície 512, especialmente uma parte substancial, já que a primeira camada 510 é transmissiva de radiação UV. Portanto, essa primeira camada 510 também é indicada como guia de luz 300.

[214] A pilha de camadas compreende um ou mais dentre um primeiro elemento de camada 610 e um segundo elemento de camada 620. Aqui, é mostrada uma das modalidades possíveis com ambos os elementos de camada.

[215] O primeiro elemento de camada 610 é configurado em um primeiro lado da primeira superfície 511. O primeiro elemento de camada 610 é associado, por uma ligação química (não mostrada), à primeira superfície 511 diretamente (ou através de uma primeira camada intermediária), que é transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. O primeiro elemento de camada 610 compreende pelo menos uma primeira camada 1210 que difere, em composição, da primeira camada de silicone 510. O primeiro elemento de camada pode compreender também uma pluralidade de camadas, das quais pelo menos uma difere, em composição, da primeira camada. Em geral, todas as camadas do primeiro elemento de camada diferirão, em composição, da primeira camada.

[216] Aqui, a título de exemplo, o primeiro elemento de camada compreende duas camadas, indicadas com as referências 1211 e 1212, sendo que a primeira é quimicamente ligada à primeira camada 510 e a última (quimicamente) ligada à primeira. O primeiro elemento de camada 610 é transmissivo de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm. A camada 1211 pode, por exemplo, compreender uma camada fina de Al, e a camada 1212 pode, por exemplo, compreender uma camada de FEP.

[217] O segundo elemento de camada 620 é configurado em um segundo lado da segunda superfície 512. O segundo elemento de camada 620 é associado, a uma ligação química (não mostrada), à segunda superfície 512 diretamente (ou através de uma segunda camada intermediária). O segundo elemento de camada 620 compreende pelo menos uma segunda camada 1220 que difere, em composição, da primeira camada de silicone 510. O segundo elemento de camada pode compreender também uma pluralidade de camadas, das quais pelo menos uma difere, em composição, da segunda camada. Em geral, todas as camadas do segundo elemento de camada diferirão, em composição, da segunda camada.

[218] A pilha de camadas (500) compreende adicionalmente uma ou mais, especialmente uma pluralidade de fontes de luz de estado sólido 220 incorporadas na primeira camada de silicone 510. A energia pode ser fornecida através de uma fonte de energia elétrica externa e/ou uma fonte de energia elétrica interna, como uma ou mais dentre uma bateria, uma célula solar, etc. Essas partes elétricas não são mostradas por uma questão de clareza.

[219] Portanto, a Figura 3 mostra esquematicamente também, assim, uma modalidade adicional do elemento de guia de luz 1300 e do sistema antibioincrustação 200, sendo que uma pluralidade de variantes é incluída, que pode ser independentemente usada ou que pode ser aplicada em combinação.

[220] Por exemplo, nessa modalidade ilustrada esquematicamente, a fonte de luz 220 é ao menos parcialmente, aqui essencialmente totalmente, embutida no guia de luz 300. Portanto, a(s) fonte(s) de luz compreende(m) uma face emissora de luz 227, sendo que a face emissora de luz 227 é configurada dentro do guia de luz 300. Especificamente, a face emissora de luz é a matriz de uma fonte de luz de estado sólido (220).

[221] Adicionalmente, o elemento de guia de luz 1300 compreende uma primeira pilha 30, que compreende pelo menos uma camada, aqui a título de exemplo duas camadas, sendo que uma primeira camada é a camada óptica 310, e sendo que uma segunda camada 320 pode, por exemplo, ser usada como camada protetora. A camada óptica 310 está em contato com a primeira superfície do guia de luz 301. O material da camada óptica 315 e o material da segunda camada, indicados com a referência 325, são especialmente transmissivos de radiação UV.

[222] Alternativa ou adicionalmente, uma segunda pilha 130, que compreende pelo menos uma camada, aqui a título de exemplo, uma camada única, indicada como terceira camada 330, está disponível. A pilha de camadas, aqui a terceira camada 130, está em contato com a segunda superfície do guia de luz 301. A terceira camada pode compreender material da terceira camada 335, que pode, em modalidades, ser idêntico ao material da camada óptica 315, mas que, em outras modalidades, pode ser essencialmente reflexivo e/ou que pode, em outras modalidades, ser adesivo. Por exemplo, a terceira camada 330 pode ser aplicada para dispor o elemento de guia de luz 1300, mais precisamente, a camada de guia de luz 300 para uma superfície 11 de um objeto.

[223] O guia de luz 300 tem uma primeira superfície do guia de luz 301. Quando o primeiro elemento da camada 30 está disponível, a superfície externa do elemento de guia de luz 1300 é agora efetivamente uma superfície de uma camada externa, aqui indicada como 1301. Portanto, a referência 1301 indica uma camada externa do elemento de guia de luz 1300. A janela de saída de radiação pode ser considerada como a camada (pilha) entre a primeira superfície do guia de luz 301 e a camada externa 1301.

[224] Portanto, pode haver uma camada superior ou uma folha metálica superior e/ou pode haver uma camada inferior ou uma folha metálica superior. A primeira pode ser indicada, de modo mais geral, como uma camada óptica ou pode ser compreendida, de modo mais geral, por uma pilha de camadas. Essa última pode ser indicada, de modo mais geral, como uma terceira camada ou pode ser compreendida, de modo mais geral, por uma segunda pilha de camadas.

[225] A folha metálica/camada superior pode ser especialmente aplicada para proteger o veículo de luz contra danos mecânicos. Além disso, pode ser suficientemente transparente à UVC.

[226] A camada óptica, ou a (primeira) pilha de camadas pode fornecer proteção contra a intrusão química de moléculas indesejadas que podem destruir a transparência do veículo de luz.

[227] A segunda camada pode ter especialmente uma boa resistência contra ruptura. A segunda camada pode ter um índice de refração mais baixo em comparação com o silicone para propagar a luz UVC mais além através do silicone antes de ser emitida para a superfície. Isso se torna mais importante se a camada de silicone for muito delgada (< 2 mm) ou se o silicone for altamente transparente. Esse efeito também pode ser obtido pela adição de uma camada de sol-gel, conforme a modalidade da camada óptica, entre o veículo de luz e a folha metálica superior (vide também acima).

[228] A folha inferior pode ser especialmente aplicada para refletir luz de volta para a superfície, no guia de luz. A terceira camada pode ser uma interface química que possibilita a fixação de outras camadas à mesma no lado inferior, como estruturas de chumbo que transportam os fios e componentes eletrônicos.

[229] A terceira camada pode ter um índice de refração mais baixo em comparação com o silicone para propagar a luz UVC mais além através do silicone antes de ser emitida para a superfície. Esse efeito também pode ser obtido pela adição de uma camada de sol-gel (veja também acima), conforme a modalidade da camada óptica, entre o veículo de luz e a terceira camada.

[230] Os materiais adequados para a segunda camada ou para a terceira camada ou para ambas a segunda camada e a terceira camada podem ser selecionados dentre o grupo de PET (tereftalato de polietileno) e FEP (etileno- propileno fluorado). Outros materiais também podem ser possíveis. Alternativa ou adicionalmente, materiais adequados para a segunda camada ou para a terceira camada ou para ambas a segunda camada e a terceira camada podem ser selecionados a partir de materiais de silicone (mas diferentes do material de guia de luz nas modalidades em que o material de guia de luz também compreende um silicone). Os materiais da segunda camada e da terceira camada podem ser diferentes.

[231] As Figuras 4a a 4e mostram esquematicamente alguns aspectos adicionais.

[232] A Figura 4a mostra esquematicamente uma modalidade que inclui tanto um primeiro elemento de camada 610 como um segundo elemento de camada 620. Ambos os elementos de camada incluem, a título de exemplo, uma camada única, indicada com as referências 1210 e 1220, respectivamente.

[233] A Figura 4b mostra esquematicamente uma modalidade na qual camadas intermediárias 615 e 625, respectivamente, são aplicadas. Naturalmente, apenas uma delas pode ser aplicada, seja como a primeira camada intermediária 615 compreendida pelo primeiro elemento de camada 610 ou como a segunda camada intermediária 625 compreendida pelo segundo elemento de camada. Um exemplo de fornecimento de tal camada intermediária pode ser mediante a aplicação de um silicone líquido a uma camada ativada com grupos funcionais, na presença de um iniciador (na interface). Isso pode levar à ligação química entre o silicone e a camada com os grupos funcionais.

[234] As Figuras 4c e 4d mostram esquematicamente algumas das possíveis modalidades que geraram uma ligação química, a título de exemplo, tanto com uma camada de alumínio descontínua como com uma camada contínua, que fornecem, juntas, por exemplo, o segundo elemento de camada 620 (Figura 4c) ou o primeiro elemento de camada (Figura 4d). A camada de alumínio pode, por exemplo, ser depositada através da fase de vapor. A primeira camada 510 pode, por exemplo, ser funcionalizada com grupos COOH; a camada de Al pode, por exemplo, ser funcionalizada com grupos NH2. Quando em contato umas com as outras, uma pilha de camadas ligadas quimicamente pode ser fornecida.

[235] A Figura 4e mostra esquematicamente uma modalidade do método da invenção para fornecer uma pilha de camadas 500, embora outras modalidades possam ser possíveis (consultar também acima). O método compreende ligar (i) uma primeira camada de silicone 510 e (ii) um ou mais dentre um primeiro elemento de camada 610 e um segundo elemento de camada 620, por meio de uma ou mais dentre (a) associação, por uma ligação química, a uma primeira superfície 511 da camada de silicone 510 e do segundo elemento de camada 610 diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária 615, e (b) associação, por uma ligação química, a uma segunda superfície 512 da camada de silicone 510 e do segundo elemento de camada 610 diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária 625. Aqui, é mostrada também uma modalidade em que o método compreende adicionalmente fornecer a pilha de camadas 500 a pelo menos parte de uma superfície 11 de um objeto 10.

[236] Primeiro, é fornecido uma camada de material essencialmente transparente, sendo que o material particulado, como BaSO4 e/ou BN, é fornecido para propósitos de dispersão. Essa camada pode ser, por exemplo, FEP. A camada de FEP pode ser ativada com grupos funcionais (não mostrados), e silicone funcionalizado (não endurecido) pode ser fornecido a ela, com um iniciador na interface, para fornecer uma camada adicional indicada com a referência 1220, embora esta também possa ser indicada como uma segunda camada intermediária 625. O segundo elemento de camada 620 fornecido dessa forma e uma primeira camada (de silicone) 510, que também pode ser ativada com grupos funcionais, podem ser combinados, com um iniciador na interface, para fornecer a pilha 500. Aqui, a primeira camada (de silicone) compreende fontes de luz 220. Adicionalmente, esta pode ser combinada com uma camada protetora, como uma camada fina de Al ou uma camada polimérica. Essa camada adicional, que fornece, nessa modalidade, o primeiro elemento de camada 610, é indicada com a referência 1210.

[237] Entre outros, foi realizado o trabalho experimental em que um guia de luz Lumisil 400 foi submetido a um ambiente de xileno. Esse experimento foi repetido com um revestimento Lumisil 400, que foi revestido com uma folha metálica de FEP ativada por plasma de 100 μm de espessura. Além disso, essa pilha foi, da mesma forma, submetida a um ambiente de xileno. No Lumisil desprotegido, o xileno aparentou penetrar no Lumisil, conforme foi reduzida, com o tempo, a transmissão de UV. Isso é indicativo da presença de espécies absorvedoras de UV, aqui, a título de exemplo, foi escolhido xileno. Entretanto, o Lumisil protegido não teve essencialmente qualquer redução de transmissão de UV com o tempo, o que é indicativo de que o xileno não penetrou no Lumisil através da camada de FEP. A camada de FEP é, dessa forma, um bom protetor contra a entrada de moléculas orgânicas na primeira camada de silicone.

[238] Essencialmente o mesmo experimento foi repetido, com a exceção de que as camadas não foram submetidas a xileno, mas colocadas em contato com um cabo elétrico. Embora a blindagem polimérica seja endurecida, parece que o Lumisil desprotegido absorve moléculas orgânicas (por exemplo, plastificante) a partir do cabo elétrico, e o Lumisil protegido não. O efeito é bastante forte, uma vez que apenas o contato físico já induziu uma redução de transmissão de alguns % por dia para o Lumisil desprotegido. A proteção com, por exemplo, FEP soluciona essencialmente esse problema.

[239] Exemplos e variações de algumas modalidades de pilhas, em um casco, por exemplo, um casco de aço, são indicados na tabela a seguir:

[240] O termo “pluralidade” se refere especificamente a dois ou mais.

[241] 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”.

[242] 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.

[243] 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.

[244] 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.

[245] 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.

[246] 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. PILHA DE CAMADAS (500) PARA USO EM UM SISTEMA ANTIBIOINCRUSTAÇÃO, sendo a pilha de camadas caracterizada por compreender uma primeira camada de silicone (510), sendo que a primeira camada de silicone (510) tem uma primeira superfície (511) e uma segunda superfície (512) que definem uma espessura (d1) da primeira camada de silicone (510), sendo que a primeira camada de silicone (510) é transmissiva de radiação UV que tem um ou mais comprimentos de onda selecionados a partir da faixa de 200 a 380 nm, sendo que a pilha de camadas (500) compreende adicionalmente um ou mais dentre: - um primeiro elemento de camada (610) configurado em um primeiro lado da primeira superfície (511), sendo que o primeiro elemento de camada (610) é associado com a primeira superfície (511), por a primeira superfície (511) ser quimicamente ligada ao primeiro elemento de camada (610) diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária (615), que é transmissivo de radiação UV, sendo que o primeiro elemento de camada (610) compreende pelo menos uma primeira camada (1210) que difere, em composição, da primeira camada de silicone (510), e sendo que o primeiro elemento de camada (610) é transmissivo de radiação UV; e - um segundo elemento de camada (620) configurado em um segundo lado da segunda superfície (512), sendo que o segundo elemento de camada (620) é associado com a segunda superfície (512), por a segunda superfície (512) ser quimicamente ligada ao segundo elemento de camada (620) diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária (625), sendo que o segundo elemento de camada (620) compreende pelo menos uma segunda camada (1220) que difere, em composição, da primeira camada de silicone (510).

2. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: o primeiro elemento (610) compreender uma camada polimérica que inclui um ou mais dentre etileno fluorado, propileno fluorado, etileno-propileno fluorado e acetato de propileno fluorado; e o segundo elemento (620) compreender uma camada polimérica que tem um índice de refração menor que o da primeira camada de silicone (510) e compreende um fluoropolímero.

3. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por compreender pelo menos o segundo elemento de camada (620), sendo que o segundo elemento de camada (620) tem uma ou mais funcionalidades selecionadas do grupo que consiste em (a) reflexiva para radiação UV, (b) adesiva para aderir a pilha de camadas (500) a um objeto, (c) reforçadora da pilha de camadas (500) e (d) protetora para a primeira camada de silicone (510).

4. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo segundo elemento de camada (620) compreender adicionalmente uma ou mais dentre (i) uma camada de alumínio, (ii) uma camada de silicone que compreende um material reflexivo particulado e (iii) uma camada polimérica que compreende um material reflexivo particulado.

5. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo segundo elemento de camada (620) compreender uma camada que compreende um ou mais dentre (a) siloxano com material reflexivo particulado incorporado nele e (b) material polimérico com material reflexivo particulado incorporado nele, sendo que o material polimérico compreende um fluoropolímero; e sendo que o material particulado compreende nitreto de boro.

6. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo segundo elemento de camada (620) compreender uma camada de alumínio que tem uma espessura selecionada a partir da faixa de pelo menos 100 nm.

7. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo que a pilha de camadas (500) é caracterizada por compreender pelo menos o primeiro elemento de camada (610), sendo que o primeiro elemento de camada (610) tem uma ou mais funcionalidades selecionadas do grupo que consiste em (a) parcialmente reflexivo para radiação UV, (b) reforçador da pilha de camadas (500) e (c) protetor para a primeira camada de silicone (510).

8. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo primeiro elemento de camada (610) compreender adicionalmente uma ou mais dentre (i) uma camada de alumínio que tem uma espessura na faixa de 5 a 20 nm e (ii) uma camada de silicone.

9. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela ligação química compreender uma ou mais dentre uma ligação amida, uma ligação éster, uma ligação éter e uma ligação Si-O-Al.

10. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por uma ou mais dentre a primeira camada intermediária (615) e a segunda camada intermediária (625) compreender uma camada de silicone que tem uma composição diferente da primeira camada de silicone (510).

11. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo primeiro elemento de camada (610) compreender uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero, e por o segundo elemento de camada (620) compreender uma ou mais dentre uma camada de alumínio e uma camada polimérica.

12. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo segundo elemento de camada (620) compreender uma pilha dentre (i) uma camada polimérica que compreende um fluoropolímero, (ii) uma camada de alumínio e (iii) uma camada polimérica.

13. PILHA DE CAMADAS (500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada por compreender adicionalmente uma ou mais fontes de luz de estado sólido (220) incorporadas na primeira camada de silicone (510) para fornecer a radiação UV.

14. SISTEMA ANTIBIOINCRUSTAÇÃO, caracterizado por compreender a pilha de camadas, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e uma fonte de luz UV (220) para fornecer a radiação UV à pilha de camadas.

15. OBJETO (10), caracterizado por compreender uma superfície (11), no qual uma pilha de camadas (500) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 é fixada a pelo menos parte da superfície (11).

16. OBJETO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por ser ao menos parcialmente submerso em água durante o uso.

17. MÉTODO PARA FORNECER UMA PILHA DE CAMADAS (500), sendo que o método é caracterizado por compreender a ligação de (i) uma primeira camada de silicone (510) e (ii) um ou mais dentre um primeiro elemento de camada (610) e um segundo elemento de camada (620), por meio de uma ou mais dentre: (a) associação, por uma ligação química, a uma primeira superfície (511) da camada de silicone (510) e do primeiro elemento de camada (610) diretamente, ou através de uma primeira camada intermediária (615), e (b) associação, por uma ligação química, a uma segunda superfície (512) da camada de silicone (510) e do segundo elemento de camada (610) diretamente, ou através de uma segunda camada intermediária (625).

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por: o primeiro elemento de camada (610) compreender uma camada polimérica que compreende um material polimérico que inclui um ou mais dentre etileno fluorado, propileno fluorado, etileno-propileno fluorado e acetato de propileno fluorado; e o segundo elemento (620) compreender uma camada polimérica que tem um índice de refração menor que o da primeira camada de silicone (510) e compreende um fluoropolímero.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender fornecer a dita ligação entre pelo menos dois materiais funcionalizados, dos quais um ou mais são fornecidos pela primeira superfície (511) funcionalizada com grupos funcionais e/ou pela segunda superfície (512) funcionalizada com grupos funcionais, sendo que os grupos funcionais compreendem um ou mais selecionados do grupo que consiste em um grupo -OH, um grupo -COOH, um grupo -NH2 e um grupo -Si-H para formar ligações químicas que compreendem um ou mais dentre ligação amida, ligações éster, ligações éter e ligações Si-O-Al.

20. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizado por uma ou mais fontes de luz de estado sólido (220) serem incorporadas na primeira camada de silicone (510), e sendo que o método compreende adicionalmente fornecer a pilha de camadas (500) a pelo menos parte de uma superfície (11) de um objeto (10).

21. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, caracterizado por compreender gerar as ligações químicas através de uma reação assistida por EDC-NHS.

22. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 21, caracterizado por compreender colocar uma camada de silicone não completamente endurecida em contato com uma camada polimérica que compreende um revestimento de alumínio funcionalizado, sendo que o método compreende adicionalmente gerar uma ligação química Al-O-Si através de uma reação assistida por iniciador, sendo que o iniciador é selecionado do grupo que consiste em (R1)(R2)(R3)M, sendo que R1, R2 e R3 são, cada um, independentemente uma alcoxila, e sendo que M compreende Al.

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo iniciador compreender um ou mais dentre Al[OCH(CH3)C2H5]3 e Al[OC(CH3)3]3.

24. USO DA PILHA DE CAMADAS, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em combinação com uma fonte de luz UV (220) para fornecer a radiação UV, caracterizado por se aplicar a um sistema antibioincrustação.