带微结构的与时间相关的指示器制造技术

本发明专利技术提供一种制品（２０），该制品包括：基底（１），该基底具有限定多个沟道（４）的微结构化表面；以及流体，在需要激活制品之前，该流体与所述基底分隔开，其中，该制品被设计成它可以在所需的时候被激活，以允许流体与所述基底的至少一个沟道接触，所述制品适合提供可测量的变化电学特性，所述电学特性的变化与所述流体迁移通过所述基底时所述流体的推进相对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供与时间相关的指示器，包括但不限于计时器和时间/温度指示器。
技术介绍
提供显示易变质产品的有效期何时到期的一种简单方法是，在每个产品上标记建议日期，该产品应当在该日期之前使用。但是，这种方法的缺点在于，易变质产品的实际有效期取决于该产品所暴露的温度历史，因为易变质产品的变质速率通常随着温度的升高而增大。也就是说，与在相对较低温度下暴露一定时期之后相比，易变质产品在相对较高温度下暴露一定时期之后具有更短的剩余有效期。更广义地说，任何物质或产品的具体性质或特性的变化速率可能会随着温度升高而增大。因此，用“失效”日期标记产品必须是基于假设该具体产品暴露在预定热条件下。然而，实际的暴露条件始终无法预计或控制，因此需要时间-温度指示器。在本领域中，建议用计时器和时间-温度指示器来克服这种问题。对于时间指示器的应用可以分成两大类。第一类包括不仅测量时间，而且计及产品的实际积累热暴露的时间指示器。通过使指示器的变化速率根据所需的函数随着温度增大来实现该目标。一些这样的指示器需要得到阈温度，在该阈温度以下指示器不变化。其它指示器更连续地响应温度的变化。这种类型的时间指示器通常称为“时间-温度指示器”。第二类应用包括其中热灵敏度最低的时间指示器。该时间指示器很像时钟一样工作，可见地显示流逝的时间。这种类型的时间指示器常常称为“计时器”。已知计时器和时间-温度指示器通过化学反应机制、扩散机制和毛细驱动的流体虹吸机制来工作。关于对几种类型指示器的讨论，参阅Dee Lynn Johnson，″Indicating Devices，″inThe WileyEncyclopedia of Packaging Technology，400-406(John Wiley &Sons，1986)。时间指示器和时间-温度指示器可用于诸如监视易变质物品的有效期之类的各种应用中。这种易变质物品包括但不限于食物、食物添加剂(例如阿斯巴特)、生物材料、药品、化妆品、照相器材和疫苗。时间指示器也可以用在不涉及易变质物品的各种应用中监视流逝的时间和有效期。例如，安全标识可以具有时间指示器，以标记到期时间。时间指示器也可以用作某一任务和/或物品需要替换、完成或更新的提示。时间指示器也可以用于新颖物品和赌票中。WO 01/88634描述这样一种制品，该制品包括基底，其具有限定多个沟道的微结构化表面；以及流体，在需要激活该制品之前，其与该基底分隔开；其中，该制品被设计成使得能够操作它来使流体可与该基底的至少一些沟道接触，从而激活该制品；并且，其中，该制品被设计成当流体穿过该基底的沟道迁移时提供流体的推进的指示。
技术实现思路
希望有能够自动和/或遥控地跟踪和询问指示器的时间指示器和时间-温度指示器。这种类型的指示器可用于目前使用时间指示器和时间-温度指示器的很多应用中，尤其在希望能够在物流链的每个交易点上记录物品所经历的时间或热暴露的时候。就这个思路作出了本专利技术。本专利技术的制品优选还具有高的精度，并且容易读取。它们还优选是自备的，并且优选允许在需要时激活。通过适当选择流体(例如，对温度敏感的或对温度相对不敏感的流体)，该制品可以充当例如时间/温度指示器或计时器。该制品优选在推进和终端点确定时能够提供高精度的读数。本专利技术提供一种制品，该制品包括基底；流体，在激活该制品以使该流体能够接触该基底之前，其与该基底分隔开；所述基底是这样所述流体可以沿所述基底以依赖时间或时间和温度的速率迁移，所述制品适合用于提供可测量的变化电学特性，所述电学特性的变化与当所述流体沿所述基底迁移时所述流体的推进相对应。优选地，所述可测量的变化电学特性是电容、和/或导电率、和/或电压。优选地，所述基底具有限定多个沟道的微结构化表面，所述电学特性的变化与当所述流体沿所述沟道迁移时所述流体的推进相对应。根据本专利技术的第一实施例，本专利技术的制品还包括导电层，该导电层与当所述流体沿所述基底迁移时同所述流体接触的所述基底的表面相邻。在该实施例中，优选的是，所述流体是导电流体/电解流体，并且形成电阻器/电源的一部分，所述导电层为所述电阻器/电源提供一个电极，从而所述电阻器的电阻或所述电源的电压或所述电源的可输送电流随着当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进而变。根据第一实施例的第一可供选用的方面，所述导电层也提供所述电阻器/电源的反电极。优选地，所述导电层被图案化，以提供两个分离的交错部分，其中的每一个部分形成所述电极中的一个。根据第一实施例的第二可供选用的方面，所述流体仍是导电流体/电解流体，并且形成电阻器/电源的一部分，所述导电层为所述电阻器/电源提供一个电极，从而所述电阻、所述电源的电流驱动能力随着当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进而变。所述导电层提供所述电阻器/电源的反电极，并且所述导电层被图案化，以提供与所述一个电极相关的多个反电极。所述反电极布置成当所述流体沿着所述基底迁移时被所述流体依次接触。在本专利技术的该方面中，要测量的所述变化电学特性是电阻、导电率或电压。可供选用的另一方式是，根据第一实施例的第三可供选用的方面，所述流体仍是导电流体/电解流体，并且形成电阻器/电源的一部分，所述导电层为所述电阻器/电源提供一个电极，从而所述电阻器/电源的电阻/电压随着当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进而变。在本专利技术的第一实施例的可供选用的该方面中，所述基底包括多个沟道。所述制品包括导电涂层，该导电涂层仅在所述沟道中的至少一些沟道的底部区域上，以提供所述电阻器/电源的反电极。在有该附加的导电涂层的情况下，电容也是可测量的特性。优选地，在此第三可供选用的实施例中，所述导电层被图案化，以提供与所述反电极相关的多个电极，所述电极布置成当所述流体沿着所述基底迁移时被所述流体依次接触。根据第一实施例的第四可供选用的方面，所述流体仍是导电流体/电解流体，并且形成电阻器/电源的一部分，所述导电层为所述电阻器/电源提供一个电极，从而所述电阻器/电源的电阻/电压随着当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进而变。所述导电涂层被图案化，以提供与所述一个电极相关的多个反电极，所述反电极布置成当所述流体沿着所述基底的沟道迁移时被所述流体依次接触。在该可供选用的方式中，电容是附加的可测量的变化电学特性。根据本专利技术的第二实施例，上述广义地定义的本专利技术的制品还包括绝缘层和导电层，该绝缘层位于在当所述流体沿所述基底迁移时被所述流体接触的所述基底附近，该导电层与制品另一侧上的所述绝缘层相邻。根据该实施例，所述流体优选是介电流体，并且形成电容器的一部分，所述导电层为所述电容器提供一个电极，从而所述电容器的电容随着当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进而变。因此，电容是可测量的变化电学特性。根据第二实施例的第一优选方面，所述导电层还提供所述电容器的反电极。更优选地，所述导电层被图案化，以提供两个分离的交错部分，其中的每个部分形成所述电极中的一个。根据本专利技术的第二实施例的第二方面，所述流体仍优选是介电流体，并且形成电容器的一部分，所述导电层为所述电容器提供一个电极。在该第二方面中，所述导电层被图案化，以提供与所述一个电极相关的多个反电极；所述反电极布置成当所述流体沿着所述基底迁移时被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包括：基底；以及流体，在激活所述制品以使所述流体接触所述基底之前，该流体与所述基底分隔开，所述基底是这样：即，使得所述流体能够以依赖时间或者时间和温度的速率沿着所述基底迁移；所述制品适合提供可测量的变化电学特性，所述电学特性的变化与当所述流体沿着所述基底迁移时所述流体的推进相对应。

【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：大卫约翰斯金纳，卡尔海茵茨罗曼，安东屈佩尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]