智能卡化学制品、生物制品、放射线及爆炸物检测器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880020669.X

申请日:

2008.05.19

公开号:

CN101755206A

公开日:

2010.06.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 33/00申请日:20080519|||公开

IPC分类号:

G01N33/00; G01N27/12

主分类号:

G01N33/00

申请人:

立方有限公司

发明人:

约瑟夫·VJ.·拉夫尼斯; 雷蒙德·德科赞; 小沃尔特·C.·博诺; 乔恩·D.·麦克林; 布鲁斯·D.·罗伯茨

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2007.05.17 US 60/938,677

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司 11243

代理人:

许静

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内容摘要

基于单独操作智能卡或其它介质,智能卡或其它介质检测化学、生物、放射性和/或爆炸性(CBRE)化合物或目标其它项目的存在。存储该暴露,从而当对阅读器提供该卡时,将检测数据传送到阅读器以由系统进行适当处理。在一个实施例中,本发明提供检测方法,该方法在没有外部能量的情况下捕获检测设备的持有者已经于目标项目接触的事实。然后,当在持有者进行活动的一般过程中对阅读器提供该设备时,该检测卡能够将该暴露对适合的负责人进行报警。

权利要求书

1.  一种检测器卡,对于对目标项目的暴露进行记录,该检测器包括:
介质;
天线,用于发送暴露信息,其中,天线被嵌入到检测器卡中;
电源,该电源将能量感应地耦合到检测器卡中;
电子电路,该电子电路被嵌入到介质中,其中,电子电路是无线可读取的;及
材料,当该材料暴露于目标项目时,该材料起反应,其中,电子电路能够检测该材料是否已经起反应。

2.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括分子标记聚合体。

3.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括荧光猝灭聚合体。

4.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料由检测聚合体和传导聚合体构成。

5.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体和传导聚合体相关联地构成的多个层。

6.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体和传导聚合体构成的多个层的合并聚合体。

7.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体、传导聚合体及纳米技术相关联地构成的多个层。

8.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体、传导聚合体及纳米技术组合构成的多个层的合并聚合体。

9.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,将所述材料以印色形式涂敷到所述介质。

10.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,还包括第二材料,当第二材料暴露于第二目标项目时,第二材料起反应,其中所述电子电路能够检测第二材料是否已经起反应。

11.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料对化学制品、生物化合物、放射线和/或爆炸物起反应。

12.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,对于未受帮助的人眼睛,起反应之后的所述材料的状态是不可见的。

13.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述检测器卡是无线智能卡。

14.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述检测器卡是接触式智能卡。

15.
  根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,还包括电池,该电池帮助所述材料感应目标项目。

16.
  一种检测介质,用于对于对目标项目的暴露进行记录,该检测介质包括:
介质;
天线,用于发送暴露信息;
电源;
电子电路,该电子电路被嵌入到介质中,其中,电子电路是无线可读取的;及
传感器,当该传感器暴露于目标项目时,该传感器起反应,其中,电子电路能够检测该传感器是否已经起反应,并且传送暴露信息。

17.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,所述电源包括将能量感应地耦合到电子电路的线圈。

18.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,所述传感器包括聚合体,当该聚合体暴露于目标项目时,该聚合体转变为不同的状态。

19.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,当对于目标项目产生感应时,对所述传感器提供能量。

20.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,所述传感器包括不需要对传感器提供能量就能起反应的材料。

21.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,所述电源包括将能量耦合到所述传感器的电池。

22.
  根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质,其中,将所述天线嵌入到所述介质中。

23.
  一种通过检测介质检测目标项目的方法,该方法包括以下步骤,
感应步骤:对于对目标项目的暴露进行感应,以产生暴露信息;
存储步骤:存储暴露信息;
供能步骤:在没有有线电源的情况下,对检测介质的电子电路提供能量;及
读取步骤:从检测介质无线地读取暴露信息。

24.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,所述存储步骤包括通过反应性的聚合体进行存储的步骤。

25.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,所述存储步骤包括通过电子存储器进行存储的步骤。

26.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,在检测介质不使用任何能量的情况下执行所述感应步骤。

27.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,所述感应步骤使用电池电源。

28.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,所述供能步骤包括感应地接收能量的步骤。

29.
  根据权利要求23所述的通过检测介质检测目标项目的方法,其中,所述供能步骤包括从电池接收能量的步骤。

说明书

智能卡化学制品、生物制品、放射线及爆炸物检测器
本申请是2007年5月17日递交的美国临时专利申请No.60/938,677“智能卡检测器”的非临时申请,将该临时申请的全部内容并入本文作为参考用于所有目的。
背景技术
本申请一般涉及化学制品、生物制品、放射线及爆炸物检测,并且涉及智能卡检测,但是智能卡检测并不作为限制。
检测来自可能对公众呈现危害的化合物的示踪粒子(trace particle)或射气是基于材料的捕获和分析。可以通过接触(例如,擦拭表面或与捕获表面接触)或通过从空气捕获(例如,从表面撞出(dislodge)粒子的例如“喷射气”等强迫气流或通过从空气中进行蒸气取样)来实现该捕获。
在多数现有系统中进行的分析都使用离子迁移谱作为检测目标项目(itemof interest)的装置。可以在被保护的基础设施中安装该检测捕获和分析设备,例如在用于进出的入口等处,设置该检测捕获和分析设备以通过接触(例如,触摸或擦拭)从相关人进行捕获,或者可以由保护基础设施的这些人手持并使用该检测捕获和分析设备。该种设备今日在机场中是普遍的。该设备通常在捕获和分析处理中是缓慢的,常常需要操作员参与并且需要定期清洁,很有可能在每次使用之后都需要清洁。另外,分析结果常常是不明确的,从而导致高的错误报警率。
新兴种类的检测设备依赖于表征危害的物质的捕获,物质造成进行捕获的设备的材料的成分的变化。该变化在那时是可观察到的或该变化造成反射光激发光(reflective photo luminescence)可检测的改变。例如,在核设施中使用胶片标签以确定是否存在放射线暴露。当存在捕获材料时可以使用扫描仪以检测发光中的变化。在捕获材料的变化是看得见的情况下,持有者可以在记录捕获事件之前处理该设备。
发明内容
基于单独操作智能卡或其它介质,一个实施例检测化学、生物、放射性和/或爆炸性(CBRE)化合物或其它目标项目的存在。存储该存在暴露,从而当对阅读器提供该卡时,将检测数据传送到阅读器以由系统进行适当处理。在一个实施例中,本发明提供检测方法,该方法在没有外部能量的情况下捕获检测设备的持有者已经与目标项目接触的事实。然后,当在持有者进行活动的常规过程中对阅读器提供该设备时,该检测卡能够将该暴露对适合的负责人进行报警。在一个实施例中,对于持有和/或给出该设备的个人,该检测状态是不可见的。
在一个实施例中,揭示一种对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡。该检测器包括:介质、天线、电源、电子电路和材料。天线发送暴露信息,并且天线被嵌入到检测器卡中。该电源将能量感应地耦合到检测器卡中。被嵌入到介质中的电子电路是无线可读取的。当该材料暴露于目标项目时,材料起反应。电子电路能够检测该材料是否已经起反应。
在另一实施例中,揭示一种对于对目标项目的暴露进行记录的检测介质。该检测介质包括:介质、天线、电源、电子电路和传感器。例如,天线将暴露信息发送到阅读器。电子电路被嵌入到介质中并且电子电路是无线可读取的。当传感器暴露于目标项目时,该传感器起反应。电子电路能够检测该传感器是否已经起反应,并且传送暴露信息。
在又一实施例中,揭示一种通过检测介质检测目标项目的方法。在一个框中,对于对目标项目的暴露进行感应,以产生暴露信息。存储暴露信息。在没有有线电源的情况下,对检测介质的电子电路提供能量。从检测介质无线地读取暴露信息。
从下文提供的具体描述中,本申请的其它方面的应用性将变得清楚。应该理解,虽然说明了各种实施例,但具体描述和特定示例仅是说明的目的,而不打算必然地限制本申请的范围。
附图说明
联系附图描述本申请:
图1描述在目标项目的环境中检测系统的实施例的框图;
图2A和2B描述无线检测器电路的实施例的框图;
图3A和3B描述检测器卡的实施例的示意图;
图4A和4B说明用于通过检测器卡检测目标项目的处理的实施例的流程图;
图5A、5B及5C描述具有三层构造的检测器卡的实施例的结构示意图;
图6A和6B描述在检测之前和之后检测和传导聚合体的实施例的示意图;
图7描述用于传感器的分层聚合体配置的实施例的示意图。
在附图中,相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。另外,通过破折号和在相似部件中不同的第二附图标记构成的附图标记来区分相同类型的各种部件。如果在说明书中仅使用第一附图标记,则该描述可应用于具有与第二附图标记无关的相同第一附图标记的任意一个类似部件。
具体实施方式
下面的描述仅提供优选示例性实施例,而非意欲限制本申请的范围、适用性或配置。更确切地,优选示例性实施例的下面的描述将对本领域技术人员提供能够实施优选示例性实施例的描述。应该理解,不脱离后附权利要求阐述的宗义和范围,对于元件的功能和布置可以进行各种改变。
在一个实施例中,化学选择性(chemiselective)或检测聚合体从特定危害化合物捕获示踪粒子或射气。传导聚合体在捕获目标粒子或射气之后感应检测聚合体的特性的变化。暴露信息(exposure information)被传送到在智能卡或令牌中嵌入的电子电路。电子电路以与目前或将来的阅读器标准一致的方式与阅读器无线通信。
在另一实施例中,使用智能卡或智能令牌(token)访问以13.56MHz或更高频率工作的控制或安全系统,该系统具有检测并报告已经与智能卡或令牌接触的示踪CBRE材料。其它实施例可以使用用于访问和/或支付的任意的货币工具、票据、卡、非接触的、RFID或令牌。当卡与例如是在公共运输系统、自动停车系统、体育场活动检票系统或建筑访问系统中发现的这些系统等任意类型的自动费用征收系统通信时,通过基础设施将与智能卡接触的物体的示踪检测状态进行报告以提供检测、情报搜集信息并防止恐怖事件。该信息可以用于进入专用环境意识软件程序的情报搜集或进入命令和控制(C2)或通信,命令和控制(C3)系统的接口(interface)。
智能卡、令牌或便携式检测器使用聚合体传感器技术,该聚合体传感器技术例如但不限于荧光猝灭或分子标记聚合体(MIP)技术,该技术在通电或不通电状态时能够登记(register)与卡或令牌接触的物质的检测。这些技术与另外的传导聚合体和/或纳米技术层相互作用。可以将检测聚合体和传导聚合体或纳米技术合并或相关联地进行组合。当检测聚合体被目标项目污染,则检测聚合体与其它聚合体材料相互作用,并产生信号并将信号传送到位于智能卡中的微处理器或存储器单元。可以通过化学、物理或电子的变化来进行该交互作用。该变化表示一个或多个目标物质的检测已经出现。该检测事件触发相应于特定传感器目标触发物质的智能卡的电的或数据特性上的变化。每一个卡可以具有一个或多个检测传感器输入并且能够被配置来接收任意CBRE物质的组合。
该检测器卡或令牌具有两个基本配置,一个基本配置合并了内置电源,当在由阅读器产生的电磁场内放置第二个基本配置时对第二个基本配置提供能量。每一个配置具有检测与是目标项目或可能是目标项目的代表的已知化合物相关联的示踪材料(蒸汽、射气或粒子)的性能。本发明的实施例检测示踪材料并将其无线地报告给阅读器,以如果其被确认则阻止、防止或限制潜在的危害。除了能够检测目标项目,某些实施例还提供被检测的示踪材料的数量和浓度的表示。
对于多数爆炸性和化学危害药剂都存在检测聚合体。另外,材料能够捕获生物材料的放射射气和聚合体。本发明的实施例可以包括用于检测的一个或多个聚合体(例如,荧光猝灭或MIP)以及用于将信号传导到电子电路的一个或多个聚合体和纳米技术。可以将这两种类型的聚合体合并或相关联地组合到卡基板中。碳纳米管和其它纳米技术可以用于印刷电子电路并且与传导聚合体互相连接(interface)。可以使用多种方法来应用在混合的或分层的方案中被组合的聚合体的应用,例如聚合体/纳米技术印色(ink),使用喷射方法、刷、旋涂、印刷和/或辊涂。可以使用喷墨打印技术例如来喷射涂敷聚合体并在表面或基板材料上或之中形成纳米技术电路。该实施例是智能卡的形式,智能卡将检测事件数据传送到应用标准智能卡通信方法的阅读器。
在多个应用中单独使用的智能卡与本发明有密切关系的。在各种实施例中智能卡可以是接触或非接触类型。在接触类型中,当在芯片的电接口垫片(electrical interface pad)上进行物理接触时读取芯片。非接触卡可在远处无线地读取。某些实施例可以具有从检测电路彻底分离的而不是如在该实施例中集成了两个功能的多个有线或无线智能卡电路。某个实施例可以是具有内置电池的智能卡。检测器卡可以是令牌或证明书(例如,徽章、ID卡、执照等)、银行卡(例如,信用卡、借贷、存储值等)、或用于其它金融应用的优选的顾客或会员卡或预付卡(例如,运输系统费用、NFC激活的便携式电话、预付礼品卡等)。检测器卡或介质安装在人手掌内,但是其他实施例可以比10、8、6、5、4、3、2或1平方英寸小并且比10、8、6、5、4、3、2或1毫米薄。
当前可用的是具有在半导体和金属的之间传导的传导性等级的一类传导聚合体。直到最近,这些传导聚合体还不具有要以本发明的方式使用的足够的传导特性。传导聚合体例如但不限于提供用于检测聚合体(例如,MIP)的电转换的基本材料的高传导CleviosTM系列的可用HS StarckTM
传导聚合体和检测聚合体的化合物提供在能够检测并具有能够被电子传送的电特性变化的传感器中使用的基本成分。以被合并的聚合体或被相关联地进行组合的聚合体来执行两种聚合体的化合。当前商业上可用的传导聚合体具有高达1500ohms/cm2的传导率,这允许电磁场提供足够的感应能量以量化检测聚合体中的电特性的变化。当检测聚合体从未受污染状态变为受污染状态时该变化将发生。
例如但不限于碳纳米管的纳米技术可以用于形成能够辨别受污染的检测聚合体产生的信号的电路。通过电感耦合、电容耦合、磁耦合或电阻的变化来形成电信号。
首先参考图1,示出在目标项目112环境中的检测系统100的实施例的框图。本实施例具有每一个都与天线132通信并通过线圈136电感性地接收能量的多个检测器卡或介质108。当各种目标项目113与相关用户一起行进时,检测器介质108暴露于各种目标项目112。即使当线圈136没有接收到能量时,检测器介质108也能够感应对于一个或多个目标项目的暴露。任何暴露都能够作为检测信息将传送到阅读器104。
检测器卡或介质108使用无线的无线电频率(RF)与阅读器通信,例如能够使用13.56Mhz或更高频率的信号。检测器卡108或令牌可以作为作用于其它目的的智能卡。例如,检测器卡108可以用于访问例如公共运输系统、自动停车系统、体育场活动检票系统或建筑访问系统等系统。另外,检测器卡108可以是电话或信用或借贷卡的一部分。检测器介质108不需要是卡的形式,可以是任意类型的RF识别(RFID)。
在任意时间,阅读器104能够向检测介质108无线地提供能量并且在通信范围内与检测器介质108通信。阅读器104可以是手持的或固定的,但能够从远处读取检测器介质108附近的任意的检测信息。阅读器使用线圈134来对检测器介质108发送能量。阅读器104的天线130用于与检测器介质108通信。
可以通过检测器介质108感应各种目标项目112。例如,目标项目可以是化学制品、生物化合物、放射线和/或爆炸物(CBRE)。当用户携带检测器卡108时,任何对这些目标项目112的暴露都能够被感应,并以某种方式保留该信息直到阅读器104读取该信息。可以通过接触直接传递目标项目或在没有任何接触的情况下间接地传递目标项目。
参考图2A,示出无线检测器电路200-1的实施例的框图。在本实施例中检测器电路200-1被嵌入到检测器卡108中,但是该电路可以被嵌入到任意物中。处理器204或微控制器使用存储器228运行软件。该软件可以被保持在例如闪存、ROM或某些其它非易失性存储器等永久存储器208中。永久存储器208可以用于存储用于无线检测器电路200-1和传感器读取的标识符。在永久存储器208中还可以存储各种数量的历史传感器读数。
本实施例中的检测器卡108被用作智能卡。安全处理器224可以被用于验证、授权或信息的安全存储。其它实施例可以只用于感应目标项目而没有其它智能卡功能性。某些实施例可以具有从检测电路彻底分开的独立的有线或无线智能卡电路,而不是如在本实施例中集成两个功能。
无线收发器212允许与无线检测器电路200的双向通信。天线132用于该通信。其它实施例可以具有被调节到其它频率和/或被配置来以其它标准工作的多个收发器和天线。某些实施例在无线检测器电路200中可以仅具有传送性能。
电源216允许对无线检测器电路200间歇的能量供给。当和阅读器104并列时,能量被耦合到线圈136并且通过电源216将能量转换为适当的电压。当阅读器104被适当供给能量时无线检测器电路200变为充分的起作用。
本实施例具有不需要能量来记录暴露于目标项目的无源传感器220。例如,荧光猝灭聚合体或分子标记聚合体(MIP)技术能够在无线检测器电路200处于通电或未通电状态时报告已经与项目传感器220接触的物质的检测。项目传感器220可以读取MIP中的化学、物理或电子的变化。该变化表示一种或多种目标物质的检测已经出现。可以配置每一个项目传感器220来感应于一个或多个化合物或状况。
当下一次供电无线检测器电路200时,在永久存储器208中检测聚合体的暴露作为暴露信息被记录。暴露信息的值可以是表示所经历的暴露的数量的值。检测聚合体的特性可以是这样:电阻(或某项其它电学可读的特性)作为暴露的函数发生变化。
下面参考图2B,示出无线检测器电路200-2的另一实施例的框图。本实施例不包括安全处理器224。无线检测器电路200具有两个项目传感器220。第二项目传感器220-2在不需要能量的情况下与一个或多个目标项目起作用。第一项目传感器220-1使用电池能量来检测一个或多个目标项目。可以由第一项目传感器220-1使用电池218以检测和/或保持暴露信息。其它实施例可以对于无线检测器电路220-2的其它部分使用电池218以在永久存储器208中存储暴露信息。
参考图3A,示出检测器卡108的实施例的截面示意图。将各种项目嵌入到介质304中,例如,介质304可以由塑料制成。本实施例具有随着检测聚合体而改变电阻系数三个项目传感器320。由传感器电子装置308来测量电阻并向被嵌入的芯片或集成电路(IC)312报告电阻以记录暴露信息。被嵌入的芯片可以包括存储器228、处理器204、安全处理器224、永久存储器208、无线收发器212及电源216。
下面参考图3B,示出检测器卡108的另一实施例的截面示意图。本实施例具有与图3A的实施例不同配置的三个项目传感器322以测量电容的改变。项目传感器322的各种实施例可以改变电感、磁性、电阻、电容、不透明度等。通常,检测聚合体将项目传感器322的电特性改变对目标项目112的暴露的函数。在暴露过程中,检测聚合体通过目标项目而粘结。
参考图4A,示出用于通过检测器卡108检测目标项目的处理400-1的实施例的流程图。处理400-1的所描述的部分开始于框404,其中,对用户发给检测器卡并且伴随其他程序编制。例如,可以以用户信息、应用、用户喜好、序列号和/或其它信息来写该检测器卡108。在框408,在检测器卡108潜在地暴露于目标项目的地方附近,用户携带该检测器卡108。
在框412,项目传感器220对暴露于相关目标项目作出反应。在框416,任何暴露都被存储为暴露信息。例如,该暴露信息可以被存储在使用检测聚合体的传感器材料中,或对目标项目敏感的某些其它材料中。
在某些时候,在框420中检测器卡108与阅读器104接触,在框424,对检测器卡108的线圈136提供能量以对检测器电路200上电。在框428,处理器204读取一个或多个项目传感器220。检测聚合体存储在任意时间都能够被读取的暴露作为暴露信息。该暴露信息可以是某个范围的值。
在框432中存在被检测到的暴露时,在框436对阅读器104无线地发送暴露信息。处理继续从框436到框440,其中,通过检测器卡108执行任意其它操作。在没有检测到暴露时,处理从框432进行到框440以通过检测器卡108执行阅读器104可以执行的任意其它操作。
下面参考图4B,示出用于通过检测器卡108检测目标项目的处理400-2的另一实施例的流程图。本实施例在框410中使用电池218,这不同于图4A的实施例之处在于,框410被插入到框408和412之间。在实地时,电池对一个或多个项目传感器220提供能量。存储所搜集的暴露信息用于以后的读取。处理400-2的剩余的框与图4A相同。
下面参考图5A、5B及5C,示出具有三层构造的检测器卡的实施例的结构示意图。根据将嵌入聚合体的介质的需要及设备的工效学可以改变该配置,以从检测器卡的预期处理中提高检测。正面和背面层504、512由塑胶的、塑化的、聚乙烯化合物或纸材料制成,在该材料中,在交错或多变的图案中应用被合并的、被聚集的或相关联地组合的传导聚合体520和检测聚合体524。该图案可以随着工效学的需要而改变。
这些检测聚合体524中的每一个与传感器516组合,传感器516使用传感器连接点528以数值形式将传导率变化传送到内部层或嵌入核508。嵌入核508处理传感器信息并用作集成电路(IC)312或印刷电路(PC)接触点的发射机,其可以包括现有天线输入的使用。当由于危害物质暴露检测聚合体在特性上发生变化时解调该天线的方法也可以执行。检测聚合体的特性的变化可以是本质上的感应、电压、电阻及传导和/或磁性。
在检测变化发生过程中及当检测变化发生时,IC或PC 312将评估输入特性的变化,或仅对天线Q值的改变起反应和/或还同时触发IC或PC 312以对发出检测事件发生的信号采取适当的行动。依此地,智能卡阅读器(或PCD)104中断检测信号的该变化并将适当的信息传送或发送到主处理系统以有效响应。
下面参考图6A和6B,示出在600之前和检测604之后的检测和传导聚合体的实施例的示意图。在本实施例中,将检测和传导聚合体进行混合或散布。应用到检测器卡的聚合体材料包括两种类型的基本聚合体,其包括传导聚合体608和其它化学的、生物的、放射线学的或爆炸性的检测感应聚合体612、616。在图6A中示出没有被暴露的检测聚合体612,在图6B中示出被暴露的检测聚合体616。在本示例中,检测聚合体612、616通过减少或增加传导聚合体608的传导率来改变传导聚合体608的状态。
在本实施例中,传导聚合体608和检测聚合体612之间的间隔关系是产生以欧姆/平方厘米测量的传导率已知值的已知的距离。传导聚合体粒子之间或单位(monocle)之间的距离将造成欧姆值增加的增加,或当检测聚合体612、616遭受危害物质时,检测聚合体612、616在该危害物质中被指定作出响应,传导率将减少,。在图6A中示出较小的距离624,在图6B中示出较大的距离620。
当用户携带并操作检测器卡108时,任意目标项目(CBRE微粒或蒸气)将在检测聚合体612、616中引起看不见的反应,并且当外部能量被应用到检测器卡108时,该事件将被保存或以进行读取。在包括电源的检测器卡的实施例中,一旦对检测聚合体612、616提供电特性的足够大的改变从而可以由微控制器或IC 312测量时,则事件能够检测并读取该。存在各种实施例来表明怎样布置聚合体以及在卡、票或其它表面上沉积的方法。
下面参考图7,示出用于传感器的分层聚合体配置的实施例。本实施例表明怎样以分层方式相关联地组合聚合体。在本实施例中,没有如图6A和6B的实施例中那样将检测聚合体与传导层混合,而是在传导层干燥或硬化之后再涂敷检测聚合体。
当检测聚合体612被暴露在目标微粒或蒸气中时,检测聚合体612的变化允许传导聚合体608和纳米技术层704读取该变化。该读取基于电阻、电容、磁耦合或电感耦合的变化,当例如特定的爆炸材料成分、化学材料成分或放射线成分或生物污染物等特定目标项目污染了检测聚合体612时可能出现该变化。
该信号被存储并发送到IC和/或主系统。当检测设备是合并了其自身电源的设备时,该处理可以实时地发生,或在智能卡应用的情况下,在与智能卡阅读器的初始通信阶段,该处理可以实时地发生。
智能卡阅读器可以是便携式单元或在永久或半永久位置安装的单元。在本实施例中,检测聚合体612可以多于在装置的条形码类型中应用的一个的选择性传感聚合体,从而允许检测多个特定目标项目。可以将电变化传感器连接到每一个特定聚合体的多个区域以允许被检测的特性目标项目的识别。
例如钥匙圈和移动电话等其它物理设备也可以具有被涂敷的传导聚合体以允许检测目标项目。可以使用多种方法来涂敷以混合或分层方案组合的聚合体的应用,例如聚合体/纳米技术印色(ink),使用喷射方法、刷、旋涂、印刷和/或辊涂。可以使用喷墨打印技术例如来对表面或基板喷射涂敷聚合体。
检测聚合体是当前可用以检测特定目标项目的聚合体。它们可以包括蒸气或微粒感应聚合体、荧光猝灭聚合体和/或分子标记聚合体(MIP)。感应的当前的分类可以包括化学制品、生物化合物、放射线和/或爆炸物(CBRE)。每一个分类的物质的分子式和电特性不同,而且每一个子分类的分子式也不同。例如,检测TNT的MIP聚合体的分子式与检测RDX的MIP聚合体的分子式不同。这些不同的分子式使每一种构成的电特性、电容或电阻特有地不同。
每一个检测聚合体类型与传感聚合体和/或纳米技术微粒的特定构成匹配,从而一旦检测聚合体暴露于引起化学选择性检测聚合体中的正的化学反应的特定被分析物,就能够读取电信号。暴露信息的值可以是表示经历暴露的总数量的值。作为暴露的作用,MIP的特性可以是电阻(或某些其它电可读特性)改变。
还可以使用所揭示的实施例的多个变形和修改。例如,许多实施例论述了智能卡或卡的使用。本发明不意味着被这样限制,可以将本发明嵌入到汽车部件、手提包、鞋、腰带、其它衣服、帽子和头盔、武器、装备、膝上型电脑、烹饪器具、手机、商品目录、运输箱及容器或任意其它便携式项目中。以上实施例描述非接触式智能卡的使用,但是其它实施例可以通过接触使用智能卡。
虽然联系特定装置和方法以上描述了本申请的宗义,但是应该清楚的理解,仅作为示例进行了该描述,而非作为本申请的范围的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种检测器卡,用于对于对目标项目的暴露进行记录,该检测器包括:
介质;
天线,用于发送暴露信息,其中,天线被嵌入到检测器卡中;
电源,该电源将能量感应地耦合到检测器卡中;
电子电路,该电子电路被嵌入到介质中,其中,电子电路是无线可读取的;及
材料,当该材料暴露于目标项目时,该材料起反应,其中,电子电路能够检测该材料是否已经起反应。
2.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括分子标记聚合体。
3.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括荧光猝灭聚合体。
4.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料由检测聚合体和传导聚合体构成。
5.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体和传导聚合体相关联地构成的多个层。
6.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体和传导聚合体构成的多个层的合并聚合体。
7.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体、传导聚合体及纳米技术相关联地构成的多个层。
8.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料包括由检测聚合体、传导聚合体及纳米技术组合构成的多个层的合并聚合体。
9.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,将所述材料以印色形式涂敷到所述介质。
10.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,还包括第二材料,当第二材料暴露于第二目标项目时,第二材料起反应,其中所述电子电路能够检测第二材料是否已经起反应。
11.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述材料对化学制品、生物化合物、放射线和/或爆炸物起反应。
12.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,对于未受帮助的人眼睛,起反应之后的所述材料的状态是不可见的。
13.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述检测器卡是无线智能卡。
14.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,其中,所述检测器卡是接触式智能卡。
15.根据权利要求1所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测器卡,还包括电池,该电池帮助所述材料感应目标项目。
16.一种检测卡介质,用于对于对目标项目的暴露进行记录,该检测卡介质包括:
介质;
天线,用于发送暴露信息;
电源;
电子电路,该电子电路被嵌入到介质中,其中,当电源将能量耦合到电子电路时,该电子电路是无线可读取的;及
传感器,当该传感器暴露于目标项目时,该传感器起反应,其中,电子电路能够检测该传感器是否已经起反应,并且传送暴露信息。
17.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,所述电源包括将能量感应地耦合到电子电路的线圈。
18.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,所述传感器包括聚合体,当该聚合体暴露于目标项目时,该聚合体转变为不同的状态。
19.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,当对于目标项目产生感应时,对所述传感器提供能量。
20.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,所述传感器包括不需要对传感器提供能量就能起反应的材料。
21.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,所述电源包括将能量耦合到所述传感器的电池。
22.根据权利要求16所述的对于对目标项目的暴露进行记录的检测卡介质,其中,将所述天线嵌入到所述介质中。
23.一种通过检测卡介质检测目标项目的方法,该方法包括以下步骤,
感应步骤:通过检测卡介质的传感器,对于对目标项目的暴露进行感应,以产生暴露信息;
存储步骤:存储暴露信息;
供能步骤:在没有有线电源的情况下,对检测卡介质的电子电路提供能量,其中当对所述电子电路提供能量时,所述电子电路能够对于对目标项目的过去的暴露进行检测;及
读取步骤:从检测卡介质无线地读取暴露信息。
24.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,所述存储步骤包括通过反应性的聚合体进行存储的步骤。
25.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,所述存储步骤包括通过电子存储器进行存储的步骤。
26.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,在检测卡介质不使用任何能量的情况下执行所述感应步骤。
27.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,所述感应步骤使用电池电源。
28.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,所述供能步骤包括感应地接收能量的步骤。
29.根据权利要求23所述的通过检测卡介质检测目标项目的方法,其中,所述供能步骤包括从电池接收能量的步骤。

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基于单独操作智能卡或其它介质,智能卡或其它介质检测化学、生物、放射性和/或爆炸性(CBRE)化合物或目标其它项目的存在。存储该暴露,从而当对阅读器提供该卡时,将检测数据传送到阅读器以由系统进行适当处理。在一个实施例中,本发明提供检测方法,该方法在没有外部能量的情况下捕获检测设备的持有者已经于目标项目接触的事实。然后,当在持有者进行活动的一般过程中对阅读器提供该设备时,该检测卡能够将该暴露对适合的负。

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