[发明专利]热自适应材料的系统和方法

权利要求书

1.一种热自适应衣物，其被配置成用于穿在用户身上并且包围用户身体，所述热自适应衣物包含：

由热自适应织物界定的衣物主体，所述热自适应织物包括：

第一织物层；

在一个或多个接缝处与所述第一织物层耦接的第二织物层；和

由所述第一和第二织物层和所述一个或多个接缝界定并且安置于所述第一和第二织物层和所述一个或多个接缝内的多个腔体；

其中所述第一织物层被配置成呈现响应于第一环境温度范围的基础配置，其中所述第一织物层与所述第二织物层以第一平均距离隔开；并且

其中所述第一织物层被配置成呈现响应于与所述第一环境温度范围不同的第二环境温度范围的膨松配置，其中所述第一织物层与所述第二织物层以大于所述第一平均距离的第二平均距离隔开；

其中所述第一织物层包含界定第一长度的第一材料，并且其中所述第一材料被配置成根据具有大于1000 µm/m/K的大小的第一热膨胀系数，响应于所述第二环境温度范围内的温度变化而沿所述第一长度逐渐膨胀，并且其中，所述第一材料包括扭曲的聚合物卷绕致动器；

其中所述第一织物层包含界定与所述第一长度平行的第二长度的第二材料，并且其中所述第二材料被配置成根据与所述第一热膨胀系数不同的第二热膨胀系数，响应于所述第二环境温度范围内的温度变化而沿所述第二长度逐渐膨胀或收缩；

其中至少部分地基于所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数之间的热膨胀系数的差值（ΔCTE）来产生所述第一平均距离和第二平均距离之间的差值。

2.根据权利要求1所述的热自适应衣物，其中当环境温度增加而不同于所述第一环境温度范围时，所述第一和第二层之间的平均距离响应于所述第二环境温度范围内的温度而增加。

3.根据权利要求2所述的热自适应衣物，其中增加的所述第一和第二层之间的所述平均距离通过所述衣物主体的物理配置被限制为最大距离。

4.根据权利要求1所述的热自适应衣物，其中所述第二环境温度范围的温度小于所述第一环境温度范围的温度。

5.根据权利要求1所述的热自适应衣物，其中所述第二织物层被配置成呈现响应于第三环境温度范围的第二层基础配置，并且其中所述第二织物层被配置成呈现响应于与所述第三环境温度范围不同的第四环境温度范围的第二层膨松配置。

6.根据权利要求1所述的热自适应衣物，其中所述第一和第二材料界定垂直于所述第一和第二长度的相应第一及第二宽度，并且其中所述第一和第二宽度响应于所述第二环境温度范围内的温度变化而保持不变。

7.根据权利要求1所述的热自适应衣物，其中所述第一热膨胀系数或第二热膨胀系数中的至少一个是负的。

8.一种热自适应织物，其包含：

界定第一长度的第一织物层，所述织物层被配置成呈现响应于第一环境温度范围的平坦基础配置，并且呈现响应于第二环境温度范围的膨松配置，其中相较于所述基础配置，所述织物层沿所述第一长度卷曲，所述织物层包含：

界定第二长度并且具有大于1000 µm/m/K的大小的第一热膨胀系数的第一材料，并且其中所述第一材料被配置成响应于所述第二环境温度范围内的温度变化而沿所述第二长度逐渐改变长度，和

界定第三长度并且具有与所述第一热膨胀系数不同的第二热膨胀系数的第二材料，

其中所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数限定热膨胀系数的差值（ΔCTE），所述热膨胀系数的差值表明热自适应织物的织物层的一系列运动或扭曲；

所述第一织物层与第二织物层耦接以形成所述热自适应织物。

9.根据权利要求8所述的热自适应织物，其中所述第一材料包含至少一个卷绕致动器，其包括被配置成以相反方式对温度变化分别作出响应的交替的异手性和同手性部分。

10.根据权利要求8所述的热自适应织物，其中所述第一织物层被配置成展现响应于10℃的温度变化，面积变化不超过5%。