Дифракційний сенсор випромінювання, спосіб його виготовлення, виріб, який містить сенсор, та спосіб встановлення достовірності виробу

1. Дифракційний сенсор випромінювання, який включає: упорядкований періодичний масив частинок, сформований на основі; і композицію твердої матриці, нанесену на масив частинок у вигляді покриття, де композиція матриці вибрана таким чином, щоб вона відповідала на дію активатора так, щоб дія активатора змінювала довжину хвилі випромінювання, дифрагованого сенсором, від першої довжини хвилі до другої довжини хвилі. 2. Сенсор за п. 1, який відрізняється тим, що довжина хвилі дифрагованого випромінювання, власне кажучи, повернена до першої довжини хвилі при видаленні активатора з сенсора. 3. Сенсор за п. 1, який відрізняється тим, що матриця містить гідрофільний акриловий полімер, який відповідає на дію води. 4. Сенсор за п. 1, який відрізняється тим, що матриця містить полімер, який відповідає на дію органічного розчинника. 5. Сенсор за п. 1, який відрізняється тим, що згаданою основою є плівка. 2 (19) 1 3 94646 4 затвердівання матриці для фіксації масиву частинок в матриці до отримання сенсора, який дифрагує випромінювання з першою довжиною хвилі; нанесення сенсора на виріб; і введення сенсора в контакт з активатором так, щоб дія активатора змінювала довжину хвилі дифракції, причому зміна довжини хвилі дифракції свідчить про достовірність виробу. 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що змінена довжина хвилі потрапляє у видиму частину спектра. 22. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що змінена довжина хвилі не потрапляє у видиму частину спектра. 23. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основою є плівка, яку наносять на виріб. 24. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основою є поверхня виробу. 25. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основою є мікропористий лист. 26. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що додатково включає видалення активатора з сенсора так, щоб довжина хвилі дифрагованого випромінювання, власне кажучи, поверталася б до першої довжини хвилі. 27. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що виробом є картка-пропуск. 28. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основа є гнучкою. 29. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основою є етиленвінілацетатний піноматеріал. 30. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що основою є метал. Галузь техніки Даний винахід відноситься до сенсорів, виготовлених з матеріалів, які дифрагують випромінювання, кажучи конкретніше, до дифракційних сенсорів випромінювання, які при попаданні в контакт з композицією активатора проявляють зміну довжини хвилі дифракції. Рівень техніки Дифрагуючі матеріали на основі кристалічних колоїдних масивів використовуються в самих різних випадках. Кристалічним колоїдним масивом (ККМ) називається тривимірний упорядкований масив монодисперсних колоїдних часток. Частки зазвичай складаються з полімерного латексу, такого як полістирол, або неорганічного матеріалу, такого як діоксид кремнію. Такі колоїдні дисперсії часток можуть формувати кристалічні структури, які мають період кристалічної решітки, величина якого співрозмірна з довжиною ультрафіолетового, видимого або інфрачервоного випромінювання. Такі кристалічні структури використовуються для відфільтровування вузьких смуг обраних довжин хвиль з широкого спектру падаючого випромінювання при одночасному безперешкодному проходженні сусідніх довжин хвиль. Відомі пристрої створені шляхом диспергування часток в рідкому середовищі, при цьому частки самовирівнююються у вигляді упорядкованого масиву. Частки сплавляють одні з одними в результаті їх полімеризації або в результаті введення розчинника, який забезпечує набрякання і сплавляння часток одних з одними. У інших варіантах використання ККМ упорядкований масив фіксується в матриці і може бути використаний як забарвлююча речовина у випадку дифрагування зафіксованим масивом випромінювання видимої частини спектру. У альтернативному варіанті ККМ виготовляють для дифрагування при використанні його як оптичного фільтра, оптичного перемикача і оптичного обмежувача. Не дивлячись на використання в даних ККМ постійної відстані між частками, ККМ можуть виконувати і функцію сенсора у разі варіювання відстані між частками у відповідь на дії, які спричиняють збудження. Недавно такі сенсори виготовили з гідрогелів, які містять ККМ полімеризований в гідрогелі. Полімери гідрогеля, який оточує ККМ, змінюють конформацію у відповідь на специфічну зовнішню дію, яка спричиняє збудження. Наприклад, у відповідь на дії, які спричиняють збудження, включаючи присутність хімічних реагентів, таких як іони металів в розчині і органічні молекули, такі як глюкоза, може змінюватися об'єм гідрогеля, що робить пристрої придатними для використання при проведенні хімічних аналізів. У пристроях на гідрогелевій основі монодисперсні високозаряджені колоїдні частки диспергують в рідких середовищах, які характеризуються низькою іонною силою. Відбувається самоагрегація часток у вигляді ККМ унаслідок наявності у них електростатичних зарядів. Такі упорядковані структури дифрагують випромінювання відповідно до закону Брегга, при цьому випромінювання, яке відповідає умовам Брегга, відбивається, а сусідні спектральні області, які не відповідають умовам Брегга, пропускаються крізь пристрій. Упорядкований періодичний масив часток, який дифрагує випромінювання відповідно до закону Брегга, описується рівнянням: m=2ndsin де m - ціле число,  - довжина хвилі відбитого випромінювання, а n - ефективний показник заломлення масиву, d - відстань між шарами часток, а  - кут, який відбите випромінювання утворює з площиною шару часток. Падаюче випромінювання частково відбивається на самому верхньому шарі часток в масиві під кутом до площини першого шару, а частково проходить до шарів часток, які залягають нижче. Не дивлячись на наявність також і деякого поглинання падаючого випромінювання, частина випромінювання, яке пройшло до другого шару, частково відбивається на другому шарі часток в масиві під кутом, а частково проходить до шарів часток, які залягають нижче. Ця особливість часткового віддзеркалення під кутом  і часткового проходження до шарів часток, що залягають нижче, продовжує реалізовуватися по 5 всій товщині масиву. Довжину хвилі () дифрагованого випромінювання можна регулювати змінюючи відстань d, яка може бути відстанню між площинами центрів часток в кожному шарі. Спочатку довжина хвилі дифракції пропорційна до діаметру часток для масиву скомпонованих часток. Проте у разі збільшення відстані (d) між шарами часток в періодичному упорядкованому масиві довжина хвилі дифрагованого випромінювання також збільшиться. Сенсорні пристрої, в яких у відповідь на дію специфічних хімічних речовин збільшується об'єм простору між частками усередині пристрою, збільшують і відстань між шарами часток, тим самим, змінюючи довжину хвилі дифрагованого випромінювання. У разі зміни об'єму гідрогеля у ККМ на гідрогелевій основі зміниться довжина хвилі дифракції для ККМ. Такі ККМ-пристрої, основою яких є гідрогелі, зазвичай характеризуються великим процентним вмістом води, таким як приблизно 30% (об.). ККМ на гідрогелевій основі є крихкими і мають схильність до значних змін оптичних характеристик при зміні рівня вмісту води в ККМ. Один підхід до усунення даних недоліків ККМ на гідрогелевій основі полягає в отриманні ККМ на гідрогелевій основі, зневодненні гідрогелевої матриці, яка оточує ККМ, а після цього заповненні масиву мономером, що полімеризується. Мономер полімеризують до отримання, власне кажучи, заполімеризованого кристалічного колоїдного масиву, який не містить води. Такі масиви у відповідь на певну дію навколишнього середовища, яка спричиняє збудження, таку як напруга стиснення (а отже, на зміну періоду кристалічної решітки) змінюють довжину хвилі дифракції у ККМ. Проте системам ККМ на гідрогелевій основі, відомим з рівня техніки, властиві значні недоліки, пов'язані з їх отриманням і зручністю поводження з ними. Існує потреба в надійнішому ККМ, який демонструє характеристики дифрагування випромінювання у відповідь на прикладені хімічні дії, які спричиняють збудження і тому подібне, і який, власне кажучи, відновлює свої початкові оптичні характеристики при припинені впливу дії, яка спричиняє збудження. Короткий виклад винаходу Даний винахід відноситься до дифракційного сенсора випромінювання, який включає упорядкований періодичний масив часток, сформований на основі, і композицію твердої матриці, нанесену на масив часток у вигляді покриття, при цьому композицію матриці вибирають таким чином, щоб вона відповідала на дію активатора так, щоб дія активатора змінювала довжину хвилі випромінювання, дифрагованого сенсором, від першої довжини хвилі до другої довжини хвилі. Винахід також включає спосіб виготовлення сенсора, який передбачає формування на основі упорядкованого періодичного масиву часток; нанесення на масив часток покриття з матриці; і затвердіння матриці для фіксації часток в матриці, при цьому матрицю вибирають такою, щоб вона відповідала на дію активатора так, щоб дія активатора змінювала б довжину хвилі випромінювання, дифрагованого сенсором. 94646 6 Винахід також включає спосіб встановлення достовірності виробу, який передбачає формування на основі упорядкованого періодичного масиву часток; нанесення на масив часток покриття з матриці; затвердіння матриці для фіксації масиву часток в матриці з метою отримання сенсора, який дифрагує випромінювання при першій довжині хвилі; нанесення сенсора на виріб; і введення сенсора в контакт з активатором так, щоб дія активатора змінювала б довжину хвилі дифракції, при цьому зміщення довжини хвилі дифракції свідчить про достовірність виробу. Докладний опис винаходу Даний винахід включає дифракційні сенсори випромінювання, причому сенсори дифрагують випромінювання у видимій і/або невидимій частинах спектру, а також способи їх виготовлення. Дифракційні сенсори випромінювання включають упорядкований періодичний масив часток, які містяться в полімерній матриці. Масив включає велику кількість шарів часток і задовольняє закон Брегга: m=2ndsin де m є цілим числом, n є ефективним показником заломлення масиву, a d є відстанню між шарами часток, і  є довжиною хвилі випромінювання, відбитого площиною шару часток під кутом . У даному описі «одна» довжина хвилі дифрагованого випромінювання включає смугу спектру електромагнітного випромінювання. Наприклад, під довжиною хвилі 600 нм може розумітися діапазон від 590 до 610 нм. Для виготовлення часток можуть бути використані різні композиції, зокрема нижченаведені, але перелік яких не обмежується тільки ними: органічні полімери, такі як полістирол, поліуретан, акрилові полімери, полімери алкіду, складні поліефіри, силоксанвмісні полімери, полісульфіди, епоксивмісні полімери, і неорганічні матеріали, такі як оксиди металів (наприклад, оксид алюмінію, діоксид кремнію, оксид цинку або діоксид титану), або напівпровідники, такі як кадмій. У альтернативному варіанті частки можуть мати структуру «ядрооболонка», де ядро може бути отримане з тих же самих матеріалів, що і описані раніше унітарні частки. Оболонка може бути отримана з тих же самих полімерів, що і матеріал ядра, при цьому полімер оболонки частки відрізнятиметься від матеріалу ядра для конкретного масиву часток, які мають структуру «ядро-оболонка». Матеріал ядра і матеріал оболонки можуть характеризуватися різними показниками заломлення. На додачу до цього, показник заломлення оболонки може змінюватися залежно від товщини оболонки у вигляді плавної зміни показника заломлення по товщині оболонки. Матеріал оболонки є неплівкоутворюючим, завдяки чому матеріал оболонки залишається в положенні оточення ядра кожної частки без утворення плівки з матеріалу оболонки, так що частки, які мають структуру «ядро-оболонка», залишаються у вигляді дискретних часток в полімерній матриці. 7 У загальному випадку частки зазвичай є сферичними. У тому випадку, коли частки мають структуру «ядро-оболонка», діаметр ядра може складати від 70 до 95% від сукупного діаметру частки або 90% від сукупного діаметру частки, при цьому оболонка складатиме решту частини діаметру і матиме розмірність товщини в радіальному напрямку. У одному варіанті реалізації проведення емульсивної полімеризації часток, які мають унітарну структуру (не структурою «ядро-оболонка») у присутності поверхнево-активної речовини, призводить в результаті до отримання дисперсії заряджених часток. Перелік поверхнево-активних речовин, придатних для використання при диспергуванні латексних часток, включає нижченаведені, але не обмежується тільки ними: стиролсульфонат натрію, 1-алілокси-2-гідроксипропілсульфонат натрію (комерційно доступний під назвою SIPOMER COPS-I від компанії Rhodia Corporation), акриламідпропілсульфонат та алілсульфонат натрію. Особливо придатними для використання поверхнево-активними речовинами є ті, які будуть мінімально розчинними в диспергуючій рідині (наприклад, воді) дисперсії часток. Заряджені частки з дисперсії очищають відповідно до методик, таких як ультрафільтрація, діаліз або іонний обмін, видаляючи небажані матеріали, такі як мономери, які не прореагували, невеликі полімери, воду, ініціатор, поверхнево-активну речовину, незв'язану сіль та крихти (агломеровані частки), до отримання монодисперсії заряджених часток. При очищенні заряджених часток особливо ефективним є використання ультрафільтрації. У разі знаходження в дисперсії разом з частками інших матеріалів, таких як солі або побічні продукти, сили відштовхування між зарядженими частками можуть бути ослабленими; тому, дисперсію часток очищають, власне кажучи, для того, щоб вона містила тільки заряджені частки, які після цього легко відштовхуватимуться одні від одних і формуватимуть упорядкований масив. Після видалення надлишкових матеріалів вихідної сировини, побічних продуктів, розчинника і тому подібного, електростатичне відштовхування заряджених часток призведе до взаємного вирівнювання часток у упорядкованому масиві. Очищену дисперсію часток наносять на основу і висушують. Дисперсія часток, нанесена на основу, може містити 10-70% (об.) заряджених часток або 3065% (об.) заряджених часток. Дисперсія може бути нанесена на основу до отримання бажаної товщини шляхом занурення, розпилювання, нанесення пензлем, нанесення покриття валиком, нанесення покриття наливанням, нанесення покриття обливанням або нанесення філь'єрного покриття. Вологе покриття може мати товщину 4-50 мікрон, зокрема, таку як 40 мікрон. Після висушування матеріал містить, власне кажучи, тільки частки, які самовирівнялись у формі масиву Брегга і відповідно до цього дифрагують випромінювання. Основою можуть бути гнучкий матеріал, такий як металевий лист або фольга (наприклад, алюмінієва фольга), папір або плівка (або лист) з складного поліефіру або поліетилентерефталату 94646 8 (ПЕТФ), або негнучкий матеріал, такий як скло або пластмаса. Під терміном «гнучкий» мають на увазі можливість дії на основу механічної напруги, такої як при вигинанні, розтягуванні, стисненні і тому подібному, без виникнення значних незворотних змін. Однією з придатних для використання основ є мікропористий лист. Деякі приклади мікропористих листів описуються в патентах США №№ 4833172; 4861644 і 6114023, які шляхом посилання включаються до даного опису. Комерційно доступні мікропористі листи продаються під назвою TESLIN компанією PPG Industries, Inc. Інші придатні для використання гнучкі основи включають натуральну шкіру, синтетичну шкіру, оброблену натуральну шкіру, оброблену синтетичну шкіру, замшу, вініл-найлон, етиленвінілацетатний піноматеріал (піноматеріал ОВВА), термопластичний Уретан (ТПУ), камери, заповнені рідиною, поліолефіни і поліолефінові суміші, полівінілацетат та його співполімери, полівінілхлорид та його співполімери, уретанові еластомери, синтетичні текстилі і натуральні текстилі. У певних варіантах реалізації гнучкими основами є основи, здатні стискатися. Термін «основа, здатна стискатися», та подібні до нього терміни відносяться до основ, здатних піддаватися деформації стиснення і відновлювати, власне кажучи, ту ж саму форму відразу після припинення дії деформації стиснення. Терміном «деформація стиснення» позначають механічну напругу, яка зменшує об'єм основи, щонайменше, тимчасово, щонайменше, в одному напрямі. «Піноматеріал ОВВА» може включати піноматеріал з відкритими порами і/або піноматеріал із закритими порами. «Піноматеріал з відкритими порами» позначає те, що піноматеріал містить велику кількість взаємозв'язаних повітряних порожнин; «піноматеріал із закритими порами» означає, що піноматеріал має дискретні замкнуті пори. Піноматеріал ОВВА може включати плоскі листи або пластини або формовані піноматеріали ОВВА, такі як прошарки між устілкою і підошвою взуття, які абсорбують вплив удару на стопу. Різні типи піноматеріала ОВВА можуть характеризуватися різними типами пористості поверхні. Формований матеріал ОВВА може мати щільну поверхню або «оболонку», тоді як плоскі листи або пластини можуть мати пористу поверхню. Поліуретанові основи, придатні в контексті даного винаходу, включають термопластичний Уретан на основі ароматичного, аліфатичного і гібридного (прикладами гібридів є силіконовий поліефіруретан на основі простого або складного ефірів і силіконовий карбонатуретан) складного поліефіру або простого поліефірна. Під «пластмасою» мають на увазі будь-який із звичайних термопластичних або термозатвердіваючих синтетичних матеріалів включаючи термопластичні олефіни («ТПО»), такі як поліетилен і поліпропілен та їх суміші, термопластичний Уретан, полікарбонат, листовий формувальний матеріал, матеріал, який переробляється способом реакційного литного формування, матеріали на основі акрилонітрилу, найлон, тощо. Конкретною пластмасою є ТПО, який включає поліп 9 ропілен і матеріал ЕПДМ (етилен-пропілендієновий мономер). У ще одному варіанті реалізації винаходу частки, які мають структуру «ядро-оболонка», отримують в результаті диспергування мономерів ядра спільно з ініціаторами в розчині для отримання часток ядра. Мономери оболонки до дисперсії часток ядра додають разом з емульгатором і/або поверхнево-активною речовиною (описаними раніше для унітарних часток) так, щоб мономери оболонки заполімеризувались би на частках ядра. Дисперсію часток, які мають структуру «ядро-оболонка», очищають так, як це описувалося раніше, до отримання дисперсії тільки заряджених часток, які мають структуру «ядро-оболонка», які після цього при нанесенні на основу формують на ній упорядкований масив. Висушений масив часток (унітарних або таких, які мають структуру «ядро-оболонка») на основі фіксують в полімерній матриці в результаті нанесення на масив часток покриття з композиції текучої затвердіваючої матриці, яка включає мономери або інші матеріали передують виникненню полімерів, з подальшим затвердінням композиції матриці. Як описується в патенті США № 6894086 (включеному до цього документа для довідки), в простір проміжків між частками, які самовирівнюються у висушеному масиві, може проникати композиція текучої затвердіваючої матриці, така як композиція, яка затвердіває під дією ультрафіолетового (УФ) випромінювання. Матеріал композиції затвердіваючої матриці може бути нанесений у вигляді покриття на висушений масив часток шляхом занурення, розпилювання, нанесення пензлем, нанесення покриття валиком, нанесення покриття за допомогою гравірувальваного циліндра, нанесення покриття наливанням, нанесення покриття обливанням, плоскощілинним нанесенням філь'єрного покриття або фарбострумного нанесення покриття. Під нанесенням покриття мають на увазі те, що матеріал попередника полімеру покриває масив у всій його повноті і заповнює, щонайменше, деяку частину проміжного простору між частками. Для фіксації скомпонованих часток композицію матриці піддають затвердінню (так, як в результаті дії УФ-випромінювання). Для фіксації композиції матриці навколо часток можуть бути використані також інші механізми затвердівання. У тому випадку, коли дифракційний сенсор випромінювання містить частки, які мають структуру «ядро-оболонка», при проникненні композиції текучої затвердіваючої матриці в простір проміжків між частками масиву, деякі з мономерів матриці можуть дифундувати в оболонки, тим самим, збільшуючи товщину оболонки (і діаметр частки), аж до затвердіння композиції матриці. Дифундувати в оболонки і викликати набрякання також може і розчинник. Розчинник, врешті решт, видаляють з масиву, але дане набрякання, обумовлене дією розчинника, може вплинути на кінцеві розміри оболонки. Тривалість часу між проникненням мономерів в простір проміжків між частками масиву і затвердінням мономерів частково визначає ступінь набрякання оболонок. 94646 10 Дифракційний сенсор випромінювання відповідно до даного винаходу є негелевидним і, власне кажучи, твердим. Під терміном «негелевидний» мають на увазі те, що дифракційний сенсор випромінювання не містить розріджуючого матеріалу, такого як вода, і не є гідрогелем. Так само він не є і сенсорним продуктом, виготовленим з гідрогеля, який, як повинні розуміти фахівці у даній галузі техніки, в результаті призведе до отримання продукту, відмінного від того, який заявлений в цьому документі. У певних варіантах реалізації дифракційний сенсор випромінювання, власне кажучи, включає тільки частки і полімерну матрицю за умови наявності деякої можливої залишкової кількості розчинника і, таким чином, є, власне кажучи, твердим. Об'ємне співвідношення між частками і полімерною матрицею в дифракційному сенсорі випромінювання зазвичай знаходиться в діапазоні від приблизно 25:75 до приблизно 80:20. Дифракційний сенсор випромінювання може бути нанесений на виріб у різний спосіб. Дифракційний сенсор випромінювання може бути виготовлений на основі, а після цього видалений з основи і подрібнений до отримання форми частинок, які мають форму пластівців. Подрібнений дифракційний сенсор випромінювання у вигляді добавки може бути введений до композиції покриття, такої як фарба або чорнило для нанесення на виріб. У альтернативному варіанті дифракційний сенсор випромінювання може бути нанесений безпосередньо на виріб, при цьому основою є поверхня виробу, така як упаковка і/або корпус виробу промислового виробництва. Для прикладу можна сказати, що вироби промислового виробництва можуть включати товари широкого споживання (зокрема фармацевтичні продукти або продукти харчування), при цьому основа є упаковкою товарів. У альтернативному варіанті функцію основи може виконувати сам виріб в результаті нанесення масиву часток безпосередньо на корпус виробу, такий як корпус електронних пристроїв, або безпосередньо на товари, такі як одяг, взуття, спортивне знаряддя, тощо. Подібним же чином виробом може бути документ, який засвідчує особу, юридичний документ або інший документ, який вимагає підтвердження його достовірності. На додачу до цього, дифракційний сенсор випромінювання може бути виготовлений у формі плівки або листа, які після цього наносять на виріб за допомогою клею і тому подібного. Необхідно розуміти те, що дані способи виготовлення сенсора на основі відрізняються від інших методик виготовлення сенсорів, які не включають формування спочатку упорядкованого масиву безпосередньо на основі з подальшим нанесенням на масив покриття з матеріалу матриці. Дифракційний сенсор випромінювання реагує на присутність одного або декількох активаторів, які викликають дифрагування на матриці з іншою довжиною хвилі. Відповідно до даного винаходу композицію матриці вибирають таким чином, щоб попадання матриці в контакт з конкретним активатором змінювало б розміри матриці і/або змінювало б показник заломлення матриці. У разі зміни розмірів можуть змінитися відстані між частками 11 і/або шарами часток в масиві. Термін «активатор», який використовується в цьому документі, позначає будь-який матеріал, який спричиняє зміну розмірів і/або показника заломлення матриці. Термін «зміна розмірів матриці», та подібні до них терміни означають, що матриця розширюється (тобто, «набрякає») або стискається (тобто, «усаджується») у відповідь на дію активатора. «Зміна показника заломлення матриці» означає, що ефективний показник заломлення матриці змінюється у відповідь на дію активатора, таким чином, змінюючи довжину хвилі і/або інтенсивність випромінювання, яке дифрагується сенсором. Показник заломлення матриці можна змінити без зміни розмірів і навпаки. Активатором, наприклад, можуть бути хімічна речовина, така як вода або органічні розчинники, або рідина, яка містить розчинену речовину, або газ. Матрицю вибирають таким чином, щоб вона відповідала на дію конкретного активатора. Термін «відповідала» на дію активатора означає, що дія активатора змінює розміри матриці і/або змінює показник заломлення матриці. У певних варіантах реалізації у разі попадання активатора в контакт з матрицею сенсора активатор стає асоційованим з матрицею і збільшує об'єм матриці. Дане збільшення об'єму матриці викликає розходження шарів часток. Відповідно до закону Брегга збільшення відстані між частками (d) змінює довжину хвилі () дифрагованого випромінювання від початкової або першої довжини хвилі (1) до другої довжини хвилі (2) , яка може бути більшою, ніж початкова довжина хвилі. У альтернативному випадку в інших варіантах реалізації друга довжина хвилі (2) може бути меншою у порівнянні з початковою довжиною хвилі (1). Довжини хвиль 1  і 2  можуть бути налаштовані в результаті вибору композиції часток, розміру часток, композиції матриці і/або композиції активатора. Композиції часток і матриці визначають ефективний показник заломлення (n) сенсора. Розмір часток визначає початкову відстань (d) між шарами масиву. Композицію матриці і композицію активатора підбирають таким чином, щоб активатор був би достатньо спорідненим щодо матриці і залишався б в матриці, викликаючи дифрагування на матриці іншої довжини хвилі. Довжини хвиль як 1, так і 2  можуть потрапляти у видиму частину спектру випромінювання, так що присутність активатора виявлятиметься за зміною видимого забарвлення. Як 1, так і 2 можуть потрапляти в невидиму частину спектру, де зміна довжини хвилі може бути виявлена при використанні відповідного приладу. У альтернативному варіанті 1 може потрапляти в невидиму частину спектру (УФ або ІЧ), тоді як 2 потраплятиме у видиму частину спектру, і тоді при попаданні сенсора в контакт з активатором з'являтиметься забарвлення. Подібним же чином, 1  може потрапляти у видиму частину спектру, а 2 потраплятиме в невидиму частину спектру, так що при попаданні сенсора в контакт з активатором забарвлення, обумовлене дифрагованим випромінюванням, зникатиме. Даний винахід охоплює також і будь-яку іншу комбінацію довжин хвиль. При видаленні активатора (такому, як в результаті випаровування) матриця сенсора може 94646 12 повертатися, принаймні, власне кажучи, до початкової довжини хвилі дифракції, тобто, 1. Вираз «власне кажучи», означає, що довжина хвилі дифракції відновлюється в межах приблизно 5-10 нм від своєї початкової довжини хвилі. У теорії після завершення видалення активатора матриця повертатиметься до своєї початкової довжини хвилі дифракції. Проте на практиці деяка кількість активатора в матриці може зберегтися, так що для певних пар матриці і активатора довжина хвилі дифракції до своєї початкової довжини хвилі може повністю і не повернутися. У будь-якому випадку після завершення повернення або, власне кажучи, повернення сенсора до свого початкового стану сенсор виконуватиме функцію детектора присутності або відсутності активатора. Повернення матриці, щонайменше, власне кажучи, до своєї початкової довжини хвилі дифракції при видаленні активатора може відбуватися з будь-якою швидкістю в діапазоні від негайного повернення до поступового. У певних варіантах реалізації сенсор може мати конструкцію для одноразового використання, в якій активатор не можна буде легко видалити з матриці для повернення сенсора до його початкового стану. У одному варіанті реалізації композиція матриці є розчинним у воді або гідрофільним акриловим полімером, при цьому активатором є вода. Мономери, придатні для використання при отриманні розчинної у воді або гідрофільної матриці, включають нижченаведені, але не обмежуються тільки цими: триакрилат етоксильованого15 триметилолпропану, триакрилат етоксильованого20 триметилолпропану, диакрилат поліетиленгліколю (600), диакрилат поліетиленгліколю (400), диакрилат поліетиленгліколю (200) і акрилова кислота. Інші мономери, придатні для використання при отриманні розчинної у воді або гідрофільної полімерної матриці, можуть включати диакрилат поліетиленгліколю (1000), моноакрилат метоксиполіетиленгліколю (350), монометакрилат метоксиполіетиленгліколю (350), монометакрилат метоксиполіетиленгліколю (550), моно акрилат метоксиполіетиленгліколю (550), диакрилат етоксильованогозо бісфенолу А, 2-(2етоксиетокси)етилакрилат, акриламід, гідроксиетилакрилат, гідроксипропілакрилат, диметакрилат поліетиленгліколю (600), диметакрилат поліетиленгліколю (400), диметакрилат етоксильованогозо бісфенолу А, гідроксиетилметакрилат і гідроксипропілметакрилат. Розчинні у воді або гідрофільні полімери, отримані з даних мономерів, є такими, що набрякають у воді. Дія води відповідно до даного винаходу на дифракційний сенсор випромінювання, який включає матрицю з розчинного у воді або гідрофільного полімеру, спричиняє поглинання води матрицею в простір проміжків між частками та її набрякання. Набрякання у воді збільшує відстані між частками (змінну (d) в законі Брегга), таким чином, збільшуючи довжину хвилі дифрагованого випромінювання. У альтернативному варіанті матриця може бути композицією, яка набрякає під дією органічного розчинника. Придатні для використання матеріали 13 матриць, які набрякають в органічному розчиннику, є полімерами спорідненими щодо органічного розчинника, в тому сенсі, що полімер матриці буде таким, що набрякає в органічному розчиннику в тій мірі, при якій може бути виявленою зміна довжини хвилі дифрагованого випромінювання. Придатні для використання полімери, які набрякають в органічному розчиннику, можуть бути отримані з наступних далі не обмежуючих мономерів: диакрилат алкоксильованого гександіолу, триакрилат етоксильованого3 триметилолпропану, тетраакрилат пентаеритриту, триакрилат пентаеритриту, триакрилат пропоксильованого3 триметилолпропану, триакрилат пропоксильованого6 триметилолпропану, диакрилат 1,4-бутандіолу, диакрилат етоксильованого3 бісфенолу А, триакрилат триметилолпропану, диакрилат пропоксильованого2 неопентилгліколю, триакрилат етоксильованого3 триметилолпропану, триакрилат етоксильованого6 триметилолпропану, триакрилат етоксильованого9 триметилолпропану, диметакрилат етоксильованого3 бісфенолу А, диакрилат неопентилгліколю і диакрилат 1,6-гександіолу. Інші мономери, придатні для використання при отриманні матриці акрилового полімеру, яка набрякає в органічному розчиннику, можуть включати пропоксильований3 гліцерилтриакрилат, стеарилакрилат, тетрагідрофурфурилакрилат, лаурилакрилат, 2-феноксиетилакрилат, ізодецилакрилат, ізооктилакрилат, октилакрилат, децилакрилат, тридецилакрилат, капролактонакрилат, акрилат етоксильованого4 нонілфенолу, ізоборнілакрилат, бутилакрилат, диакрилат тетраетиленгліколю, диакрилат триетиленгліколю, тетраакрилат дитриметилолпропану, тетраакрилат етоксильованого4 пентаеритриту, етилакрилат, 2етилгексилакрилат, стирол, акрилонітрил, триакрилат триметилолпропану, метилметакрилат, бутилметакрилат, циклогексилметакрилат, ізоборнілметакрилат, лаурилметакрилат, монометакрилат поліпропіленгліколю, пропоксильований2 алілметакрилат, алілметакрилат, етоксицетилметакрилат, етоксистеарилметакрилат, етоксильований2 гідроксиетилметакрилат, етоксильований5 гідроксиетилметакрилат, етоксильований10 гідроксиетилметакрилат, метакрилат етоксильованого4 нонілфенолу, метакрилат етокситригліколю, тетрагідрофурфурилметакрилат, ізодецилметакрилат, лаурилметакрилат, стеарилметакрилат, 2феноксиетилметакрилат, гліцидилметакрилат, ізоборнілметакрилат, тридецилметакрилат, диметакрилат циклогександиметанолу, диметакрилат етоксильованого4 бісфенолу А, диметакрилат етоксильованого8 бісфенолу А, диметакрилат триетиленгліколю, диметакрилат етилгліколю, диметакрилат тетраетиленгліколю, диметакрилат 1,4бутандioлу, диметакрилат 1,6-гександіолу, диметакрилат неопентилгліколю, диметакрилат 1,3бутиленгліколю, диметакрилат етоксильованого2 бісфенолу А, диметакрилат етоксильованого10 бісфенолу А, диметакрилат етоксильованого6 бісфенолу А, аліфатичні уретанакрилати, аліфатичні уретанові олігомери, акрилові олігомери, поліефіракрилатні олігомери на основі простого ефіру, полібутадієндиметакрилатні олігомери, диакрила 94646 14 тні олігомери, триакрилатні олігомери, поліефіракрилатні олігомери на основі складного ефіру, епоксиакрилати і ароматичні уретанакрилати. Придатні для використання органічні розчинники включають аліфатичні вуглеводні (такі як петролейний ефір, пентан, гексан, гептан та ізододекан); циклоаліфатичні вуглеводні (такі як циклогексан, метилциклогексан, етилциклогексан, тетрагідронафталін і декагідронафталін); терпени і терпеноіди (такі як скипидар з осмолення, соснова олія, -пінен, -пінен, дипентен і дилімонен); ароматичні вуглеводні (такі як бензол, толуол, ксилол, етилбензол, кумол, мезитилен, псевдокумол, гемелітол, цимол і стирол); хлоровані вуглеводні (такі як дихлорметан, трихлорметан, етилхлорид, 1,2-дихлоретан, 1,1,1-трихлоретан, трихлоретилен, перхлоретилен і 1,2-дихлорпропан); спирти (такі як метанол, етанол, пропанол, ізопропіловий спирт, бутанол, втор-бутанол, трет-бутанол, аміловий спирт, ізоаміловий спирт, гексанол, гептанол, октанол, нонанол, метилізобутилкарбинол, 2етилбутанол, ізооктиловий спирт, 2-етилгексанол, ізононанол, ізодеканол, диізобутилкарбінол, циклогексанол, метилциклогексанол, триметилциклогексанол, бензиловий спирт, метилбензиловий спирт, фурфуриловий спирт, тетрагідрофурфуриловий спирт і диацетоновий спирт); кетони (такі як ацетон, метилетилкетон, метилпропілкетон, метилізопропілкетон, метилбутилкетон, метилізобутилкетон, метиламілкетон, метилізоамілкетон, диетилкетон, етилбутилкетон, етиламілкетон, диізопропілкетон, диізобутилкетон, циклогексанон, метилциклогексанон, диметилциклогексанон, триметилциклогексанон, оксид мезитилу, ізофорон і ацетилацетон); складні ефіри (такі як метилформіат, етилформіат, бутилформіат, ізобутилформіат, метилацетат, пропілацетат, ізопропілацетат, бутилацетат, ізобутилацетат, втор-бутилацетат, амілацетат, ізоамілацетат, гексилацетат, гептилацетат, 2-етилгексилацетат, циклогексилацетат, бензилацетат, діацетат пропіленгліколю, метилпропіонат, етилпропіонат, пропілпропіонат, бутилпропіонат, пентилпропіонат, етилбутират, пропілбутират, бутилбутират, ізобутилбутират, амілбутират, метилізобутират, етилізобутират, ізопропілізобутират, ізобутилізобутират, метиллактат, етиллактат, ізопропіллактат, бутиллактат, бутилгліколят, ацетат метилгліколю, ацетат етилгліколю, ацетат бутилгліколю, ацетат етилдигліколю, ацетат бутилдигліколю, метоксипропілацетат, етоксипропілацетат, 3-метоксибутилацетат, етил(3-етоксипропіонат), складний ефір двоосновної кислоти, етиленкарбонат, пропіленкарбонат і бутиролактон); гліколеві прості ефіри (такі як метилгліколь, етилгліколь, пропілгліколь, ізопропілгліколь, бутилгліколь, гексилгліколь, фенілгліколь, метилдигліколь, етилдигліколь, бутилдигліколь, гексилдигліколь, метилтригліколь, етилтригліколь, бутилтригліколь, бутилтетрагліколь, 1-метокси-2пропанол, етоксипропанол, ізопропоксипропанол, бутоксипропанол, ізобутоксипропанол, третбутоксипропанол, феноксипропанол, метилдипропіленгліколь, ізопропілдипропіленгліколь, бутилдипропіленгліколь, метилтрипропіленгліколь, бутилтрипропіленгліколь, диглікольдиметиловий 15 ефір і дипропіленглікольдиметиловий ефір) прості ефіри (такі як діетиловий ефір, диізопропіловий ефір, дибутиловий ефір, метил-трет-бутиловий ефір, тетрагідрофуран, діоксан, 2,2-диметил-4гідроксиметил-1,3-диоксан і 1,2-пропіленоксид); та інші розчинники (такі як диметилацеталь, диметилформамід, диметилацетамід, диметилсульфоксид, тетраметиленсульфон, сірковуглець, фурфурол, нітроетан, 1-нітропропан, 2-нітропропан, Νметилпіролідон, N-етилпіролідон, Nциклогексилпіролідон, Ν-(2-гідроксиетил) піролідон, 1,3-диметил-2-імідазолідінон і триамід гексаметиленфосфорної кислоти). Дані органічні розчинники також можуть бути використані для забезпечення набрякання матриці розчинного у воді або гідрофільного акрилового полімеру. У ще одному варіанті реалізації полімерна матриця може бути вибрана таким чином, щоб матриця дифрагувала б іншу довжину хвилі у відповідь на дію конкретного активатора, такого як іони металів в розчині, органічні молекули, такі як глюкоза, гази в розчині, антигени з різних джерел, антитіла з різних джерел і віруси, такі як ВІЧ. Наприклад, полімерна матриця, яка має кислотну функціональну групу, є реакційно-здатною щодо композиції активатора, яка містить основу, або має місце зворотна ситуація, коли основну функціональність містить матриця, а кислотну функціональність містить активатор. Полімерна матриця може бути вибрана такою, щоб матриця у відповідь на дію різних активаторів набрякала, усаджувалася або іншим чином змінювала розміри і/або показник заломлення. Матриця може включати антиген, з яким при його дії зв'язується антитіло. Подібним же чином, сенсор в своїй основі може мати пари ферменту і субстрату, хелатоутворювачі, комплексоутворювачі або аптамери. У певних сенсорів зв'язок активатора з матрицею може бути достатньо міцним, так що активатор залишиться притягнутим до матриці, зв'язаним з матрицею і/або таким, що знаходиться усередині матриці при незначному або нульовому поверненні сенсора до свого початкового стану. У таких варіантах реалізації між активатором і матрицею може виникати ковалентний або іонний зв'язок. Як повинен розуміти фахівець у даній галузі техніки, різні варіанти реалізації, описані в цьому документі, а також інші варіанти реалізації, які охоплюються об'ємом винаходу, матимуть численні області застосування в екологічних, медичних, фармацевтичних, металургійних і хімічних сферах. Необхідно розуміти, що в результаті вибору конкретної композиції матриці і придатного активатора у матриці може бути настроєна довжина хвилі дифракції. Дифракційний сенсор випромінювання відповідно до даного винаходу може бути використаний для широкого асортименту областей застосування, включаючи маркування або ідентифікацію виробів (таких, як фармацевтичні упаковки, для визначення достовірності джерела фармацевтичного препарату), пристрої системи безпеки для визначення достовірності документа і тому подібного, як сенсор присутності хімічної речовини або у разі виробу новинки, такого як іграшка. Дифракційний сенсор випромінювання відповідно до даного винаходу 94646 16 може бути виготовлений окремо або у комплекті разом з активатором для введення в контакт з сенсором, який змінює довжину хвилі дифрагованого випромінювання на зміщену довжину хвилі. Сенсор, відповідно до даного винаходу, може бути використаний для визначення достовірності виробу, такого як визначення достовірності документа або пристрою або ідентифікація джерела проведеного продукту. Документ, такий як карткапропуск, який має сенсор, вважатиметься справжньою, якщо сенсор даватиме відповідь на дію активатора. «Картка-пропуск» включає документи або пристрої, які встановлюють особу їх власника або дозволяють допуск до установи, наприклад, у формі пізнавального значка. Картка-пропуск може ідентифікувати особу власника картки (наприклад, картка фотоідентифікації або паспорт) або може функціонувати як документ або пристрій, які свідчать про те, що їх власникові повинен бути дозволений допуск до режимної установи. Наприклад, картка - пропуск може виглядати справжньою, і при дії придатного активатора сенсор на картці демонструватиме зміну довжини хвилі дифрагованого випромінювання. Підроблена картка-пропуск не зможе продемонструвати дану зміну довжини хвилі. Подібним же чином, споживачі товару (такого як фармацевтичний продукт), який має упаковку оснащену сенсором запропонованим даним винаходом, можуть визначати достовірність упаковки при дії на неї придатного активатора. Упаковка, яка не відповідає на дію активатора, вважатиметься підробленою, тоді як упаковка, яка демонструє відповідь на дію активатора, вважатиметься справжньою. Інші товари широкого вжитку можуть мати сенсор запропонований даним винаходом, такий як на корпусі виробленого продукту (наприклад, електронних пристроїв) або на поверхні предмету одягу (наприклад, взуття). Визначення достовірності товарів широкого вжитку може бути проведене в результаті дії на нього активатора, або активування сенсора може бути ознакою новизни виробу. Термін «виріб» позначає будь-який продукт, включаючи ті, які згадувалися в цьому документі, але перелік яких не обмежується тільки ними, на які можуть бути нанесені дані сенсори. Для виготовлення сенсора упорядкований періодичний масив часток формують на основі і покривають покриттям з матриці, затвердівання якої проводять так, як це описувалося раніше. Основа, на якій формують сенсор, може бути плівкою або листом, які згодом наносять на виріб або іншу поверхню (таку як поверхня мікропористого листа або металевої фольги). У альтернативному варіанті як основа для виготовлення сенсора може використовуватися поверхня виробу. В даному випадку на поверхні виробу формують упорядкований періодичний масив, а на нього як покриття наносять композицію матриці. Сенсор може бути нанесений на частину виробу за допомогою трафарету, що позиціонує сенсор в конкретному місцеположенні. Будь-яку решту частини поверхні виробу можна покрити або, власне кажучи, покрити покриттям з композиції покриття, придатної для використання при виготовленні основи, на якій сенсор не матиме покриття, а будь-яка ре 17 шта частини основи його матиме. Наприклад, сенсор, запропонований даним винаходом, може бути нанесений на мікропористий лист, а решта частини листа може бути покрита покриттям, заламінована і таке інше. Таким чином, може бути виготовлена картка-пропуск. На додачу до цього, сенсор може бути введений в контакт з придатним активатором, тоді як решту частини картки оберігають від зносу і розриву і тому подібного в результаті нанесення покриття або ламінування. Сенсор, розташований на виробі, вводять в контакт з активатором, дія якого змінює довжину хвилі дифрагованого випромінювання. Змінена довжина хвилі може потрапляти у видиму або невидиму частини спектру. При видаленні активатора сенсор, власне кажучи, повертається, принаймні, до свого початкового стану. Наприклад, матриця гідрофільного акрилового полімеру є такою, що набрякає у воді. У разі попадання ідентифікаційної картки, яка має сенсор, в контакт з водою відбудеться зміна довжини хвилі дифракції, тим самим, засвідчивши про достовірність ідентифікаційної картки. У разі випаровування води довжина хвилі дифракції повернеться, власне кажучи, до свого початкового стану. Відповідно до використання в цьому документі, якщо тільки однозначно не буде вказано інше, всі числа, такі як ті, які виражають величини, діапазони, кількості або процентні вмісти, можуть прочитуватися як такі, що супроводжуються словом «приблизно» навіть у разі відсутності однозначного приведення даного терміну. Будь-який чисельний діапазон, приведений в цьому документі, припускає включення всіх піддіапазонів, що потрапляють в його межі. Множину включає однина і навпаки. Наприклад, у разі приведення в цьому документі, зокрема у формулі винаходу, посилання на «один» упорядкований періодичний масив, «одну» матрицю, «один» активатор і тому подібне може бути використаний більше, ніж один представник кожної позиції, і не дивлячись на посилання на зміну розмірів матриці змінюватися може тільки один розмір. Крім того, термін «полімер», відповідно до того, як він використовується в цьому документі позначає позначення форполімерів, олігомерів і як гомополімерів, так і співполімерів; префікс «полі» позначає два і більше. Дані приклади областей використання дифракційних сенсорів випромінювання як водяних знаків не є обмежувальними. На додачу до цього, приведені далі приклади є просто ілюстраціями даного винаходу і не припускають виконання функції обмеження. Приклади Приклад 1: Затвердіваюча акрилова матриця Органічну композицію, яка затвердіває під дією ультрафіолетового випромінювання, отримували за наступною методикою. До 5,0 г триакрилату етоксильованого20 триметилолпропану від компанії Sartomer Company, Inc., Екстон, Пенсільванія, при перемішуванні додавали суміш (0,15 г) дифеніл(2,4,6-триметилбензоіл) фосфіноксиду і 2гідрокси-2-метилпропіофенону з складом 50/50 від компанії Aldrich Chemical Company, Inc., Мілуоки, Вісконсін. 94646 18 Приклад 2: Затвердіваюча акрилова матриця Органічну композицію, яка затвердіває під дією ультрафіолетового випромінювання, отримували за наступною методикою. До 4,0 г триакрилату етоксильованого20 триметилолпропану від компанії Sartomer Company, Inc., Екстон, Пенсільванія, при перемішуванні додавали суміш (0,15 г) дифеніл(2,4,6-триметилбензоіл) фосфіноксиду і 2гідрокси-2-метилпропіофенону з складом 50/50 від компанії Aldrich Chemical Company, Inc., Мілуоки, Вісконсін. Після цього до суміші при перемішуванні додавали акрилову кислоту (1,0 г) від компанії Aldrich Chemical Company, Inc.. Приклад 3: Затвердіваюча акрилова матриця Органічну композицію, яка затвердіває під дією ультрафіолетового випромінювання, отримували за наступною методикою. До 5 г диакрилату пропоксильованого2 неопентилгліколю від компанії Sartomer Company, Inc., Екстон, Пенсільванія, при перемішуванні додавали суміш (0,15 г) дифеніл(2,4,6-триметилбензоіл) фосфіноксиду і 2гідрокси-2-метилпропіофенону з складом 50/50 від компанії Aldrich Chemical Company, Inc., Мілуоки, Вісконсін. Приклад 4: Масив часток, які мають структуру «ядро-оболонка» Водну дисперсію часток, які мають структуру полістирол-дивінілбензольне ядро/стиролметилметакрилат-етиленглікольдиметакрилатдивінілбензольна оболонка, отримували за наступною методикою. Бікарбонат натрію (4,9 г) від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. перемішували з 4090 г деіонізованої води і додавали в 12-літровий хімічний реактор, оснащений термопарою, обігріваючим кожухом, мішалкою, дефлегматором і впускним отвором для азоту. Крізь суміш протягом 43 хвилин при перемішуванні продували азот, а після цього над нею формували атмосферу азоту. До суміші при перемішуванні додавали реактив Aerosol MA80-I (46,8 г в 410 г деіонізованої води) від компанії Cytec Industries, Inc. з подальшим промиванням за допомогою 48 г деіонізованої води. Суміш нагрівали до приблизно 50°С використовуючи обігріваючий кожух. При перемішуванні додавали мономер стирол (832,8 г), доступний від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. Суміш нагрівали до 60°С. До суміші при перемішуванні додавали персульфат натрію від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. (12,5 г в 144 г деіонізованої води). Температуру суміші протягом 40 хвилин витримували сталою. При перемішуванні до суміші додавали дивінілбензол від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. (2 05,4 г) і протягом 2,3 години витримували температуру приблизно 60°С. До суміші при перемішуванні додавали реактив Brij 35 (лауриловий ефір поліоксиетилену (23)) від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. (5,0 г в 100 г деіонізованої води). Після цього до суміші при перемішуванні додавали персульфат натрію від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. (9,1 г в 900 г деіонізованої води). До реакційної суміші при перемішуванні додавали суміш стиролу (200 г), метилметакрилату (478,8 г), диметакрилату етиленгліколю (48 г) та дивінілбензолу (30,2 г), всі 19 перераховані доступні від компанії Aldrich Chemical Company, Inc. До реакційної суміші при перемішуванні добавляли реактив Sipomer COPS-I (3-алілокси-2-гідрокси-1-пропансульфонова кислота, 82,7 г) від компанії Rhodia, Inc., Кранбері, НьюДжерсі з наступним завантаженням деіонізованої води (100 г). Температуру суміші протягом, приблизно, 4,0 години витримували приблизно 60°С. Отриману в результаті полімерну дисперсію, відфільтровували крізь п'ятимікронний мішковий фільтр. Полімерну дисперсію піддавали ультрафільтрації використовуючи 4-дюймовий (102 мм) утрафільтраційний кожух, оснащений полівініліденфторидною мембраною розміром 2,41 дюйма (61,2 мм), отримуючи обидва компоненти від компанії РТІ Advanced Filtration, Inc., Окснард, Каліфорнія, і прокачували з використанням перистальтичного насоса з швидкістю, рівною приблизно 170 мл на хвилину. Після видалення 3000 г ультрафільтрату до дисперсії додавали деіонізовану воду (2985 г). Даний обмін повторювали кілька разів аж до заміщення 11349 г ультрафільтрату на 11348 г де іонізованої води. Після цього додаткову кількість ультрафільтрату видаляли аж до досягнення рівня вмісту твердої речовини в суміші 44,8 масового відсотка. Матеріал за допомогою пристрою для плоскощілинного філь'єрного нанесення покриття від компанії Frontier Industrial Technology, Inc., Тованда, Пенсільванія, наносили на поліетилентерефталатну (ПЕТФ) основу, яка має товщину 2 міла (51 мкм), і протягом 40 секунд висушували при 180°F (82,2°С) до товщини сухої плівки, яка дорівнювала приблизно 7 мікронам. Отриманий в результаті матеріал дифрагував світло при 518 нм згідно вимірюванням за допомогою спектрофотометра Cary 500 від компанії Varian, Inc. Приклад 5: Зафіксований масив, розчинний у воді Матеріал, отриманий в прикладі 1, наносили на зафіксований масив з часток, які мають структуру полістирол-дивінілбензольне ядро/стиролметилметакрилат-етиленглікольдиметакрилатдивінілбензольна оболонка, з прикладу 4 з використанням розмазувальної планки. Після цього на осадженому матеріалі з прикладу 1 розміщували шматок плівки з ПЕТФ, яка має товщину 2 міла (51 мкм), так, щоб матеріал був би покритий повністю. На верхній стороні основи з ПЕТФ використовували валик для розмазування і нагнітання УФзатвердіваючого покриття з прикладу 1 на ділянках проміжного простору зафіксованого масиву з прикладу 4. Проводили затвердівання зразка під дією ультрафіолетового випромінювання, використовуючи ртутну лампу на 100 Вт. Після цього два шари ПЕТФ розділяли. Плівка мала зелене забарвлення при розгляданні її перпендикулярно або під кутом 0 градусів до спостерігача і блакитне забарвлення при розгляданні її під кутом 45 градусів і більше до спостерігача. Довжину хвилі дифракції у плівки вимірювали використовуючи спектрофотометр Cary 500. Після цього плівку піддавали дії води і довжину хвилі дифракції вимірювали ще раз. Вимірювання для плівки проводили один останній раз після ви 94646 20 паровування води. Як демонструють результати, приведені далі в таблиці 1, довжина хвилі дифракції для матеріалу при дії води збільшувалася, а після видалення води поверталася, власне кажучи, до свого початкового стану. Таблиця 1 Зразок Початковий стан Гідратований стан (Н2O) Висушений стан Довжина хвилі дифракції 560 нм 602 нм 558 нм Приклад 6: Зафіксований масив, здатний набрякати який має функціональні групи Повторили спосіб з прикладу 5 за винятком використання замість матеріалу з прикладу 1 матеріалу з прикладу 2 (який має кислотні групи). Плівка мала зелене забарвлення при розгляданні її перпендикулярно або під кутом 0 градусів до спостерігача і блакитне забарвлення при розгляданні її під кутом 45 градусів і більше до спостерігача. Довжину хвилі дифракції у плівки вимірювали використовуючи спектрофотометр Cary 500. Після цього плівку піддавали дії води і довжину хвилі дифракції вимірювали ще раз. Плівку піддавали дії 5%-ного розчину основи (диметилетаноламіну (ДМЕА)) в деіонізованій воді і ще раз вимірювали довжину хвилі дифракції. Вимірювання для плівки проводили один останній раз після випаровування розчину ДМЕА. Як демонструють результати, приведені в таблиці 2, матеріал акрилової полімерної матриці плівки, який має кислотні групи, був таким, що здатний набрякати під дією як води, так і основи, а після видалення води і основи повертався, власне кажучи, до свого початкового стану. Продукт з прикладу 6 відрізнявся від продукту з прикладу 5 включенням до матеріалу матриці з прикладу 6 кислотної функціональності. Обидва продукти набрякали попадаючи в контакт з водою, що демонструє зміну довжини хвилі дифрагованого випромінювання з 560 нм на 602 нм. Продукт з прикладу 6 додатково змінювався при попаданні в контакт з основою (ДМЕА), що продемонструвало додаткове збільшення довжини хвилі дифрагованого випромінювання до 623 нм. Таблиця 2 Зразок Початковий стан Гідратований стан (Н2О) Гідратований стан (Н2О і ДМЕА) Висушений стан (Н2О і ДМЕА) Довжина хвилі дифракції 560 нм 602 нм 623 нм 562 нм Приклад 7: Зафіксований масив, здатний набрякати в органічному розчиннику Повторили спосіб з прикладу 5 за винятком використання замість матеріалу з прикладу 1 матеріалу з прикладу 3. Плівка мала зелене забарвлення при розгляданні її перпендикулярно або під 21 94646 кутом 0 градусів до спостерігача і блакитне забарвлення при розгляданні її під кутом 45 градусів і більше до спостерігача. Довжину хвилі дифракції у плівки вимірювали використовуючи спектрофотометр Cary 500. Після цього плівку піддавали дії води і довжину хвилі дифракції вимірювали ще раз, власне кажучи, не виявляючи якої-небудь зміни. Потім плівку піддавали дії 95%-ного денатурованого етанолу і вимірювали довжину хвилі дифракції. Вимірювання для плівки проводили один останній раз після випаровування етанолу. Як демонструють результати, приведені в таблиці 3, плівка не була здатною набрякати у воді, проте, була здатною набрякати в етанолі і після видалення етанолу поверталася майже до свого початкового стану. Таблиця 3 Зразок Довжина хвилі диф Комп’ютерна верстка О.Гапоненко 22 Початковий стан Гідратований стан (Н2О) Стан при дії етанолу Стан після випаровування етанолу ракції 556 нм 556 нм 610 нм 564 нм Як продемонстровано в цьому документі, матеріал, який дифрагує випромінювання відповідно до даного винаходу, може бути використаний для розпізнавання присутності води або органічного розчинника. Не зважаючи на представлений раніше опис кращих варіантів реалізації даного винаходу не виходячи за межі обсягу і суті даного винаходу можуть бути здійснені очевидні модифікації і варіації даного винаходу. Обсяг даного винаходу визначається наведеною формулою винаходу, і її еквівалентами. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601