包含受控物质释放的柔性材料制造技术

一种柔性材料，包括：　　　　交织的纤维（２０）；　　　　　用于传递电流并产生散布在所述纤维（２０）中的局部加热的装置（２３）；　　　　至少一个位于所述交织的纤维（２０）和电流传递装置（２３）之上或之中的微胶囊，其包含有物质，并可在因选择性地加热所述电流传递装置（２３）而产生局部加热从而破裂时释放所述物质；和　　　　用于控制从所述电流传递装置（２３）中通过的电流以实现可控制的局部加热的装置（５）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可穿戴的电子装置和物质的受控释放。微囊封装技术涉及将少量的物质如香水封装在只有几微米直径的塑料、明胶或聚合物的球体中。这些球体在破裂时释放出物质。破裂可以机械式地(例如用手指甲刮擦或剥离设于球体任一侧上的粘合剂)、化学式地(例如通过在溶剂中溶解球体从而释放物质)或通过加热地(例如利用外部热源将球体加热至其开始破裂的熔点之上)来发生。在微胶囊中可以封装各种物质。例如，这些物质可以是香气、染料、洗液或油。物质可在微胶囊中保存长达数年之久。在传统上，微胶囊的使用被限制在杂志中的带香味嵌件和可买到的“刮破然后嗅到”的商品中，这两者都是比较刚性的。美国专利No.4990392(’392专利)介绍了一种包括有利用热粘合材料施加在织物上的微胶囊的纺织品，其通过引用结合于本文中。’392专利描述了将包含物质的微胶囊添加到纺织品上，使微胶囊能承受纺织品的清洗和其它正常使用。在纺织品的正常使用期间，微胶囊可能因温度升高或压力增大而破裂。但是，包含在微胶囊中的物质的释放无法进行选择性控制。包含导电纤维的织物在本领域中也是众所周知的。这种织物包括与纺织用纤维交织在一起以产生电路的纤维。利用开关或电源可使电流有选择地经过这种织物上的某个区域。附图说明图1显示了包含有导电纤维的衣服2。衣服2具有三条由导电纤维组成的电流通路3，3’，3”，电流可从电源4中流经这些电流通路。利用其它已知的技术如导电墨水也可形成电流通路。衣服2还包括开关5，衣服的穿戴者可选择他或她所希望的电流通路。例如，使用者可在夹子6处将便携式电子装置如无线电话或手提收音机附着在衣服2上。当穿戴者将开关5调节到为电子装置供电的位置时，电流从电源4中经电流通路3”传递到夹子6上，并进入到所附着的装置中。也可以选择构成电流通路3，3’，3”的导电纤维而使其具有高电阻。因此，它们可用做电阻器，并以热量的形式来释放电能。可采用电流通路3，3’，3”来在所选择的区域内加热衣服2。但是，这些织物并不用于选择性地控制物质从织物本身中的释放。因此，需要一种柔性织物，其包括用于选择性地控制物质的释放而无现有技术局限性的装置。在一个方面，包括数个构件的柔性材料满足了对允许微囊封装物质的受控释放的柔性材料的需求。一个构件是交织的纤维。第二构件是用于传递电流并产生散布在纤维中的局部加热的装置。第三构件是至少一个微胶囊，其位于交织纤维和电流传递装置之上或之内，包含有物质，并可在因选择性地加热该电流传递装置而产生局部加热从而破裂时释放所述物质。第四构件是用于控制从电流传递装置中通过的电流以实现受控局部加热的装置。在一个实施例中，用于传递电流并产生局部加热的装置是导电纤维。在另一实施例中，用于传递电流并产生局部加热的装置是导电墨水。在又一实施例中，所述至少一个微胶囊还包括热塑性聚合物。在另一实施例中，该热塑性聚合物形成了包含有待释放物质的所述至少一个微胶囊。在又一实施例中，所述至少一个微胶囊在达到其熔点时释放物质。在另一实施例中，该物质具有比所述至少一个微胶囊的熔点更低的沸点。在又一实施例中，所述物质是油、液体或固体材料。在另一实施例中，所述物质在释放到周围环境中时会产生一定的气味。在又一实施例中，电流控制装置包括电源以及电流通路选择器。在另一实施例中，电流控制装置还包括至少一个可确定何时激励和去激励电流传递装置的可编程传感器。在另一实施例中，所述至少一个可编程传感器可检测预定数目的微胶囊何时已破裂。电流控制装置也可包括计时器。在一个实施例中，计时器根据所述至少一个微胶囊的熔点、微胶囊的数量以及包含在所述至少一个微胶囊中的物质的材料性质来确定何时去激励电流传递装置。在另一实施例中，柔性材料包括多个微胶囊，微胶囊的第一部分包含有第一物质，而其第二部分包含有第二物质。在另一实施例中，第一物质和第二物质具有不同的材料性质。不同的材料性质可以是气味、熔点、粘性、物理状态、颜色、味道、化学成分和质地。在另一实施例中，包含有第一物质的第一部分微胶囊在柔性材料的某一区域上或其中成组地设置，使得电流控制装置局部地加热该区域，并且进行第一物质的释放。在另一实施例中，电流控制装置允许局部地加热第一或第二部分微胶囊，并且可控制地实现第一或第二物质的释放。在又一实施例中，电流控制装置允许局部地加热第一和第二部分微胶囊，并且可控制地实现第一和第二物质的一部分的释放。在另一实施例中，第一部分微胶囊具有与第二部分微胶囊不同的熔点。在另一实施例中，电流控制装置包括用于局部地加热第一和第二部分微胶囊而只使第一部分微胶囊破裂并释放出其所包含物质的装置。在一个方面，柔性材料包括交织的纤维；用于传递电流并产生散布在纤维中的局部加热的装置；至少一种位于交织的纤维和电流传递装置之上或之内的物质，该物质因选择性地加热电流传递装置所产生的局部加热而被蒸发；以及用于控制从产生局部加热的装置中通过的电流的装置。在本专利技术的另一方面，一种可控制地释放包含在柔性材料中的物质的方法包括若干步骤。一个步骤是将纤维和用于传递电流并产生散布在织物纤维中的局部加热的装置集成起来。另一步骤是形成至少一个包含有物质的微胶囊。另一步骤是将该至少一个微胶囊集成在该集成式纤维和电流传递装置之上或之中。另一步骤是选择性地加热该至少一个微胶囊。另一步骤是使该至少一个微胶囊破裂，以及另一步骤是释放物质。在本专利技术的另一方面，一种可控制地释放包含在柔性材料中的物质的方法包括将纤维和用于传递电流并产生散布在织物纤维中的局部加热的装置集成起来；在交织的织物纤维和电流传递装置之上或之中形成物质；选择性地加热该物质；以及使该物质蒸发。本专利技术提供了可从以下描述、附图和权利要求中清楚的许多优点。参考附图可以更完整地理解本专利技术，在图中图1显示了包括导电纤维的现有技术中的衣服；图2显示了包括导电纤维和微囊封装物质的柔性材料的截面；图3显示了包括导电纤维和多个区域的微囊封装物质的衣服；图4显示了在其表面上的隔开区域中带有微囊封装物质的柔性导电材料上的某一区域的截面；和图5显示了在其表面上的隔开区域中带有微囊封装物质的柔性导电材料的另一实施例。图2显示了包括导电纤维和微囊封装物质的柔性材料的截面。柔性材料包括由导电材料制成并织入到织物纤维层20中的导电纤维23。导电纤维23的两面上都覆有隔热层22，其用于防止微胶囊层21a和21b过热或被过快地加热。层21a和21b由包含某种物质如香水的微胶囊组成。当电流穿过导电纤维23时，它们起电阻器的作用，并发出一定量的热量。这便加热了隔热层22以及微胶囊层21a和21b。当单个微胶囊开始受热时，其所包含的香水达到其沸点。当单个微胶囊达到其熔点时，其破裂并释放出汽化的香水。隔热层22可选择成能够保证只有有限量的热量将到达微胶囊，这样，在每次使用者通过导电纤维23来传递电流时，有限数量的微胶囊将破裂。这使得柔性材料可多次使用，因为在每次使用期间只有些许微胶囊破裂。隔热层也可作为包围了导电纤维23的涂层而存在。另外，也可将通过导电纤维23的电流量设定成能够实现所需量的微胶囊破裂。将在一次使用期间破裂的微胶囊的所需数量依赖于其所包含物质的材料性质。例如，如果微胶囊包含有高浓度的香气，那么在一次使用中只需要使几个微胶囊破裂。在图2中，微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：G·马马罗波洛斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：