[发明专利]皮肤安全的导电油墨及其在身体上施用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以安全地施用于人或动物的皮肤的油墨，具有这种用途的油墨的应用，以及这种用途的实施方法。

背景技术

在生活逐渐被小机械和机器所控制的时代，为了便于随身携带，电子产品趋向于小型化。对于现代科技，例如移动电话，不知道为何现在不能包括在人的身体或动物的身体的表面上。对于人-机交互的后桌面模型(post-desktop model)的当代趋势表明，在日常物体和活动中，信息处理将变得更加不可缺少。将电子器件印在身体上或将皮肤用作电子装置的基底的概念适合于这种模型。这将使得个人能够通过手势和直觉来与计算机设备和系统进行交流。这也将使得能够开发出新的人-机交互的方法、习惯以及临时的电子器件。

导电材料用于将通向测量仪器(如心电图仪)的导线连接到皮肤。然而，这种材料是油灰状的，不用作油墨。

有很多专利描述了利用身体传输信息的技术。例如，由北爱尔兰的贝尔法斯特女王大学(Queen′s University Belfast)开发的身体天线系统(body antenna system)。“天线(ANTENNAS)”(WO2009010724(A1)，附录II)包括一种可以在人的身体上使用的天线。该技术利用人的身体周围的空气的边界层在便携设备之间传播信号。通过使用特殊的低轮廓天线(low profile antenna)可以产生“爬波”。与类似的技术(如蓝牙)相比，这种波更高效，而且需要的能量更低。

由日本电报&电话公司(Nippon Telegraph&Telephone Corp.，NTT)开发的名为“精灵运动(Firmo)”的发明，使用一种放在口袋中的小型设备来通过身体的表面传递特定的信号。有很多专利都涉及这项技术，比如JP10229357(A)“通过人的身体的信息传送器”和US6223018(B1)“身体内的信息传递设备”。这项技术使人和机器之间的信息传递可以通过接触一个特定的表面来实现。使用者口袋中的设备在跳动着特定的信号的人的身体周围产生“弱交流(AC)电场”。当使用者与接收设备接触时，这种跳动就会解码成在使用者的口袋里的传送设备中包含的信息。专利将“安全和便捷”列为潜在的应用。例如，如果人们在他们的口袋中有适当的钥匙卡，则这种设备将使得他们仅通过接触手柄就能够打开安全门。

传统的导电油墨通常用于电子行业的印刷电路板或电路故障维修。这种油墨由铜、银、导电聚合物、石墨或碳组成，用于喷墨打印机或钢笔中。这种油墨设计成高的导电性，并且通常含有毒金属和溶剂，施用于皮肤不安全，且一旦吸入会很危险。这些油墨并非设计用于有弹性和出汗的材料(如皮肤)。另外，传统的导电油墨难以回收。

发明内容

本发明不同于这些传统的油墨，因为它涉及将柔软的、无毒的导电油墨施用于皮肤表面。

因此，本发明涉及一种适用于人的身体或动物的身体的油墨，该油墨含有颗粒导电材料、粘合剂和湿润剂，所述导电材料以足够的量存在，使得该油墨干燥后是导电的。

本发明还涉及一种电路，该电路包括电源和利用电能的设备，所述电源和所述设备通过导电装置连接，所述装置的至少部分含有施用于人的身体或动物的身体的油墨，该油墨含有颗粒导电材料、粘合剂和湿润剂。

应当理解的是，所述电路的全部或部分可以在人的身体或动物的身体上。在只有部分所述电路在身体上的情况下，所述电路可以被所述身体断开，或者所述身体的部分离开所述电路的剩余部分，从而形成开关。这样电路也可以通过伸展所述油墨(通过伸展已经施敷油墨的皮肤)来操控(以模拟的方式，而不是开关的成对动作(binary action))，从而改变所述油墨的阻值(当所述皮肤变薄时，所述油墨的阻值会发生改变)。

油墨与电子设备之间的连接可以有两种方式：通过身体携带的装置或通过放置在身体以外的装置。如果电子设备是随身携带的(如移动电话)，则连接所述油墨可以通过连接到放置在与所述油墨直接接触的皮肤上的设备的电极来实现。如果电子设备离开身体(如把电极放在建成环境或其它物体上)，则使用者只需将两个或两个以上的点连接以完成电路。无论电子设备是设置在身体上还是身体外，该技术的目的都是让使用者通过简单的动作或接触来与电子装置连接。

本发明的所述组合物具有三个至关重要的成分：颗粒导电材料、粘合剂和湿润剂。