[发明专利]针对可调节的物理透气性特性整合至物品的动态材料

说明书

发明背景

动态材料是能够响应于刺激而改变形状的材料。刺激可以是热能(或缺乏热能)、含水量(或缺乏含水量)、光(或缺乏光)、电流(或缺乏电流)、磁影响(或缺乏磁影响)的形式和其他形式的刺激。

发明概述

本发明的各方面涉及针对可调节的物理特性(例如，美感性、功能性)将动态材料整合至物品的系统和方法。例如，响应于人类身体热量，动态材料可以改变形状以允许服装物品中的额外的透气性或升程(loft)。类似地，响应于水分的存在，服装物品可以关闭通风孔以防止将雨引入物品的内部部分之内。形状变化材料可以改变仅影响由形状变化材料形成的特征的形状。此外，据设想，形状变化材料可以改变影响作为整体的物品的几何结构(例如，突起、浅凹、通风孔，等等)的形状。

提供本概述以简化的形式介绍构思的选择，这在下面的详细描述中进一步描述。本概述既不意图识别所要求主题的关键特征或者基本特征，也不意图用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

下面参照附图详细地描述本发明的说明性实施方式，通过引用将其合并于此，并且在附图中：

图1描绘了根据本发明的各方面的包括基础材料和反应性结构的示例性的反应性材料部分；

图2描绘了根据本发明的各方面的示例性的反应性结构；

图3-图7描绘了根据本发明的各方面的利用反应性结构和非反应性结构的呈活性状态的示例性构造；

图8描绘了根据本发明的各方面的结合至具有多个纬线和经线的织物材料内的动态材料；

图9描绘了根据本发明的各方面的具有设定变形的织物材料；

图10A-图10C描绘了根据本发明的各方面的衣物的选定部分的可变的孔；

图11A-图12B描绘了可以用于本文中设想的一个或更多个方面的示例性电激活聚合物(EAP)；

图13描绘了根据本发明的各方面的响应于所施加的刺激而填充间隙空位的形状变化结构；

图14描绘了根据本发明的各方面的几何材料的平面图；

图15描绘了根据本发明的各方面的、图14的在第一方向上延伸的形状记忆聚合物构件和在相反方向上延伸的其他形状记忆聚合物构件的透视图；和

图16-图19B描绘了根据本发明的各方面的利用动态材料打开和关闭结合至物品的通风结构的折曲通风孔(reflex vent)构思。

图20描绘了根据本发明的各方面的载体材料上的成形且定向的动态材料的示例性拉胀结构；

图21描绘了根据本发明的各方面的拉胀结构，其具有相对于与图20中讨论的拉胀结构相似的图案的定位线以示出各部分相对于彼此的定向和放置，以便响应于刺激实现所需的Z-方向变化；

图22描绘了根据本发明的各方面的示例性关系三角形，其描述呈第一状态和呈第二状态的拉胀结构中的各部分的关系；

图23描绘了根据本发明的各方面的由动态材料部分和载体材料形成的呈维度状态的拉胀结构；

图24描绘了根据本发明的各方面的呈与图20、21和23中讨论的那些结构相似的维度状态的拉胀结构；

图25描绘了根据本发明的各方面的形成有载体材料和多个动态材料部分的可选择的拉胀结构；

图26描绘了根据本发明的各方面的拉胀结构的维度透视图，该拉胀结构具有与图25中描绘的动态材料相似的动态材料的图案；

图27描绘了根据本发明的各方面的拉胀结构的维度透视图，该拉胀结构具有与图25中描绘的动态材料(来自与图26中讨论的表面相对的表面)相似的动态材料的图案；

图28描绘了根据本发明的各方面的具有形成简单弯曲的动态材料部分的拉胀结构的示例性图案；

图29描绘了根据本发明的各方面的呈局部维度状态的图28的拉胀结构；

图30描绘了根据本发明的各方面的呈维度状态的图28的拉胀结构；

图31描绘了根据本发明的各方面的示例性动态材料部分；

图32描绘了根据本发明的各方面的动态材料部分3000沿着剖切线32-32的横截面图；

图33描绘了根据本发明的各方面的动态材料部分3000沿着剖切线33-33的横截面图；

图34描绘了根据本发明的各方面的动态材料部分；

图35描绘了根据本发明的各方面的动态材料部分沿着剖切线35-35的横截面图；

图36描绘了根据本发明的各方面的动态材料部分沿着剖切线36-36的横截面图；