INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente invention s'inscrit en outre dans le cadre des habillages de pièces intérieures de véhicules automobiles à l'aide de matériaux naturels tels que la pierre, le bois, etc.
La publication FR3096301A1 divulgue un procédé d’habillage de pièces intérieures de véhicules, par une fine couche de matériau naturel. Ce matériau naturel peut se présenter sous la forme d’un matériau inorganique tel que la pierre, du verre ou de la céramique ou un matériau organique comme le bois. Ce procédé consiste à habiller la pièce intérieure de véhicule en la revêtant d'une couche optionnelle d'adhésion sur laquelle on applique une couche de support de la fine couche de matériau naturel puis ladite fine couche de matériau naturel proprement dite. On applique sur ladite fine couche de matériau naturel une couche primaire d'adhésion en polyuréthane à base aqueuse transparente avant de recouvrir le tout d'au moins une couche de surface transparente de protection, en particulier d'une ou plusieurs couches de surface transparentes en vernis. Toutefois, ce procédé ne permet pas de créer des motifs pour décorer la pièce intérieure.
La présente invention a pour but de pallier au moins l’un de ces inconvénients et de proposer une solution permettant de revêtir et de décorer un support structurel d’une pièce intérieure de véhicule destiné à être revêtu notamment d’une couche de de matériau naturel.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de revêtement et de décoration d’au moins un support structurel d’une pièce intérieure de véhicule de préférence tridimensionnelle, en particulier de véhicule automobile, comportant au moins :
- une étape d’application d’une couche de matériau naturel, lors de laquelle une couche de matériau naturel est appliquée au-dessus de ou sur au moins une surface du support structurel de la pièce intérieure,
- une étape d’application d’une couche de surface d’accroche, lors de laquelle une couche de surface d’accroche, de préférence transparente à base aqueuse, est appliquée sur tout ou partie de la première surface supérieure de la couche de matériau naturel pour la recouvrir en tout ou partie,
- le cas échéant optionnellement une étape d’application d’une couche de surface de protection inférieure, lors de laquelle une couche de surface de protection inférieure, de préférence transparente ou semi-transparente, est appliquée sur tout ou partie de la deuxième surface supérieure de la couche de surface d’accroche pour la recouvrir en tout ou partie,
- une étape d’application d’une couche de surface de protection supérieure, lors de laquelle une couche de surface de protection supérieure, de préférence transparente ou semi-transparente, est appliquée sur tout ou partie de la deuxième surface supérieure de la couche de surface d’accroche pour la recouvrir en tout ou partie ou le cas échéant sur tout ou partie de la troisième surface supérieure de la couche de surface de protection inférieure pour la recouvrir en tout ou partie,
- une étape d’impression d’au moins un motif, lors de laquelle au moins un motif est imprimé localement de préférence par impression jet d’encre sur au moins une portion surfacique d’une desdites couches parmi la couche de matériau naturel, la couche de surface d’accroche, la couche de surface de protection inférieure, la couche de surface de protection supérieure.
L’invention concerne également une pièce intérieure décorée de véhicule de préférence tridimensionnelle, en particulier de véhicule automobile, caractérisée en ce qu’elle est obtenue par la mise en œuvre du procédé selon l’invention.
Bien que facultatif, le dépôt d’une couche d’encapsulation peut présenter les avantages suivants : Protection physique du motif 3D créé ; Planarisation de la couche.
Selon un mode de réalisation, la couche d’encapsulation est avantageusement transparente à l’émission du marqueur et/ou présenter une épaisseur permettant la lecture du marqueur : typiquement, l’épaisseur de la couche d’encapsulation est supérieure à 2 fois la hauteur du motif créé.
Selon un mode de réalisation plus particulier, le procédé selon l’invention comprend les étapes de :
- Intégration des nanoparticules photoluminescentes dans une résine réticulable sous UV ;
- Dépôt de la résine chargée en nanoparticules sur la surface du substrat à marquer ;
- Application d’un tampon flexible et transparent aux UVs (par exemple en silicone) comportant des motifs structurés topographiquement ;
- Réticulation sous UV du motif 3D obtenu ;
- Dépôt d’un vernis planarisant recouvrant entièrement le motif 3D;
On peut citer les modes de réalisation préférentiels de l’invention :
Lorsque le substrat est l’aluminium, le procédé comprend de préférence les étapes suivantes :
Eventuellement le pré-traitement du substrat par oxydation anodique sulfurique,
l’application d’une couche d’accroche polymérique réticulée ;
préalablement à l’étape de mélange de particules photoluminescentes à la résine photoréticulable, la mise en dispersion desdites nanoparticules photoluminescentes dans le xylène.
Lorsque le substrat est l’acier, le procédé comprend de préférence les étapes suivantes :
éventuellement le pré-traitement du substrat par électrodéposition de cadmium ou zinc-nickel ou argentage,
préalablement à l’étape de mélange de particules photoluminescentes à la résine photoréticulable, la mise en dispersion desdites nanoparticules photoluminescentes dans le xylène ou le chloroforme.
Plus particulièrement, ledit nanocomposite peut être préparé à partir d’une suspension desdites nanoparticules marqueuses dans un solvant, par mélange de la suspension dans ladite résine photoréticulable, et l’évaporation dudit solvant.
Alternativement, ledit nanocomposite peut être préparé à partir d’une suspension desdites nanoparticules marqueuses dans un solvant, puis évaporation du solvant et dispersion des naoparticules dans la résine.
Le solvant est choisi parmi les solvants permettant également de solubiliser/diluer la résine. Selon un mode de réalisation, le procédé peut comprendre en outre, préalablement à l’étape de mélange des nanoparticules à ladite résine, la mise en dispersion desdites nanoparticules dans un solvant organique, tel que notamment choisi parmi le chloroforme, le xylène, l’acétone, préférentiellement le xylène.
En général, la suspension comprend moins de 20% massique, de préférence moins de 10 % massique de nanoparticules pour conserver la réticulation du nanocomposite.
Pour avoir une viscosité compatible avec la structuration ultérieure, le séchage est réalisé de préférence jusqu’à l’obtention d’une viscosité proche de la viscosité de la résine : ce séchage peut être réalisé par évaporation du solvant, notamment par évaporation naturelle.
Le tampon
On entend par « tampon » ou « timbre » un élément structuré topographiquement et transparent à l’UV, façonnable/structurable et inerte vis-à-vis de la résine ou du nanocomposite. Il peut être constitué de silicone tel que le PDMS ou de polymère thermoplastique tel que le PET, ou de verre par exemple. Il est souple de préférence.
Il peut être mis en oeuvre par différentes techniques : micromoulage sur un moule maître comportant les structures/motifs d’intérêt (lui-même réalisé par des procédés de photolithographie, microfabrication ou FA), par nanoimpression thermique, FA, lithographie par faisceau d'électrons (EBL), photopolymérisation à deux photons, impression jet d’encre, etc…
Dans le cas classique d’un tampon en PDMS, les microstructures du moule maître peuvent être réalisées par des procédés de photolithographie UV sur des résines photosensibles type SU8 ou films secs laminés. Le moule peut être ensuite silanisé par voie liquide ou gazeuse afin de faciliter le démoulage postérieur du tampon PDMS. Du PDMS peut ensuite être coulé sur le moule maître et réticulé thermiquement avant d’être découpé à façon.
Par ailleurs, concernant la réalisation du moule maître il a été constaté que l’intégrité mécanique peut être avantageusement assurée pour des motifs de résolution latérale supérieure à 8 µm.
Après l’impression du tampon sur le nanocomposite, il peut rester une épaisseur résiduelle de quelques µm de nanocomposite qui va tapisser l’ensemble de la surface. La hauteur des motifs du tampon est avantageusement supérieure à l’épaisseur résiduelle, typiquement supérieure à 5 µm de l’épaisseur résiduelle.
Le motif 3D
Le motif 3D imprimé peut être de n’importe quelle forme, géométrie, incluant n’importe quel type de codage ou leur combinaison parmi lesquels un texte alphanumérique, logo, dessin, data matrix, code barre, QR code, bleam, etc, de taille du mm au µm et peut de fait comprendre une densité d’informations stockées importante.
Différents niveaux de sécurité peuvent être possibles de par : La forme et la dimension du motif qui permet un marquage topographique ; à l’instar des QR-code, elle permet le stockage de l’information, l’identification et l’authentification topographique du produit. La signature lumineuse unique du motif (du fait de la répartition aléatoire des particules dans le volume) qui permet l’authentification par signature lumineuse du produit.
Le motif peut être intégrable directement en surface d’un produit final, en aval de sa fabrication, y compris sur un substrat courbe et pour des dimensions variables (nanométriques à centimétriques).
Le motif peut être détectable ou indétectable à l’œil nu, et est compatible avec différents moyens de lecture en fonction de la taille du motif, tels qu’un microscope à force atomique, une caméra ou appareil photo équipant un microscope optique, la caméra d’un smartphone équipé ou non d’objectifs clipsables, etc.
Bien que les installations actuelles donnent satisfaction en termes de fixation du turboréacteur au mât réacteur, la mise en œuvre de ces installations nécessite une multiplication de ces installations pour parer à une éventuelle défaillance de l’attache, en particulier en cas de casse ou fissure de la goupille de fixation 91. La multiplication de ces installations entraîne une surcharge et donc une consommation accrue de carburant, ce qui n’est pas satisfaisant.
Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif pour le couplage d’un système de propulsion au mât réacteur solidaire d’une aile d’un aéronef, ce dispositif fournissant une solution plus sécurisée de fixation d’un système de propulsion en cas de défaillance de l’attache.
Ainsi selon une première alternative, les résines photoréticulables sont intrinsèquement marqueuses en ce qu’elles sont détectables par photoluminescence sans ajout d’agent marqueur exogène.
De préférence, les résines sont photoréticulables dans l’UV, rendant donc une photoluminescence dans le visible. Ainsi, à titre de résine photoréticulable photoluminescente les résines mentionnées ci-dessus. On peut aussi plus particulièrement mentionner les résines photoréticulables photoluminescentes biosourcées, telle que les résines issues de plantes et plus particulièrement d’huile de soja, comme par exemple les dérivés d’acide linoléique, tels que les résines de type EcoUV commercialisées par Anycubic. Les résines biosourcées peuvent également dériver de monomères ou oligomères de la famille des (méthyl)acrylate avec une teneur en carbone bio renouvelable (ou BRC), tels que la famille des acrylate de méthyle bio sourcé de type Sarbio commercialisées par Arkema, ou encore des époxy.
Selon un mode de réalisation, la résine marqueuse photoréticulable est une résine biosourcée photoluminescente.
Selon une seconde alternative, les résines photoréticulables sont chargées avec un agent marqueur. On désigne alors la résine photoréticulable chargée marqueuse de « nanocomposite » comprenant une résine réticulable dans laquelle est intégré un marqueur, tel qu’une nanoparticule photoluminescente ou un point quantique par exemple.
Ainsi, selon un mode de réalisation, la résine marqueuse photoréticulable est chargée en ce qu’elle comprend un tel marqueur.
Le marqueur
A titre de marqueur, on entend tout agent photoluminescent.
Selon un mode de réalisation, le marqueur est constitué de nanoparticules marqueuses, telles que les nanoparticules photoluminescentes.
En fonction des applications visées, plusieurs types de nanoparticules peuvent convenir. Typiquement, des nanoparticules convenant à l’invention peuvent être choisies parmi les nanoparticules photoluminescentes dispersables et stables dans le solvant utilisé pour diluer/dissoudre la résine. Des nanoparticules sous forme de poudres peuvent aussi être utilisées si elles peuvent être redispersées dans ce milieu.
De multiples nanoparticules photoluminescentes sont disponibles commercialement telles que les points quantiques (quantum dots) semiconducteurs ZnCdS/CdZnS, ZnCdSe/CdZnS et CdSe/CdS/CdZnS, CdSe/ZnS, CdSe@CdS, PbS, InP, carbon dots ; les nanoparticules dopées aux ions lantanides ; les nanoparticules de type pérovskite, etc.
Le choix du marqueur peut être ajusté en fonction de leur nature, i.e. les éléments les composant (classiquement Cd, Se, Pb, Si, C, Ce, In, S, Zn, Cu, pérovskite, etc) selon le niveau d’innocuité ou toxicité acceptable ; de leur rendement quantique, étant entendu qu’un rendement quantique faible, gage de niveau de sécurité plus élevé, peut impliquer par une source d’excitation plus puissante et un appareil de détection plus sensible ; leurs longueurs d’onde d’absorption et d’émission correspondantes aux sources d’excitation et au capteur de détection désirée ; leur photostabilité à la température et à l’humidité, selon les gammes de fonctionnement escomptées.
De telles nanoparticules sont disponibles commercialement, par exemple auprès de Nanowerk et AZNano parmi lesquels Nanopartz, Cd-bioparticules, Quantum solutions, Sigma Aldrich, Merck, Ossila, American Elements, Nanoshel,Quantum Nanotech, ACS Material, Nexdot, Nano N.O.M., etc.
A titre de points quantiques on peut notamment citer InP@ZnS, (Tessier et al Chemical matters 2018, 30, 6877-6883) ou CdSe@CdS.
Les marqueurs peuvent également être biosourcés comme par exemple les points quantiques à base de carbone.
Lorsque la résine comprend des nanoparticules marqueuses, elle est qualifiée ci-après de nanocomposite.
Ainsi, dans ce cas, le procédé comprend en outre l’étape de mélange desdites nanoparticules marqueuses à ladite résine photoréticulable, préalablement à l’étape d’application de ladite résine marqueuse photoréticulable ainsi obtenue sur le substrat.
La réticulation sous UV du motif 3D généré.
Selon l’invention, les motifs réalisés par le procédé peuvent adresser différents types de géométrie et nature de surfaces (courbe/plane, métal, verre, fibres, polymère, etc.). Il a été démontré entre autres qu’une augmentation de la hauteur des motifs microstructurés engendre une augmentation du signal global de photoluminescence, ce qui peut aussi permettre d’employer des nanoparticules de faible rendement quantique.
Le substrat
Selon l’invention, la nature du substrat n’est pas limitée. Il peut notamment être choisi parmi les métaux, leurs alliages et leurs oxydes, tels que l’aluminium, l’acier, l’oxyde d’indium-étain ; les dérivés cellulosiques tels que le papier ; le carton, comprenant ou non des charges, de l’encollage, des agents de blanchiment) ; le silicium ; les tissus ; les verres ; les céramiques ; les polymères formulés notamment sous forme de matières plastiques, peintures, ou vernis et tels que le polyéthylène téréphtalate (PET) ou encore le copolymère d’oléfine cyclique – polyéthylène, de formule, respectivement :
Il est entendu que le substrat peut éventuellement être recouvert d’une couche de revêtement de surface, tel que peinture et/ou vernis, couche de protection comme par exemple un revêtement de protection anti-corrosion ; et/ou une couche d’accroche, comme par exemple les couches résultat de traitements chimiques (nettoyage, dégraissage, décapage, passivation etc..), électrochimiques (tels que l’oxydation anodique chromique (OAC), l’oxydation anodique sulfurique (OAS), l’oxydation anodique dure (OAD), les dépôts de zinc, nickel, chrome, étain, métaux précieux, etc. ; la galvanisation, etc..), et leurs combinaisons.
La résine
Le terme « photoréticulable » désigne la capacité de la résine à réticuler lorsqu’elle est exposée à la lumière, visible ou UV. Ainsi, une résine photoréticulable est une résine photosensible qui change d’état et se transforme en matériau sous l’action de la lumière visible ou UV.
Les résines photoréticulables selon l’invention sont donc typiquement choisies parmi les résines photosensibles qui doivent rester transparentes à la longueur d’onde d’émission des nanoparticules photoluminescentes employées.
Ces résines sont généralement des polymères (aussi désignée matrice polymère), préférentiellement choisies parmi les résines époxy du fait de leurs bonnes propriétés inhérentes d’adhésion, de tenue mécanique et thermique.
De nombreux polymères sont disponibles commercialement :
Ainsi on peut citer les colles, résines ou films réticulables à l’UV, utilisés par exemple dans les procédés optiques d’adhésion et/ou protection tels que les gammes OG type 147, 116, 317 Illumabond, les gammes NOA, NVA, UVS proposées par Epoxy Technologies ou encore la gamme CN SR proposées par STARTOMER/Arkema; les résines ou films photosensibles utilisées en microélectronique tels que les gammes SU8 – SU8 2000 – SU8 3000, KMPR, KMSF, proposées par KAYAKU , les gammes AZ et Ordyl proposées par Microchemicals gamme DF de chez Dupont ; les polymères utilisés en impression UV 3D / SLA chez les fabricants comme Buckdown, Anycubic.
On peut plus particulièrement citer les résines de type époxy, telles que la résine S1813EPO-TEK OG142-87 commercialisée par Epoxy Technology Inc.
Selon l’invention, les résines sont marqueuses.
Le terme « marqueur » utilisé ici désigne la propriété permettant d’être identifié et tracé par photoluminescence. Le terme « marqueur » fait donc ici référence à un agent photoluminescent (ie) sa capacité à être détectable par photoluminescence.
Le terme « photoluminescence » désigne le phénomène d'émission de lumière telle que fluorescence ou phosphorescence suite à la réaction de ladite résine sujette à une "excitation" par exposition à un rayonnement optique ultra-violet (UV), visible ou infra rouge.
Les résines photoréticulables peuvent être intrinsèquement marqueuses ou, alternativement, chargées avec un marqueur. Les résines photoréticulables peuvent également être intrinsèquement marqueuses et être chargées avec un marqueur.
Qu’ils s’agissent des tranchées d’air 714 ou des murs d’isolation 714’, ces derniers assurent une isolation complète de l’ensemble de la cavité de Fabry-Pérot ainsi que du transducteur photoélectrique qui lui est associé. En outre, chaque pilier de résine (ou réalisé dans le matériau de la sous-couche) sur lequel est déposé la première couche réfléchissante agit comme une structure qui guide les ondes lumineuses transmises du filtre vers le transducteur ou du transducteur vers le filtre : un tel agencement limite encore davantage le risque de cross talk entre deux filtres adjacents et deux transducteurs adjacents et augmente les performances électro-optiques des filtres.
Procédé et dispositif de localisation d’une fibre optique La présente invention se rapporte au domaine de la localisation de réseaux de fibres optiques. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé et un dispositif de localisation d’une fibre optique, ainsi qu’un système et un programme d’ordinateur associés.
L'invention s'inscrit dans le contexte de la localisation de fibres optiques enterrées, comme par exemple des fibres optiques enfouies dans le sol d'un bâtiment ou d'une rue. En fait, il existe des différences significatives entre les informations de localisation saisies lors de l'installation d’une fibre optique et la position réelle de celle-ci. Ces différences atteignent souvent plusieurs dizaines de centimètres. Or, il est essentiel de pouvoir localiser avec précision une fibre optique enterrée, notamment pour éviter de l’endommager lors de travaux, ou pour ajouter un point de branchement optique, ou encore pour la réparer.
Contrairement à un câble électrique, une fibre optique enfouie dans un sol ne peut être détectée en analysant le champ électromagnétique à la surface du sol. C’est pourquoi une solution connue pour localiser une fibre optique enterrée consiste à insérer une aiguille métallique dans le fourreau contenant la fibre optique, puis à détecter cette aiguille par des moyens électromagnétiques. L’aiguille est alimentée avec une tension électrique à une fréquence donnée, ce qui permet de la localiser à la surface en utilisant un détecteur électromagnétique. Toutefois, cette solution présente un certain nombre d’inconvénients et notamment les suivants.
D'une part, le fourreau de la fibre optique peut être obstrué, ou occupé par d'autres câbles, voire présenter des coudes. Auquel cas, il n'est tout simplement pas possible d'insérer une aiguille métallique dans le fourreau de la fibre optique pour localiser celle-ci. D'autre part, la précision de localisation des solutions existantes n'est pas pleinement satisfaisante. Le bruit électromagnétique provenant de différentes sources, telles que les interférences avec les réseaux électriques à proximité ou le bruit thermique, perturbe les mesures de localisation de l'aiguille métallique et dégrade la précision de localisation de la fibre optique.
Il existe par conséquent un besoin pour une solution permettant de localiser avec précision une fibre optique enterrée, et ce de manière non-invasive (i.e. sans avoir à creuser dans le sol).
À cet effet, et selon un aspect de l’invention , il est proposé un procédé de localisation d’une fibre optique enfouie dans un volume, le procédé comprenant au moins : déterminer une position de la fibre optique en fonction d’au moins un niveau de détection d’une source de rayonnement pour au moins une position de la source fourni par un dispositif de détection connecté à la fibre optique.
La solution proposée permet de localiser avec précision une fibre optique enfouie dans un volume (e.g. un sol ou un mur), et ce de manière non-invasive.
En particulier, la solution proposée exploite la propriété selon laquelle une fibre optique permet de détecter une onde mécanique ou acoustique se propageant dans le sol. La source de rayonnement (e.g. un haut-parleur, ou un dispositif de percussion, ou un chalumeau) est située à la surface du sol ou au voisinage de cette surface. Elle génère par exemple des vibrations acoustiques ou mécaniques. Ces vibrations se propagent sous la forme d'ondes dans le sol et induisent des déformations (élongations ou compressions) de la fibre optique.
Le dispositif de détection est lui connecté à une extrémité de la fibre optique devant être localisée, et utilise la fibre optique comme capteur pour détecter la source de vibration. Il s’agit notamment d’un dispositif de détection acoustique distribuée ou d’un dispositif de détection de vibration distribuée. Ce dispositif envoie des impulsions lumineuses dans la fibre optique et mesure les caractéristiques de la lumière réfléchie, et permet de mesurer les déformations de la fibre optique induites par les vibrations. En fait, les perturbations acoustiques ou vibratoires induisent des déformations de la fibre optique, ce qui modifie les caractéristiques de la lumière réfléchie (e.g. son amplitude, sa phase).
Le dispositif de détection fournit ainsi un niveau de détection de la source de vibration. Ce niveau de détection est fonction de la distance entre la source et la fibre optique. Plus la source de vibration est proche de la fibre, plus les déformations de la fibre induites par les vibrations sont importantes, et plus le niveau de détection de la source est élevé.
En utilisant le ou les niveaux de détection obtenus pour différentes positions de la source de vibration, la solution proposée permet d'estimer une position d’un point de la fibre optique par rapport à la surface du sol. Elle permet ainsi de localiser le parcours de la fibre dans le sol.