ES2355178T3 - Nuevos materiales para almacenamiento de datos. - Google Patents

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ES2355178T3 ES08783078T ES08783078T ES2355178T3 ES 2355178 T3 ES2355178 T3 ES 2355178T3 ES 08783078 T ES08783078 T ES 08783078T ES 08783078 T ES08783078 T ES 08783078T ES 2355178 T3 ES2355178 T3 ES 2355178T3
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Gert De Cremer
Dirk De Vos
Johan Hofkens
Maarten Roeffaers
Bert Sels
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Abstract

Un medio de almacenamiento de datos para almacenar datos ópticos, caracterizado porque el medio de almacenamiento de datos ópticos comprende, como material de almacenamiento de datos, grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares embebidos en un soporte sólido o flexible, en el que los citados grupos oligoatómicos de metales nobles no están asociados en carga con aniones compensadores de la carga seleccionados del grupo que consiste en oxalato, hidróxido, azido, carbonato, bicarbonato, sulfato, sulfito, clorato, perclorato, acetato y formiato, en el que el citado metal noble se selecciona del grupo que consiste en oro, plata, platino, paladio, silicio y rodio, y en el que los grupos de metales, si se someten a temperatura ambiente o superior a radiación invisible o a un campo eléctrico, emite luz visible.

Description

Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a la intensificación de la emisión de luz blanca y luz de color por fotoactivación usando grupos atómicos confinados de un metal, preferiblemente de silicio, plata, cobre y oro, y más particularmente al uso de tamices moleculares que comprenden grupos oligoatómicos de plata como materiales con 5 capacidad de almacenar datos y formar imágenes de datos, por ejemplo, para etiquetas de codificación, como bioetiquetas o etiquetas de seguridad.
Antecedentes de la invención
La presente invención concierne a materiales con capacidad de almacenar datos y que comprenden un material emisor formado por grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares, por ejemplo, 10 zeolitas.
En los últimos años, se ha mejorado la técnica de la síntesis de zeolitas con propiedades deseadas mediante selección del agente directriz de la estructura (SDA), control de las condiciones de síntesis y tratamientos posteriores a la síntesis (H. van Bekkum, E. M. Flanigen, P. A. Jacobs y J. C. Jansen (editores), Introduction to Zeolite Science and Practice, 2ª edición, Studies in Surface Science and Catalysis, 2001, 127; A. Corma, Chem. 15 Rev., 1997, 97, 2.373-2.419; M. E. Davis, Nature, 2002, 417, 813-821; M. E. Davis et al., Chem. Mater., 1992, 4, 756-768; P-P. E. A. de Moor et al., Chem. Eur. J., 1999, 5(7J, 2.083-2.088; J. de A. A. Galo et al., Chem. Rev., 2002, 102, 4.093-4.138). Al mismo tiempo, la familia de materiales mesoporosos ordenados se ha incrementado enormemente por el uso de diferentes tensioactivos y condiciones de síntesis (A. Corma, Chem. Rev., 1997, 97, 2.373-2.419; M. E. Davis, Nature, 2002, 417, 813-821; J. de A. A. Galo et al., Chem. Rev., 2002, 102, 4.093-4.138; J. 20 Y. Ying et al., Angew. Chem. Int. Ed., 1999, 3S, 56-77). El uso del molde apropiado permite el control del tamaño de los poros, distribución y conectividad durante la síntesis de la zeolita. Por ejemplo, usando tensioactivos como bromuro de cetiltrimetilamonio o bromuro de dodeciltrimetilamonio se origina en general la formación de materiales mesoporosos. En una realización preferida, los tamices moleculares son uno o más seleccionados del grupo que consiste en mordenita, ZSM-5, zeolita A, zeolita L, faujasita, ferrierita, chabacitas y mezclas de las zeolitas antes 25 mencionadas.
Los materiales de la presente invención, por ejemplo, zeolitas que contienen grupos oligoatómicos de plata, son económicos y no tóxicos. Actualmente se usan zeolitas en grandes cantidades en detergentes y la plata, a pesar de sus propiedades antimicrobianas, no tiene ningún efecto tóxico conocido sobre los tejidos humanos. Por ejemplo, la plata coloidal se ha comercializado mucho como suplemento dietético de actividad protectora contra el estrés 30 oxidante y formación de especies de oxígeno reactivo.
A diferencia de metales en masa, que están desprovistos de una banda prohibida y, por lo tanto, son buenos conductores eléctricos, los grupos pequeños de átomos de Au o Ag presentan propiedades emisoras interesantes a partir de niveles discretos de energía. Este fenómeno se ha demostrado, por ejemplo, en el caso de grupos de plata de menos de 100 átomos en matrices de gases raros, en soluciones acuosas y sobre películas de 35 óxido de plata. Cálculos químicos cuánticos confirman el carácter molecular y estados discretos de energía de estos grupos pequeños de átomos de plata (R. L. Johnston, Atomic and Molecular Clusters, Taylor & Francis, Londres y Nueva York, 2002; I. Rabin, W. Schulze, G. Ertl, C. Felix, C. Sieber, W. Harbich y J. Buttet, Chemical Physics Letters, 2000, 320, 59-64; L. A. Peyser, A. E. Vinson, A. P. Bartko y R. M. Dickson, Science, 2001, 291, 103-106; T.-H- Lee, J. I. González y R. M. Dickson, Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 2002, 99, 10.272-10.275; T.-H. Lee, J. I. González, J. 40 Zheng y R. M. Dickson, Accounts of Chemical Research, 2005, 38, 534-541; V. Bonacic-Koutecky, R. Mitric, C. Burgel, H. Noack, M. Hartmann y J. Pittner, Euopean Physical Journal, 2005, D 34, 113-118; T.-H. Lee, C. R. Hladik y R. M. Dickson, Nano Letters, 2003, 3, 1.561-1.564; I. Rabin, W. Schulze y G. Ertl, Chemical Physics Letters, 1999, 312, 394-398; C. Felix, C. Sieber, W. Harbich, J. Buttet, I. Rabin, W. Schulze y G. Ertl, Chemical Physics Letters, 1999, 313, 105-109; I. Rabin, W. Schulze y G. Ertl, Crystal Research and Technology, 1998, 33, 1.075-1.084; I. 45 Rabin, W. Schulze y G. Ertl, Journal of Chemical Physics, 1998, 108, 5.137-5.142; L. Konig, I. Rabin, W. Schulze y G. Ertl, Science, 1996, 274, 1.353-1.355; J. Zheng y R. M. Dickson, Journal of the American Chemical Society, 2002, 124, 13.982-13.983; V. Bonacic-Koutecky, V. Veyret y R. Mitric, Journal of Chemical Physics, 2001, 115, 10.450-10.460; V. Bonacic-Koutecky, J. Pittner, M. Boiron y P. Fantucci, Journal of Chemical Physics, 1999, 110, 3.876; V. Bonacic-Koutecky, L. Cespiva, P. Fantucci y J. Koutecky, Journal of Chemical Physics, 1993, 98, 7.981-7.994; J. 50 Yoon, K. S. Kim y K. K. Baeck, Journal of Chemical Physics, 2000, 112, 9.335-9.342; S. Fedrigo, W. Harbich y J. Buttet, Journal of Chemical Physics, 1993, 99, 5.712-5.717.
El problema principal en el estudio y creación de grupos pequeños de átomos de Au o Ag es su agregación formando nanopartículas grandes y finalmente metal en masa, con pérdida de emisión. Por lo tanto, se ha demostrado que el uso de estructuras porosas con tamaños limitados de poros, cavidades y túneles resuelve el 55 problema de la agregación permitiendo entidades emisoras estables en el tiempo.
En el caso de plata oxidada, como nanopartículas de óxido de plata, se ha demostrado que es posible su reducción a plata metálica por irradiación con luz ultravioleta a visible (L. A. Peyser, A. E. Vinson, A. P. Bartko y R. M. Dickson, Science, 2001, 291, 103-106). Esta reducción origina un cambio en las propiedades ópticas del material. Sin embargo, el final de la reacción de reducción de dicho material es difícil de controlar y finalmente se formarán agregados grandes de plata no emisores.
Los grupos de átomos de plata en tamices moleculares presentan una estabilidad notable (N. E. Bogdanchikova, V. P. Petranovskii, R. Machorro, Y. Sugi, V. M. Soto y S. Fuentes, Applied Surface Science, 1999, 5 150, 58-64). Bogdanchikova et al. encontraron que la estabilidad de los grupos de átomos de plata depende de la fuerza del ácido, que puede estar relacionada con la composición, por ejemplo, la relación molar SiO2/Al2O3, de los tamices moleculares. Los grupos de átomos de plata en mordenitas que tienen sitios ácidos débiles son estables durante por lo menos 50 meses, un período de tiempo suficientemente largo con respecto a la aplicación deseada en una fuente de luz visible. La desaparición de los grupos de átomos de plata está relacionada con su oxidación. 10 Evidentemente la reducción de los grupos a un dispositivo pobre o exento de oxígeno incrementará aún más la estabilidad. En una realización de la presente invención, grupos de átomos de Au o Ag se protegen de la oxidación por encapsulación en los tamices moleculares. Adicionalmente, si se requiere, se puede usar un recubrimiento externo de los cristales del material o un taponamiento de las entradas de los poros para proteger más los grupos metálicos ocluidos. 15
El estado actual de la técnica nunca ha sugerido o demostrado la conversión a temperatura ambiente de luz invisible, por ejemplo luz con energía en la región del ultravioleta, a luz de menor energía, por ejemplo, luz visible, por grupos oliogoatómicos de un metal embebidos en tamices moleculares. Tampoco se ha estudiado antes la influencia de la irradiación de luz sobre las propiedades ópticas de dichos materiales.
Algunas tecnologías de la técnica se refieren a las propiedades fotofísicas de zeolitas cargadas con plata. 20 Por ejemplo, Chen et al. cargaron zeolitas Y con AgI, en lugar de con grupos de átomos de plata, y bombearon o cargaron con luz de 254 nm, sin embargo, sin observación o descripción de emisión visible (W. Chen, A. G. Joly y J. Roark, Physical Review, 2002, B 65, 245.404, Artn 245.404; y patentes de Estados Unidos 7.067.072 y 7.126.136). Calzaferri et al. demostraron la absorción de luz de 254 nm por zeolitas que contenían plata metálica, sin notificación alguna de emisión (G. Calzaferri, C. Leiggener, S. Graus, D. Schurch y K. Kuge, Chemical Society Reviews, 2003, 25 32, 29-37). Kanan et al. demostraron cierta intensidad de emisión en zeolita Y intercambiada con plata (I), sin embargo, sólo cuando se excita a temperaturas inferiores a 200ºK (M. C. Kanan, S. M. Kanan y H. H. Patterson, Research on Chemical Intermediates, 2003, 29, 691-704).
El documento DE 4126461 A1, considerado como la técnica anterior más próxima, describe un medio de almacenamiento de datos para almacenar datos ópticos y que comprende, como material de almacenamiento de 30 datos, un colorante orgánico insoluble en agua confinado en un tamiz molecular embebido en un material soporte.
La presente invención se refiere a un medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 1, una pintura, líquido gelificante o elastómero de acuerdo con la reivindicación 24, un líquido o tinta de impresión de acuerdo con la reivindicación 25 y un método de acuerdo con la reivindicación 26.
Por la presente invención se ha demostrado que grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices 35 moleculares no sólo exhiben una notable estabilidad sino que también se pueden usar para almacenar datos ópticos. Por ejemplo, se ha demostrado que una primera radiación de dicha unidad de tamiz molecular con luz ultravioleta o visible aumenta de modo irreversible la emisión de luz por esa unidad tras una segunda excitación con luz ultravioleta o visible o sometiéndola a una corriente o campo eléctrico. Una matriz o soporte que contenga varias unidades de tamices moleculares excitables se puede usar en un sistema de radiación de escritura y radiación de 40 lectura que permite almacenar información óptica y que se puede usar para almacenamiento de datos de bits o como formador de imágenes de información óptica que se puede usar para visualizar información óptica almacenada en una imagen. En la presente solicitud, aumento irreversible significa que una primera excitación de grupos oligoatómicos de un metal confinados en un tamiz molecular por una fuente de radiación (como radiación de luz ultravioleta o visible) aumenta la emisión por esa unidad de tamiz molecular después de una segunda radiación por 45 luz ultravioleta o visible de una manera estable o incluso irreversible de modo que se puede visualizar una diferencia observable entre una zona escrita y otra no escrita. La zona escrita tras la activación emite más intensamente.
La presente invención se refiere a un material de almacenamiento de datos para almacenar datos ópticos que comprende grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares en los que la emisión tras excitación con luz ultravioleta o visible puede ser mejorada de modo irreversible por iluminación con luz ultravioleta o 50 visible.
La presente invención concierne al campo de materiales de almacenamiento de datos a usar, por ejemplo, como bioetiquetas y artículos relacionados, y que comprende, por ejemplo, materiales luminiscentes de luz blanca y de color con emisión de luz blanca visible o de color a una temperatura ambiente o superior, intensidad luminiscente que puede ser incrementada por la irradiación de luz. Dichos dispositivos comprenden, por lo tanto, materiales 55 luminiscentes para almacenamiento de datos generados por la acción de grupos oligoatómicos de un metal confinados, más particularmente grupos oligoatómicos de plata cargados en tamices moleculares (por ejemplo, zeolitas como las zeolitas A3, A4 y A5).
La presente invención se refiere en general al aumento de la emisión de luz blanca y de color desde materiales emisores por irradiación con radiación ultravioleta usando grupos oligoatómicos confinados de un metal y, más particularmente, al uso de tamices moleculares que comprenden estos grupos oligoatómicos como materiales luminiscentes para su aplicación en almacenamiento de datos, por ejemplo, en bioetiquetas o distintivos para artículos de seguridad. 5
La presente invención resuelve problemas de la técnica relacionada proporcionando un material en el que se pueden escribir óptimamente imágenes, como códigos de barras, y en el que estas imágenes son estables durante períodos de tiempo prolongados.
De acuerdo con el propósito de la invención, realizada y descrita extensamente en la presente memoria, la invención se refiere extensamente a material de almacenamiento de datos que comprende un conjunto de grupos 10 pequeños de átomos de metales nobles del grupo que consiste en oro, plata, platino, paladio, silicio y rodio, preferiblemente grupos de átomos de Au y/o Ag confinados en tamices moleculares, preferiblemente zeolitas, para convertir radiación invisible emitida por una fuente de radiación a temperatura ambiente o mayor a luz visible y para aumentar la intensidad de emisión tras irradiación con luz ultravioleta o visible.
En un aspecto de la invención, el sistema de iluminación de la presente invención comprende un conjunto 15 que contiene grupos oligoatómicos de un metal, por ejemplo, oro, plata y/o aleaciones de los mismos, confinados en tamices moleculares embebidos en una matriz. Dicha matriz puede comprender además un aglutinante de partículas. El conjunto puede ser un polvo de grupos pequeños de átomos de oro y/o plata confinados en tamices moleculares.
Los grupos de átomos en el sistema de iluminación de la presente invención son grupos oligoatómicos, por 20 ejemplo, de 1-100 átomos. Los tamices moleculares de esta invención se seleccionan del grupo que consiste en zeolitas, óxidos porosos, silicoaluminofosfatos, galiofosfatos, zincofosfatos, titanosilicatos y aluminosilicatos o mezclas de los mismos. En una realización particular de la presente invención, los tamices moleculares se seleccionan entre zeolitas de poros grandes del grupo que consiste en ZSM-5, MCM-22, ferrierita y faujasitas X e Y. En otra realización de la presente invención los tamices moleculares se seleccionan del grupo que consiste en 25 zeolita 3A, zeolita 13X, zeolita 4A, zeolita 5A y zeolita ZKF.
En una realización particular de la presente invención los poros de los tamices moleculares que contienen los grupos pequeños de átomos, por ejemplo, de Au y/o Ag, están recubiertos con una matriz o están cerrados por moléculas de taponamiento.
Para convertir la radiación ultravioleta o visible a luz desplazada hacia el rojo, el sistema de luz de la 30 presente invención no requiere la presencia de aniones compensadores de carga, como oxalato, hidróxido, azido, carbonato, bicarbonato, sulfato, sulfito, clorato, perclorato, acetato o formiato, cuya carga se asocia con la de los metales nobles, como los grupos pequeños de átomos del metal.
Un mayor alcance de la aplicabilidad de la presente invención será evidente por la descripción detallada que sigue. Sin embargo, se debe entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican 35 realizaciones preferidas de la invención, se dan sólo como ilustración puesto que diversos cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención serán evidentes a los expertos en la técnica por esta descripción detallada. Se debe entender que la descripción general precedente y la descripción detallada siguiente son sólo a modo de ejemplo y no limitan la invención reivindicada.
Un soporte de información de datos ópticos y una pantalla de datos ópticos se pueden hacer de un sistema 40 que comprende grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares integrados o comprendidos en una película. Además, dicho soporte de información de datos ópticos o pantalla de datos ópticos puede comprender una estructura estratificada en la que hay una capa de grupos oligoatómicos de un metal confinados en un tamiz molecular incorporado en una matriz, preferiblemente una matriz polimérica. Dicha matriz polimérica puede ser una estructura protectora que incorpora esos grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares y los 45 protege del deterioro por factores externos y mejora su estabilidad. La presente invención proporciona también un método de fabricación de un dispositivo de almacenamiento de datos ópticos o pantalla de datos ópticos con funcionalidad asegurada y estabilidad de procesamiento formando una estructura de una manera sencilla que incorpora los grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares integrados en una matriz polimérica. Dicha capa de polímero comprende el producto de la polimerización de un monómero vinílico basado en 50 acrilo, un monómero vinílico aromático, un monómero vinílico basado en acrilonitrilo, un monómero vinílico basado en cloruro, estearato de vinilo o propionato de vinilo. Ejemplos de monómeros vinílicos basados en acrilo incluyen una o más mezclas seleccionadas del grupo que consiste en triacrilato de trietilolpropano, diacrilato de tri(propilenglicol), triacrilato de pentaeritritol, triacrilato de etoxilato de trimetilolpropano, metacrilato de metilo y diacrilato y vinilacrilato de glicerolato de tri(propilenglicol). La película antes descrita se puede usar para incorporar 55 directamente en la citada película los grupos de átomos del metal confinados en tamices moleculares o se pueden usar para proteger o cubrir otra capa de película que incorpora los grupos de átomos del metal confinados en tamices moleculares para proteger dicha segunda capa de factores medioambientales. Ejemplos de monómeros vinílicos aromáticos incluyen estireno y divinilbenceno. Ejemplos de cloruros de monómeros vinílicos incluyen cloruro de vinilideno y cloruro de vinilbencilo. El oligómero es una o más mezclas seleccionadas del grupo que consiste en oligómero de acrilato de uretano, oligómero de acrilato, oligómero de éteracrilato y oligómero de epoxiacrilato. La polimerización de dicha película puede ser iniciada por un iniciador de la polimerización. Ejemplos de iniciadores de la polimerización incluyen fotoiniciadores seleccionados del grupo que consiste en 1-hidroxiciclohexil fenil cetona (Irgacure 907), 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolinopropan-1-ona (Irgacure 184C), 1-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-5 ona (Darocur 1173), un iniciador mixto (Irgacure 500 o Irgacure 184C y benzofenona), un iniciador mixto (Irgacure 1000 o Irgacure 184C e Irgacure 1173), 2-hidroxi-1-[4-(2-hidroxietoxi)fenil]-2-metilpropan-1-ona (Irgacure 2959), formiato de metilbenzoílo (Darocure MBF), α,α-dimetoxi-α-fenilacetofenona (Irgacure 651), 2-bencil-2-(dimetilamino)-1-[4-(4-morfolinil)fenil]-1-butanona (Irgacure 369), un iniciador mixto (Irgacure 1300 o Irgacure 369 e Irgacure 651), óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina (Darocur TPO), un iniciador mixto (Darocur 4265 o 10 Darocur TPO y Darocur 1173), óxido de fosfina, fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoílo) (Irgacure 819), un iniciador mixto (Irgacure 2005 o Irgacure 819 y Darocur 1173), un iniciador mixto (Irgacure 2010 o Irgacure 819 y Darocur 1173), un iniciador mixto (Irgacure 2020 o Irgacure 819 y Darocur 1183), bis(η-5,2,4-ciclopentadien-1-il)bis[2,6-difluoro-3-(1H-pirrol-1-il]titanio (Irgacure 784) y un iniciador mixto (HSP 188) que contiene benzofenona. También, ejemplos de iniciadores de la polimerización incluyen iniciadores térmicos seleccionados del grupo que consiste en peróxido de 15 benzoílo (BP), peróxido de acetilo (AP), peróxido de dilaurilo (DP), peróxido de diterc-butilo (t-BTP), hidroperóxido de cumilo (CHP), peróxido de hidrógeno (HP), peróxido de potasio (PP), 2,2’-azobisisobutironitrilo (AIBN), azocompuestos y plata-alquilos. Además, el iniciador de la polimerización puede ser uno que utiliza una reacción de oxidación-reducción seleccionado del grupo que consiste en persulfato potásico (K2S2O8) y un iniciador redox. El recubrimiento de polímeros sobre otra capa o sobre un sustrato se realiza mediante recubrimiento por 20 centrifugación, recubrimiento con varilla, impresión, rociado o inmersión. Dicho recubrimiento se puede hacer con los polímeros que se mezclan con los grupos oligoatómicos del metal confinados en tamices moleculares. En la etapa de formar la película de encapsulación, para realizar la reacción de polimerización de la solución orgánica se puede irradiar luz o aplicar calor. Cuando se forma la película, se puede polimerizar un fluido que comprende los grupos oligoatómicos del metal confinados en tamices moleculares, el iniciador de la polimerización y un oligómero con lo 25 que se aumenta la adherencia y dureza de la película de encapsulación y la densidad de la superficie de la película de encapsulación.
Una matriz de la presente invención que comprende grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares se puede recubrir depositando una segunda película sobre dicha capa de almacenamiento de información óptica. Esto se puede realizar mediante deposición por plasma. La deposición por plasma es una 30 técnica usada para depositar materiales orgánicos similares a polímeros, usualmente en forma de películas finas, sobre superficies en contacto con, o cerca de, una descarga de plasma. Al contrario que polímeros convencionales, los polímeros de plasma no consisten en cadenas largas de unidades monómeras repetitivas con unas pocas “reticulaciones” conectando las cadenas. En su lugar, son redes tridimensionales, interconectadas y muy ramificadas derivadas de los monómeros, que resultan de la fragmentación y disociación en el plasma en el que se generan las 35 especies reaccionantes que forman la película. Las películas polimerizadas por plasma se forman a partir de monómeros orgánicos y en general son densas, amorfas y sin poros. Comparados con películas convencionales de polímeros hechas de los mismos monómeros, los polímeros fabricados por plasma tienen mejor adherencia y mejor resistencia física y química. Además, las propiedades de las películas depositadas se pueden cambiar variando los parámetros de la deposición. Las películas polimerizadas por plasma se forman en general en un aparato que 40 típicamente consta de tres partes: (1) un sistema de vacío, (2) un sistema de excitación eléctrica para generar el plasma y (3) un sistema de aporte del gas monómero. Cuando las moléculas de monómero circulan a través de la cámara de vacío, la descarga de plasma aumenta la energía de las moléculas de monómero y las disocia a partículas neutras y fragmentos reaccionantes en forma de electrones, iones y radicales libres. Cuando estos fragmentos reaccionantes se recombinan sobre un sustrato, se forma una red tridimensional reticulada y muy 45 ramificada.
Los tamices moleculares de almacenamiento de datos de la presente invención se pueden incorporar y dispersar sobre una matriz polimérica mediante tecnologías conocidas. Por ejemplo, se han incorporado cristales de ZSM-5 en películas poliméricas convencionales y se han conseguido separaciones selectivas (véase J.-M. Duval, A. J. B. Kempermen, B. Folkers, M. H. V. Mulder y G. Desgraddchamps, J. Appl. Polym. Sci., 1994, 54, 409-418). La 50 patente de Estados Unidos número 4.973.606 describe la inserción de zeolitas en polímeros, como elastómeros termoplásticos o durómeros, para producir membranas con selectividad controlable para separación de materiales. La patente de Estados Unidos número 5.069.794 describe la aplicación de recubrimientos de zeolitas sobre diferentes sustratos para actuar como membranas finas.
La incorporación de tamices moleculares del tipo de zeolitas en películas de sílice ha sido descrita 55 anteriormente por Bein et al. (véase T. Bein, K. Brown, P. Enzel y C. J. Brinker, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 121, 1988, 761-766). Dicha incorporación utiliza ortosilicato de tetraetilo (TEOS) como única fuente de sílice que aporta películas impermeables al nitrógeno.
Otro método de incorporar los tamices moleculares de almacenamiento de datos de la presente invención es diseñar las propiedades de materiales derivados de un sol-gel, que implica adiciones de compuestos orgánicos a 60 geles para modificar las características de materiales del tipo de sol-gel inorgánico. En este método, la parte inorgánica del material que forma la matriz proporciona rigidez y estabilidad térmica mientras que los componentes orgánicos contribuyen en general a la elasticidad y flexibilidad, aunque a expensas de estabilidad térmica. Recientes estudios de Mackenzie et al. y de otros autores han documentado dichos métodos (véase Y. Hu y J. D. Machenzie, J. Mater. Sci., 1992, 27, 4.415-4.420; J. D. Mackenzie, Y. J. Cheng e Y. Hu, J. Non-Cryst. Sol., 1992, 147&148, 271-279; Y. Hu, Y. Cheng y J. D. Mackenzie, J. Mater. Sci., 1993, 28, 6.549-6.554; T. Iwamoto y J. D. Mackenzie, J. Mater. Sci., 1995, 30, 2.566-2.570; A. Nazeri, E. Bescher y J. S. Mackenzie, Ceram. Eng. Sci. Proc., 1993, 14, 1-19; K. Rose, H. Wolter y W. Glaubitt, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1992, 271, 731-736; G. Schottner, K. Rose y U. 5 Schubert, Intell. Mater. & Sys., 1995, 251-262; K. Rose, Organosilicon Chem. II, N. Auner y J. Weis, edit., 1996, 649-653). Con estos métodos, típicamente se forman copolímeros a partir de alcoxisilanos, usualmente con TEOS o tetrametilortosilano (TMOS) como fuente principal de sílice. En estos métodos, reacciones de hidrólisis, usualmente en medio ácido, precipitan restos de sílice que después se reticulan mediante reacciones de condensación entre otros restos silano o restos de sílice que tienen grupos –OH externos en sus superficies. 10
Polímeros híbridos de polisiloxanos inorgánicos/orgánicos se conocen en la técnica y se describen en High Performance Ceramic Films and Coatings (Elsevier Science Publishers B. V., 1991), que se incorpora como referencia en la presente memoria. Una familia de estos polímeros híbridos que tiene particular utilidad y designada con el nombre comercial ORMOCERS® se puede conseguir comercialmente de Fraunhofer-Gesellschaft (Munich, Alemania). También se describen polímeros híbridos de polisiloxanos inorgánicos/orgánicos en la patente alemana 15 DE 43 03 570, que se incorpora como referencia en la presente memoria. También se pueden usar polímeros híbridos de polisiloxanos que actúan como matriz o aglutinante de aditivos de zeolitas para formar un material compuesto de polímero-zeolita (patente de Estados Unidos número 6.248.682). Finalmente, para los materiales compuestos se puede utilizar cualquier tamiz molecular, como zeolitas o mezclas de zeolitas.
Otro aspecto de la presente invención concierne a la incorporación de grupos oligoatómicos de un metal 20 confinados en tamices moleculares en una matriz de fibras poliméricas o de otras fibras sintéticas o artificiales que se pueden ordenar, por ejemplo, mediante tejeduría, tricotado, ganchillo, anudado o prensando fibras entre sí para formar un material flexible que comprende una red de dichas fibras. Dicho material flexible se puede procesar más formando un tejido. Ejemplos de fibras sintéticas son las fibras del grupo de fibras de nailon, modacrílicas, olefínicas, acrílicas, de poliéster, PLA, Vinyon, Sarán, Spandex, Vinalon, aramídicas (conocidas como Nomex, Kevlar y 25 Twaron), Modal, PBI (fibra de polibencimidazol), Sulfar, Lyocell, Dyneema/Spectra, M-5 (fibra de PIPD), Orlon, Zylon (fibra de PBO), polímero Vectra LCP, acrilonitrilo. Estas fibras se pueden usar para incorporar los materiales de almacenamiento de datos ópticos o de formación de imágenes de datos ópticos de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES DE LA INVENCIÓN
El término “almacenamiento de datos” usado en esta solicitud significa la posibilidad de crear ciertos dibujos 30 en o sobre un material cambiando localmente las propiedades ópticas de este material, con la posibilidad de leer los dibujos usando un haz de sonda electromagnética u otros medios de lectura.
“Temperatura ambiente” significa en esta solicitud una temperatura entre 12 y 30ºC, preferiblemente entre 16 y 28ºC, más preferiblemente entre 17 y 25ºC y lo más preferiblemente entre 20 y 23ºC.
En el término luminiscencia o emisión se incluyen los siguientes tipos: quimioluminiscencia, 35 fotoluminiscencia, fosforescencia, fluorescencia y termoluminiscencia.
“Grupos oligoatómicos de un metal” incluyen grupos que varían de 1 a 100 átomos de los siguientes metales (tamaño submicrométrico): Si, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Rh, Co e Ir y aleaciones de los mismos, como Ag/Cu, Au/Ni, etc. Los grupos pueden ser neutros o tener carga eléctrica positiva o negativa. Los grupos oligoatómicos de un metal pueden ser moléculas pequeñas oligoatómicas de plata (y/u oro) que contienen 1 a 100 átomos. 40
El artículo “un” se usa para referirse a uno (esto es, por lo menos uno) del objeto gramatical del artículo. Como ejemplo, “un elemento” significa un elemento o más de un elemento.
Los términos “comprende” y “que comprende” se usan en sentido abierto inclusivo, significando que pueden estar incluidos elementos adicionales.
El termino “incluido” significa “incluido pero sin carácter limitativo”. “Incluido” e “incluido pero sin carácter 45 limitativo” se usan de modo intercambiable.
El término “en particular” significa “en particular pero sin carácter limitativo”. Y el término “particularmente” significa “particularmente pero sin carácter limitativo”.
El término “zeolita” se refiere a un grupo, o cualquier miembro del grupo, de minerales aluminosilicatos estructurados que comprenden cationes como sodio y calcio o, menos comúnmente, bario, berilio, litio, potasio, 50 magnesio y estroncio, caracterizado por una relación (Al + Si) / O de aproximadamente 1:2 y una estructura reticular tetraédrica abierta capaz de intercambiar iones, y moléculas de agua unidas débilmente que permiten una deshidratación reversible. El término “zeolita” incluye también “materiales relacionados con las zeolitas” o “del tipo de las zeolitas” que se preparan sustituyendo los iones Si4+ o Al3+ por otros elementos, como en el caso de aluminofosfatos (por ejemplo, MeAPO, SAPO, EIAPO, MeAPSO y EIAPSO), galiofosfatos, zincofosfatos, 55 titanosilicatos, etc. La zeolita puede ser un material cristalino poroso con una estructura principal como la descrita en Pure Appl. Chem., vol. 73, núm. 2, pág. 381-394, IUPAC 2001, o proporcionada en la base de datos Zeolite Framework Types de la comisión de estructuras IZA bajo los siguientes tipos de estructura definidos por la Internacional Zeolite Association: tipo ABW, tipo ACO, tipo AEI, tipo AEL, tipo AEN, tipo AET, tipo AFG, tipo AFI, tipo AFN, tipo AFO, tipo AFT, tipo AFS, tipo AFT, tipo AFX, tipo AFY, tipo AHT, tipo ANA, tipo AOC, tipo APD, tipo AST, tipo ASV, tipo ATN, tipo ATO, tipo ATS, tipo ATT, tipo ATV, tipo AWO, tipo AWW, tipo BCT, tipo *BEA, tipo BEC, tipo 5 BIK, tipo BOG, tipo BPH, tipo BRE, tipo CAN, tipo CAS, tipo CDO, tipo CFI, tipo CGF, tipo CGS, tipo CHA, tipo -CHI, tipo -CLO, tipo CON, tipo CZP, tipo DAC, tipo DDR, tipo DFO, tipo DFT, tipo DHO, tipo DON, tipo AEB, tipo EDI, tipo EMT, tipo EON, tipo EPI, tipo ERI, tipo ESV, tipo ETR, tipo EUO, tipo EZT, tipo FAR, tipo FAU, tipo FER, tipo FRA, tipo GIS, tipo GIU, tipo GME, tipo GON, tipo GOO, tipo HEU, tipo IFR, tipo IHW, tipo IMF, tipo ISV, tipo ITE, tipo ITH, tipo ITW, tipo IWR, tipo IWV, tipo IWW, tipo JBW, tipo KFI, tipo LAU, tipo LEV, tipo LIO, tipo -LIT, tipo LOS, tipo LOV, 10 tipo LTA, tipo LTL, tipo LTN, tipo MAR, tipo MAZ, tipo MEI, tipo MEL, tipo MEP, tipo MER, tipo MFI, tipo MFS, tipo MON, tipo MOR, tipo MOZ, tipo MSE, tipo MSO, tipo MFT, tipo MTN, tipo MTT, tipo MTW, tipo MWW, tipo NAB, tipo NAT, tipo NES, tipo NON, tipo NPO, tipo NSI, tipo OBW, tipo OFF, tipo OSO, tipo OWE, tipo -PAR, tipo PAU, tipo PHI, tipo PON, tipo RHO, tipo -RON, tipo RRO, tipo RSN, tipo RTE, tipo RTH, tipo RUT, tipo RWR, tipo RWY, tipo SAO, tipo SAS, tipo SAT, tipo SAV, tipo SBE, tipo SBN, tipo SBS, tipo SBT, tipo SFE, tipo SFF, tipo SFG, tipo SFH, 15 tipo SFN, tipo SFO, tipo SGT, tipo SIV, tipo SOD, tipo SOS, tipo SFF, tipo SSY, tipo STF, tipo STI, tipo *STO, tipo STT, tipo SZR, tipo TER, tipo THO, tipo TOL, tipo TON, tipo TSC, tipo TUN, tipo UEI, tipo UFI, tipo UOZ, tipo USI, tipo UTL, tipo VET, tipo VFI, tipo VNI, tipo VSV, tipo WEI, tipo -WEN, tipo YUG y tipo ZON. El término “zeolita” incluye también “materiales relacionados con las zeolitas” o “del tipo de las zeolitas” que se preparan sustituyendo los iones Si4+ o Al3+ por otros elementos como en el caso de los aluminofosfatos (por ejemplo, MeAPO, AIPO, 20 SAPO, EIAPO, MeAPSO y EIAPSO), galiofosfatos, zincofosfatos, titanosilicatos, etc. y las zeolitas descritas en esta solicitud.
El término “tamices moleculares” se refiere a un sólido con poros del tamaño de moléculas. Incluye, pero sin carácter limitativo, materiales microporosos y mesoporosos. En la nomenclatura de los tamices moleculares, el tamaño de poros menor que 20 Å se considera microporoso y el de 20-500 Å mesoporoso. 25
El término “soporte microporoso” se refiere a un sólido con poros del tamaño de moléculas. Incluye, pero sin carácter limitativo, materiales microporosos, ALPO y zeolitas (sintéticas), arcillas pilareadas o no pilareadas, tamices moleculares del tipo de carbono, titanosilicatos como ETS-10 y óxidos porosos. Los soportes microporosos pueden tener una distribución multimodal del tamaño de los poros, denominados también ultramicroporos ordenados (típicamente menores que 0,7 nm). Un tipo particular de soportes microporosos comprendidos en la presente 30 invención son las zeolitas usadas como tamices moleculares. Las zeolitas son los miembros aluminosilicatos de la familia de soportes microporosos. El soporte microporoso puede ser una estructura cristalina ordenada o un material amorfo.
El tamaño de los poros de los tamices moleculares puede estar influido por la naturaleza de las moléculas moldeadoras en la síntesis. La adición de agentes de hinchamiento a la mezcla de síntesis puede afectar también al 35 tamaño de los poros del tamiz molecular resultante. Zeolitas con diferentes tamaños de poros han sido bien descritas y caracterizadas por Martin David Foster en “Computacional Studies of the Topologies and Properties of Zeolites”, The Royal Institution of Great Britain, Department of Chemistry, University College London, una tesis presentada para el grado de Doctor en Filosofía, Londres, enero de 2003.
Una lista extensa de las abreviaturas utilizadas por los químicos orgánicos aparece en el primer número de 40 cada volumen del Journal of Organic Chemistry; típicamente esta lista se presenta en una tabla titulada “Standard List of Abbreviations”.
Para los fines de esta invención, los elementos químicos se identifican de acuerdo con la tabla periódica de los elementos, versión CAS, Handbook of Chemistry and Physics, 67ª edición, 1986-1987 (cubierta interior). Los equivalentes contemplados de las estructuras zeolíticas, subunidades y otras composiciones antes descritas 45 incluyen materiales que se corresponden con aquellos y que tienen las mismas propiedades generales (por ejemplo, biocompatibilidad), en los que se han hecho una o más variaciones simples de sustituyentes que no afectan negativamente a la eficacia de dichas moléculas para conseguir sus fines pretendidos. En general, los compuestos de la presente invención se pueden preparar por los métodos ilustrados en los esquemas generales de reacción como, por ejemplo, los descritos más adelante, o por modificaciones de estos, usando materiales de partida y 50 reactivos fácilmente disponibles y procedimientos de síntesis convencionales. En estas reacciones, también es posible usar variantes conocidas por sí mismas pero no mencionadas en la presente memoria.
(a) “la matriz del tamiz molecular se selecciona de materiales microporosos seleccionados de zeolitas, óxidos porosos, silicoaluminofosfatos y aluminosilicatos”
(b) “zeolita seleccionada de la familia de zeolitas de poros pequeños, como zeolita A y ZKF y 55 combinaciones de estas”
(c) “zeolitas de poros grandes, como ZSM-5, MCM-22, ferrierita y faujasitas X e Y y tamices moleculares microporosos”
(d) “la matriz también puede ser un tamiz molecular seleccionado de tamices moleculares MCM-41, MCM-48, HSM, SBA-15 y combinaciones de estos”
(e) “en la técnica hay disponibles métodos para la preparación de zeolitas microporosas”
(f) “en la presente memoria, las zeolitas microporosas tienen preferiblemente un tamaño de poros de aproximadamente 3 a aproximadamente 14 angstroms” 5
El término “materiales microporosos” incluye también sólidos microporosos amorfos. En la presente invención se pueden usar sólidos microporosos amorfos alternativos. Por ejemplo, óxidos mixtos microporosos amorfos que tienen, en estado seco, una distribución estrecha del tamaño de los poros (la mitad de los poros tiene un tamaño menor que ±10% del diámetro de los poros) de microporos con diámetros en el intervalo de <3 nm y la preparación de los citados óxidos mixtos microporosos amorfos ha sido descrita en las patentes US-10 6.121.187, WO-0.144.308, US-6.7753.287, US- 6.855.304, US-6.977.237, WO-2005/097679, US-7.055.756 y US-7.132.093.
Las estructuras porosas antes descritas capaces de almacenar datos (como los tamices moleculares o los grupos oligoatómicos ordenados de átomos de plata de la presente invención) se pueden incorporar en membranas o películas. Las pinturas o fluidos que comprenden las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la 15 presente invención se pueden usar para recubrir superficies con las estructuras porosas capaces de almacenar datos.
Hay disponibles medios (por ejemplo, pinturas, líquidos gelificantes, elastómeros) y métodos de fabricación para conseguir dichas membranas o películas, por ejemplo, un polímero elastómero cargado, que comprende los grupos oligoatómicos de un metal confinados en tamices moleculares o en óxidos porosos (microporosos o 20 mesoporosos o mesoporosos/microporosos mixtos) ordenados o en materiales porosos con arquitecturas de ventanas, canales y cavidades de dimensión nanométrica (0,3-10 nm). Ejemplos típicos pero no exclusivos de dichos polímeros elastómeros son polidimetilsiloxano (caucho de silicona), poliisobutileno (caucho de butilo), polibutadieno, policloropreno, poliisopreno, caucho de estireno-butadieno, caucho de acrilonitrilo-butadieno (NBR), caucho de eteno-propeno-dieno (EPDM) y caucho de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) (Murder, 1991). Dichas 25 películas o membranas de los tamices moleculares que comprenden grupos oligoatómicos de plata, óxidos micoporosos y/o mesoporosos ordenados que comprenden grupos oligoatómicos de plata o materiales porosos con arquitecturas de ventanas, canales y cavidades de dimensión nanométrica (0,3-10 nm) que comprenden grupos oligoatómicos de plata se pueden recubrir sobre un sustrato.
De acuerdo con las normas ASTM (American Society for Testing and Materials), se definen los elastómeros 30 como “materiales macromoleculares que recobran aproximadamente su forma y dimensiones iniciales después de ser deformados sustancialmente por un esfuerzo pequeño y tras la eliminación de este esfuerzo”. Los elastómeros de denominan a veces “materiales cauchutosos”. Se define un “caucho” como “un material capaz de recuperarse rápida y enérgicamente de deformaciones grandes y que puede estar o ya está en un estado modificado en el que es esencialmente insoluble (pero que se puede hinchar) en un disolvente en ebullición, como benceno, tolueno, metil 35 etil cetona y azeótropo de etano/tolueno”.
En la preparación de las membranas de almacenamiento de datos, primero se dispersan en un disolvente apropiado las estructuras porosas capaces de almacenar datos. Un disolvente apropiado es un disolvente de fuerza iónica baja, por ejemplo, de una fuerza iónica en el intervalo de 1 a 0,05 mmol/l, y que también es capaz de disolver al elastómero o, por lo menos, de mezclarse parcialmente con el elastómero en el que se disuelve el polímero 40 formador de la membrana. Para mejorar la dispersión, se puede aplicar tratamiento con ondas ultrasónicas, mezclado a alta velocidad y reacciones de modificación.
El contenido en la dispersión de estructuras porosas capaces de almacenar datos y de polímero puede variar de 1 a 80% en peso, preferiblemente de 20 a 60% en peso. La dispersión se agita durante cierto tiempo para permitir interacciones de polímero/carga y establecer o mejorar la dispersión y posiblemente permitir que tenga lugar 45 una reacción química. Cuando sea apropiado, la dispersión se puede calentar o someter a sonicación.
Las estructuras porosas portadoras de datos, en particular los grupos de metales confinados en materiales microporosos están en tamices moleculares, se pueden incorporar en pinturas o tintas de impresión (por ejemplo, tinta para impresión de matrices imprimibles o pinturas imprimibles), barnices (por ejemplo, barnices de sobreimpresión) y pinturas para depositar, rociar, imprimir o pintar una capa o recubrimiento sobre un sustrato, como 50 una hoja metálica, papel o cartón y papel de aluminio. Tintas o pinturas de impresión adecuadas para comprender los materiales emisores o estructuras porosas portadoras de datos de la presente invención son, por ejemplo, resinas duras, resinas de colofonia-fenol modificado, resinas de maleato, cortes de aceites minerales hidrogenados, aceites aromáticos sintéticos, resinas alquídicas, en particular, resinas del tipo de hidrocarburos y/o éster de resina de colofonia y un dialquil éter, como di-n-dodecil éter, di-n-undecil éter, alil n-octil éter, n-hexil n-undecil éter, como 55 vehículo. Disolventes adecuados particulares de las resinas son ésteres de ácidos grasos y alcoholes polihidroxilados o etinoles como disolvente. Tintas de impresión adecuadas se describen en las patentes de Estados Unidos números 4.028.291, 4.169.821, 4.196.033, 4.253.397, 4.262.936, 4.357.164. 5.075.699, 5.286.287. 5.431.721, 5.886.066, 5.891.943, 6.613.813 y 5.965.633. Los medios de almacenamiento de datos de la presente invención se pueden pintar, imprimir o recubrir sobre un sustrato formando una etiqueta, marca o imagen portadora de información óptica. Las composiciones de almacenamiento de datos ópticos con las estructuras porosas portadoras de datos de la presente invención se pueden unir o integrar en artículos para proporcionar dichos artículos con, por ejemplo, una imagen de seguridad o un bioetiqueta. Una ventaja particular de la presente 5 invención es que no sólo las imágenes impresas o recubiertas pueden comprender información óptica de modo que sea invisible bajo condiciones ambiente sino que además se puede añadir o escribir en la imagen información óptica adicional, por ejemplo, por radiación ultravioleta definida.
Las imágenes de seguridad comprenden en general una imagen invisible o indetectable bajo condiciones ambiente o que comprende información óptica invisible o indetectable bajo condiciones ambiente y que puede 10 hacerse visible o detectable por aplicación de un estímulo adecuado o, alternativamente, la imagen puede cambiar bajo condiciones ambiente de un color a otro tras la aplicación de un estímulo. Un estímulo adecuado para los materiales de la presente invención es, por ejemplo, voltaje, radiación electromagnética, radiación ultravioleta o radiación con luz de una longitud de onda inferior a 400 nm para inducir un cambio de la longitud de onda a valores más bajos. Los artículos que incluyen imágenes de seguridad son útiles en muchas áreas industriales, por ejemplo, 15 en envasado, tarjetas de identificación, bioetiquetas y etiquetas. Dichos artículos pueden comprender una imagen impresa adicional además de la imagen de seguridad. Es útil proporcionar envases que incluyan una imagen de seguridad invisible a los usuarios bajo condiciones ambiente pero que se puede hacer visible tras la aplicación de un estímulo, por ejemplo, si un agente de Aduanas o inspector de Hacienda desea comprobar si mercancías importadas son auténticas o falsificadas o desea simplemente un medio o elemento de radiación para encontrar 20 automáticamente un artículo particular con la imagen de almacenamiento de datos entre otros artículos desprovistos de imagen de información óptica. Si el envase incluye la imagen de seguridad, hecha visible o detectable por un estímulo adecuado, el agente de Aduanas o inspector de Hacienda puede determinar que el envase y, por lo tanto, la mercancía no es una falsificada. Igualmente, es ventajoso proporcionar una tarjeta de identificación en la que una imagen de seguridad sea invisible o de un color definido bajo condiciones ambiente pero que pueda hacerse visible 25 o detectable o cambiar de color tras la aplicación de un estímulo para probar la identidad de los usuarios de la tarjeta de identidad, para determinar que la tarjeta de identidad es genuina. Por ejemplo, en la fabricación de billetes de banco, es deseable incluir las mayores características de seguridad posibles, que pueden incluir varias imágenes de seguridad que usan una diversidad de compuestos capaces de cambiar de color tras la aplicación de uno o varios estímulos (incluido el movimiento del billete de banco para cambiar el ángulo de observación) o cambiar de incoloro 30 a coloreado o viceversa. La ventaja de la presente invención es que el material microporoso se puede integrar en fibras que se pueden integrar en el proceso de mezclado con las fibras durante la producción de dichos documentos de seguridad o billetes de banco.
Como proceso de preparación de la membrana se usa colada con un disolvente o recubrimiento.
Un método particular de recubrimiento es deposición en solución de los tamices moleculares que 35 comprenden grupos oligoatómicos de plata, método que comprende recubrimiento por rociado, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por goteo, evaporación o recubrimiento por centrifugación de los tamices moleculares que comprenden grupos oligoatómicos de plata; óxidos microporosos o mesoporosos ordenados que comprenden grupos oligoatómicos de plata y/o óxidos microporosos que comprenden grupos oligoatómicos de plata o materiales porosos con arquitecturas de ventanas, canales y cavidades de dimensión nanométrica (0,3-10 nm) con un conjunto 40 de grupos oligoatómicos de un metal confinados en dichas estructuras (denominadas en lo sucesivo estructuras porosas capas de almacenar datos (DSCPS) sobre un sustrato (figura 3).
La dispersión de polímero/estructura porosa capaz de almacenar datos o de pintura/estructura porosa capaz de almacenar datos puede ser colada sobre un soporte no poroso del que se separa después para formar una película autosoportante. Una manera de realizar esto es empapándola previamente con un disolvente que tenga 45 poca afinidad con la dispersión. También, el soporte puede ser tratado con promotores de la adherencia.
La dispersión de polímero/estructura porosa capaz de almacenar datos o de pintura/estructura porosa capaz de almacenar datos puede ser colada o impresa sobre una estructura fibrosa, como un textil, papel o cartón.
Después de la colada, impresión o recubrimiento, se evapora el disolvente y, si fuera necesario, se puede aplicar un tratamiento térmico para terminar las reacciones de reticulación. El tratamiento térmico se puede realizar 50 posiblemente bajo condiciones de vacío para eliminar el disolvente remanente. Las membranas soportadas resultantes son un elastómero cargado, con un espesor de esta capa selectiva en el intervalo de 0,01 a 500 μm, preferiblemente de 0,1 a 250 μm y aún más preferiblemente de 10 a 150 μm.
Los elastómeros más importantes son poliisopreno (caucho natural o sintético), policloropreno [caucho de cloropreno (CR)], caucho de butilo (BR), caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho de acrilonitrilo-butadieno 55 (NBR), caucho de eteno-propeno-dieno (EPDM), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), polietileno clorosulfonado (CSM), poliacrilato (caucho poliacrílico), elastómeros de poliuretanos, polidimetilsiloxano (PDMS) (denominado a veces caucho de silicona), fluorosiliconas y polisulfuros.
El poliestireno es un polímero termoplástico particularmente resistente a la irradiación.
Las estructuras porosas capaces de almacenar datos o formar imágenes de datos de la presente invención pueden necesitar características particulares de acuerdo con su entorno de uso de una diversidad de polímeros alternativos que proporcionan libertad de diseño cuyos protocolos de preparación están disponibles en la técnica para diseñar formas complejas, consolidar piezas en menos componentes, simplificar la producción, producir componentes transparentes y precoloreados, reducir el peso de las piezas, reducir ruidos cuando se mueva el medio 5 o elemento de almacenamiento de datos o de formación de datos de imágenes, tener un rendimiento fiable a temperaturas elevadas, tener resistencia química en climas duros, tener la rigidez, resistencia y dureza deseadas, tener estabilidad hidrolítica con el tiempo, tener propiedades eléctricas y tener la apariencia física deseada.
Polímeros adecuados para la incorporación de las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención son, por ejemplo, la familia Spire® de ultrapolímeros como (1) KetaSpire® (polieteretercetona; 10 PEEK), que es un ultrapolímero fácil de moldear y que ofrece una notable resistencia química y excelentes propiedades mecánicas funcionales a temperaturas de hasta 300ºC, o AvaSpire® (PEEK modificada) o formulaciones basadas en PEEK, (2) PrimoSpire® [polifenileno autorreforzado (SRP)], que es un polímero fuerte no reforzado muy rígido con una notable combinación de dureza superficial, resistencia química y propiedades ignífugas intrínsecas, (3) EpiSpire® [una sulfona de alta temperatura (HTS)], que es un polímero amorfo transparente 15 con excelente resistencia a la deformación a temperaturas de hasta 265ºC, o (4) Torlon® [una poliamidaimida (PAI)] con mayor resistencia y rigidez que la mayoría de los termoplásticos a temperaturas de hasta 275ºC junto con excelente resistencia a productos químicos, deformación y desgaste. Otros polímeros adecuados para la incorporación de las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención son la familia de polímeros amorfos de sulfonas como (1) Udel® (PSU), que es un plástico transparente tenaz con excepcional 20 resistencia química, buena estabilidad hidrolítica y un HDT de 345ºC, (2) Mindel®, polisulfona modificada con excelentes propiedades eléctricas, (3) Ravel® R (PPSU), que da un plástico transparente supertenaz con un HDT de 207ºC, excelente resistencia química y capacidad excepcional de ser esterilizado sin pérdida significativa de propiedades, o (4) Radel® A (PES), que da un plástico transparente con un HDT alto de 204ºC y buena resistencia química o (5) Acudel®, PPSU modificada. 25
Otros polímeros adecuados para la incorporación de las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención son, por ejemplo, Amodel®, poliftalamida (PPA), que da un nailon de alta temperatura con excepcionales propiedades mecánicas, un HDT de 280ºC, excelente resistencia química y baja absorción de humedad; e Ixel®, poliarilamida (PA MXD6), que da un nailon estructural estético que combina notable rigidez con excepcional apariencia superficial junto con absorción pequeña y lenta de agua y buenas propiedades de fluidez. 30 Otros polímeros adecuados para la incorporación de las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención son, por ejemplo, polímeros semicristalinos, como Primel®, poli(sulfuro de fenileno) (PPS), que da un plástico estructural de alta fluidez con buena temperatura y resistencia química así como propiedades ignífugas intrínsecas; Xydar®, polímero del tipo de cristal líquido (LCP), que da un plástico de alta fluidez a temperatura alta, con un HDT de 300ºC y una resistencia química extremadamente alta. Estos polímeros se pueden conseguir de 35 Solvay Advanced Polymers, con guías de diseño y procesamiento.
Un ejemplo particular de fabricación de un soporte de almacenamiento de datos basado en las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención y de un polímero es, por ejemplo, el uso de polidimetilsiloxano (PDMS), RTV-615 A y B (densidad 1,02 mg/l) y el promotor de adherencia SS4155, disponible de General Electric Corp. (USA). El componente A es un prepolímero con grupos vinilo. El componente B tiene grupos 40 híbridos y actúa como agente de reticulación y EPDM (Keltan 578, de DSM) y estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención que se secan antes de su uso.
Estas estructuras se pueden producir dispersando en hexano un polvo de las estructuras porosas capaces de almacenar datos de la presente invención (por ejemplo, una zeolita que comprende grupos oligoatómicos de plata), añadiendo el agente de reticulación (RTV 615 B) a la dispersión de estructuras porosas capaces datos de la 45 presente invención, agitando esta mezcla a 40ºC durante dos horas para que haya tiempo suficiente para establecer fuertes interacciones entre ambas fases, añadiendo el prepolímero (RTV 615 A) y agitando la mezcla durante otra hora a 60ºC para inducir prepolimerización, vertiendo la mezcla de PDMS/ZSM-5/CBV 3002 en una placa de Petri, dejando evaporar el disolvente durante varias horas y secando a 100ºC la película resultante. El contenido de componentes sólidos (esto es, PDMS y carga) en la solución de colada fue 18,5% en peso. La relación de RTV 615 50 A/B para el curado óptimo del polímero fue 7 para compensar la pérdida de grupos híbridos debido a su reacción con los grupos silanol presentes en la superficie de la zeolita (normalmente es una relación de 10/1, que es la propuesta por el fabricante como relación óptima para el curado).
EJEMPLOS
Ejemplo 1 55
Preparación y métodos
En la técnica hay disponibles varios métodos para la producción de tamices moleculares intercambiados con iones metálicos. Para incorporar iones plata en tamices moleculares y crear grupos de átomos de plata se usó un método similar al descrito por Jacobs et al. (P. A. Jacobs y J. B. Uytterhoeven, Journal of the Chemical Society – Faraday Transactions, 1979, 175, 56-64). Sin embargo, muchos parámetros como porcentaje de carga de las zeolitas, tiempo de intercambio, duración del tratamiento térmico, temperatura inicial, de gradiente y final del tratamiento térmico, presencia de gases durante el tratamiento térmico (por ejemplo, en vacío, en presencia de oxígeno, en presencia de oxígeno y nitrógeno, en presencia de hidrógeno, en presencia de CO y/o CO2) y la presencia de humedad en el aire influyen en los tipos de grupos formados finalmente, estado de oxidación de los 5 grupos y distribución y polidispersidad de los tipos de grupos formados.
Un procedimiento típico es el siguiente: Se suspendió zeolita 3A (Union Carbide; 500 mg) en 100 ml de agua MQ que contenía 13±1 por ciento en peso de nitrato de plata (8±1% de Ag). Después de agitar en la oscuridad durante 2 horas, se paró el intercambio iónico (±17% de la capacidad de intercambio de cationes de la zeolita). Se vertió el material en un filtro Büchner y se lavó intensamente con agua MQ. Este lavado progresivo demostró un 10 intercambio cuantitativo de plata puesto que no se observó precipitación con cloruros en el agua de lavado. El polvo blanco recuperado en la parte superior del filtro se calentó suavemente hasta 450ºC durante 1 día con interrupciones de 5 minutos a 50, 70, 90 y 110ºC para evitar dañar la estructura de la zeolita. Después de este tratamiento térmico se obtuvo un polvo de color blanco a ligeramente amarillento. El polvo se almacenó en la oscuridad bajo una atmósfera seca. 15
Ejemplo 2
Emisión
Se demostró que grupos de iones metálicos, especialmente de plata, confinados en tamices moleculares tienen una emisión clara y sintonizable desde la región VIS a la NIR del espectro electromagnético siendo todos ellos excitables en la región UV. Debido a la matriz hospedante, los grupos de metales confinados no pueden 20 agregarse entre sí y formar nanopartículas mayores no emisoras. También, si se requiere, pueden ser protegidos del medio exterior (por ejemplo, oxígeno) añadiendo un recubrimiento de silicio alrededor de los tamices moleculares.
Ejemplo 3
Fotoactivación de puntos individuales en un cristal individual de zeolita intercambiado con plata: escritura de dibujos en los cristales de zeolita 25
Irradiando puntos individuales en un cristal de zeolita intercambiada con plata, sintetizados como se ha descrito en el ejemplo 1, con luz láser de 375 nm con impulsos de picosegundos, usando un sistema de microscopio homofocal, se forman grupos de plata altamente emisores en una zona limitada de difracción, inducidos por la fuente aplicada de excitación, dando lugar a una fluorescencia fuertemente incrementada (hasta 200 veces) procedente de esos puntos seleccionados. Las potencias típicas para la fotoactivación son 10 a 10.000 W/cm2 mientras que los 30 tiempos de irradiación varían de 10 segundos para 10.000 W/cm2 a 1.200 segundos para 10 W/cm2.
Escaneando la muestra usando una potencia menor (0,1 a 10 W/cm2), las zonas fotoactivadas se reconocen fácilmente por su emisión brillante sin más fotoactivación durante el proceso de escaneo.
Ejemplo 4
Color sintonizable de excitación y emisión de la fuente de emisión visible 35
Los tamices moleculares que contienen los grupos oligoatómicos pueden ser excitados por luz ultravioleta originando emisión en el intervalo visible como se ha descrito en el ejemplo 3. Sin embargo, cambiando o sintonizando la longitud de onda de excitación o usando varias longitudes de onda de excitación procedentes de una o varias fuentes y sintonizando las diferentes relaciones de potencia de excitación entre las diferentes longitudes de onda, es posible sintonizar el color de la emisión visible. De esta manera se puede sintonizar por el usuario final. 40 Este efecto se puede conseguir usando diferentes grupos oligoatómicos en los tamices moleculares que tengan diferentes respuestas emisoras en diferentes longitudes de onda UV. Un ejemplo de esto es que la irradiación de materiales con luz de 360 nm origina emisión azul mientras que excitando a 254 nm se origina emisión amarilla. Si se excita con dos longitudes de onda, 254 y 360 nm, al mismo tiempo y se cambian las relaciones de potencia de excitación se crea un intervalo completo de colores de emisión entre azul y amarillo y todos los colores suma 45 posibles.
Ejemplo 5
Marcadores emisores brillantes
Puesto que los tamices moleculares que contienen grupos oligoatómicos son un material emisor brillante, que consisten en cristales de tamaño en general micrométrico o submicrométrico, se pueden usar estos pequeños 50 cristales como marcadores emisores brillantes. Especialmente cuando son menores que 100 nm se pueden usar como alternativas de perlas fluorescentes o puntos cuánticos.
Ejemplo 6
Leer/escribir
1. Cómo escribir en el material
Se enfoca sobre el material un haz láser de alta intensidad, de 375 nm, con impulsos de picosegundos (el dispositivo se explica más adelante con más detalle). Una menor intensidad del láser puede ser 5 compensada por un tiempo de irradiación mucho mayor. Por ejemplo, a 0,01 kW/cm2 se necesita un tiempo de irradiación de 1.200 segundos mientras que 10 segundos son suficientes cuando se usa 10 kW/cm2.
2. Cómo leer datos del material
Se usa el mismo microscopio con la misma fuente de láser para representar la emisión del cristal. Sin embargo, se aplica una potencia de excitación mucho menor. Típicamente, se escanea la muestra usando 10 una potencia de excitación de 0,1 a 10 W/cm2. Sólo son necesarios tiempos de lectura de 0,1-10 ms.
Ejemplo 7
Excitación por un campo eléctrico y emisión de la fuente de emisión visible
Se intercambió una zeolita 3A con plata (10% en peso) y después se trató térmicamente (24 horas a 450ºC) originando una reducción parcial y la formación de pequeños grupos de plata en la matriz hospedante. Se añadieron 15 0,4 mg de esta zeolita cargada con plata a 1 ml de una solución de 20 mg/ml de PVK (poli-N-vinilcarbazol) en clorobenceno. Con esta solución se formó una película sobre un sustrato de vidrio recubierto con ITO. Se evaporó después iterbio mediante una máscara moldeadora sobre la película recubierta como segundo electrodo. Después de aplicar un campo eléctrico sobre este dispositivo, en el que el ITO funciona como ánodo y el iterbio como cátodo, se observó una electroluminiscencia roja. El espectro de emisión de esta electroluminiscencia se muestra en la 20 figura 5. La síntesis de estos grupos oligoatómicos de metal con las propiedades emisoras deseadas se puede sintonizar cambiando los parámetros de la síntesis.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La presente invención se comprenderá mejor por la descripción detallada expuesta en la presente memoria y por los dibujos adjuntos que se dan sólo con fines ilustrativos, y que por lo tanto no son limitativos de la presenta 25 invención, dibujos en los que:
La figura 1 es una gráfica de la intensidad de emisión procedente de un cristal individual de zeolita intercambiada con plata, en función del tiempo, tras la excitación con luz de 375 nm con impulsos de picosegundos, con una potencia media de 48 W/cm2 en modo homofocal. Esta misma fuente de excitación origina la fotoactivación de la emisión. 30
La figura 2 es un esquema de la fotoactivación de dubujos específicos en un cristal individual de zeolita intercambiada con plata para generar códigos de barras.
La figura 3 representa un medio de almacenamiento de datos (DSM) con las estructuras porosas capaces de almacenar datos (DSCPS) que son un conjunto de grupos oligoatómicos de un metal confinados en óxidos porosos ordenados, preferiblemente sílice microporosa, embebidos en una matriz, preferiblemente una matriz de 35 polímero, copolímero o elastómero, que preferiblemente es transparente o semitransparente.
La figura 4 demuestra:
(a) Imagen de emisión de color falso de un cristal individual de zeolita A intercambiada con plata antes de la fotoactivación (1) y después de la activación consecutiva de tres puntos individuales (2, 3 y 4) en un cristal por irradiación de cada punto con un láser pulsado de 375 nm a 10 W/cm2 durante 20 minutos para cada punto mediante 40 un microscopio homofocal.
(b) Activación total de un cristal individual. (1) Muestra el cristal antes de la activación. Después de 5 minutos de irradiación con un haz pulsado de 375 nm, a 16,7 kW/cm2, la intensidad aumentó 10 veces. (2) Otros 20 minutos de activación a la misma potencia dio un incremento total de la intensidad de 20 veces. Nótese la escala de incremento de (1) a (3). Las imágenes (a) y (b) se tomaron con un microscopio homofocal con irradiación por una 45 fuente de excitación pulsada de 375 nm de 10 y 20 W/cm2 respectivamente, con un tiempo de integración de 2 ms por píxel.
(c) Imagen de color verdadero tomada con una cámara digital (Canon PuwerShot A7 10 IS con un filtro de paso largo de 400 nm enfrente de la lente para filtrar la luz de excitación) mediante el ocular del microscopio mostrando la emisión verde de la misma zeolita después de la activación completa a una potencia de excitación de 50 16,7 kW/cm2.

Claims (27)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un medio de almacenamiento de datos para almacenar datos ópticos, caracterizado porque el medio de almacenamiento de datos ópticos comprende, como material de almacenamiento de datos, grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares embebidos en un soporte sólido o flexible, en el que los citados grupos oligoatómicos de metales nobles no están asociados en carga con aniones compensadores de la carga 5 seleccionados del grupo que consiste en oxalato, hidróxido, azido, carbonato, bicarbonato, sulfato, sulfito, clorato, perclorato, acetato y formiato, en el que el citado metal noble se selecciona del grupo que consiste en oro, plata, platino, paladio, silicio y rodio, y en el que los grupos de metales, si se someten a temperatura ambiente o superior a radiación invisible o a un campo eléctrico, emite luz visible.
  2. 2. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la emisión por los 10 grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares tras la excitación por luz ultravioleta o visible se incrementa de modo irreversible por una iluminación inicial con luz ultravioleta o visible.
  3. 3. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las unidades de tamices moleculares sometidos a radiación de escritura primaria o a iluminación por luz ultravioleta o visible producen un efecto de excitación incrementada tras una irradiación inferior al rojo próximo o una 15 iluminación por una radiación de luz ultravioleta o visible.
  4. 4. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las unidades de tamices moleculares, cuando se someten a iluminación suficientemente intensa o de lectura primaria por radiación procedente de un haz de rayos láser, una fuente de radiación ultravioleta de onda media (UVC), una fuente de radiación ultravioleta lejana (FUV), una fuente de radiación ultravioleta de vacío (VUV), 20 una radiación ultravioleta extrema (EUV) o una radiación ultravioleta profunda (XUV), producen un efecto de excitación incrementada tras una iluminación siguiente por una iluminación ultravioleta o de luz visible suficientemente intensa y larga para activar la emisión.
  5. 5. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están esparcidos sobre 25 una matriz y en el que preferiblemente los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están esparcidos sobre la matriz tridimensionalmente.
  6. 6. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares forman una monocapa de partículas de tamiz molecular. 30
  7. 7. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, en el que los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están estructurados en multicapas de partículas de tamiz molecular.
  8. 8. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en el que la capa o capas de grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están recubiertas por una película. 35
  9. 9. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un haz láser, por ejemplo, un haz láser pulsado, puede registrar o escribir un dibujo que se puede visualizar o leer por radiación por luz ultravioleta o visible.
  10. 10. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los citados grupos oligoatómicos de metales nobles son grupos de átomos de Au y/o Ag. 40
  11. 11. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la matriz comprende además una matriz o un aglutinante para fijar los grupos oligoatómicos de metales nobles dispersos confinados en tamices moleculares.
  12. 12. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto es un conjunto de polvo de grupos pequeños de átomos de Au y/o Ag confinados en tamices 45 moleculares.
  13. 13. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la radiación invisible procede de una fuente de excitación que es una fuente de radiación láser o de un diodo emisor de luz.
  14. 14. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 50 que consiste en un conjunto de grupos pequeños diferentes de átomos de Au y/o Ag confinados en uno o en una combinación de varios tamices moleculares para crear luz a una temperatura de color predeterminada.
  15. 15. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los tamices moleculares son un material microporoso seleccionado del grupo que consiste en zeolitas, óxidos porosos, silicoaluminofosfatos y aluminosilicatos que son los preferidos.
  16. 16. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 15, en el que los tamices moleculares son zeolitas seleccionadas de zeolitas de poros pequeños entre materiales semejantes a la zeolita A, 5 como zeolita 3A, zeolita 13X, zeolita 4A, zeolita 5A y zeolita ZKF o combinaciones de las mismas.
  17. 17. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 15, en el que los tamices moleculares son zeolitas de poros grandes seleccionadas del grupo que consiste en mordenita, ZSM-5, MCM-22, ferrierita y faujasitas X e Y.
  18. 18. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 10 en el que los tamices moleculares se seleccionan entre tamices moleculares MCM-41, MCM-48, HSM, SBA-15 y combinaciones de los mismos.
  19. 19. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con las reivindicaciones 10 a 18, en el que los poros de los tamices moleculares que contienen a los grupos de átomos de Au y/o Ag están recubiertos por una matriz de recubrimiento o están cerrados por moléculas de taponamiento. 15
  20. 20. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también es un sistema de formación de imágenes de datos ópticos o un sistema de presentación de datos ópticos.
  21. 21. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están incorporados en una 20 matriz, que preferiblemente es una matriz de polímero, copolímero o copolímero de injertos.
  22. 22. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los grupos oligoatómicos de metales nobles confinados en tamices moleculares están incorporados en una fibra.
  23. 23. El medio de almacenamiento de datos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 25 en el que la matriz o la fibra están recubiertas por una película protectora.
  24. 24. Una pintura, líquido gelificante o elastómero que comprende tamices moleculares con grupos oligoatómicos de plata confinados en aquellos, en el que los citados grupos oligoatómicos de plata no están asociados en carga con aniones compensadores de carga seleccionados del grupo que consiste en oxalato, hidróxido, azido, carbonato, bicarbonato, sulfato, sulfito, clorato, perclorato, acetato y formiato, para formar 30 membranas de almacenamiento de datos ópticos o películas de almacenamiento de datos ópticos o para recubrir superficies con una capa capaz de almacenar datos, y en el que los grupos de átomos de plata, si se someten a temperatura ambiente o superior a radiación invisible o a un campo eléctrico emiten en respuesta luz visible.
  25. 25. Un líquido o tinta de impresión que comprende tamices moleculares con grupos oligoatómicos de plata confinados en aquellos, en el que los citados grupos oligoatómicos de plata no están asociados en carga con 35 aniones compensadores de carga seleccionados del grupo que consiste en oxalato, hidróxido, azido, carbonato, bicarbonato, sulfato, sulfito, clorato, perclorato, acetato y formiato, para depositar, pulverizar, imprimir o pintar o recubrir sobre un sustrato una capa de almacenamiento de datos ópticos, y en el que los grupos de plata, si se someten a temperatura ambiente o superior a radiación invisible o a un campo eléctrico emiten en respuesta luz visible. 40
  26. 26. Un método de escribir datos ópticos formando un dibujo sobre el medio de almacenamiento de datos ópticos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 23, que comprende exponer porciones regionales locales del material, con por lo menos un conjunto de grupos pequeños de átomos de Au y/o Ag confinados en una partícula de tamiz molecular, a radiación con una potencia de radiación suficiente para que dicho conjunto absorba la radiación y emita fotones luminosos, y visualizar dichos datos ópticos almacenados volviéndolos a radiar o por una porción 45 mayor de los materiales con una potencia de radiación menor suficiente para leer sólo los grupos pequeños de átomos de Au y/o Ag confinados en un tamiz molecular que almacena los datos ópticos.
  27. 27. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el que la radiación regional local procede de una fuente de radiación ultravioleta de onda media (UVC), una fuente de radiación ultravioleta lejana (FUV), una fuente de radiación ultravioleta de vacío (VUV), una fuente de radiación ultravioleta extrema (EUV) o una fuente de 50 radiación ultravioleta profunda (XUV).
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