[发明专利]热自适应材料的系统和方法

说明书

一种自适应薄片，其包括界定第一长度的第一层，所述第一层被配置成呈现响应于第一环境条件的基础配置，并且呈现响应于第二环境条件的膨松配置，其中相较于所述基础配置，所述第一层沿所述第一长度卷曲。所述第一织物层包括：界定第二长度并且具有第一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第二环境条件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膨胀系数不同的第二膨胀系数的第二材料。

相关申请的交叉参考

本申请为2015年5月21日提交的标题为热自适应材料的系统和方法（SYSTEM ANDMETHOD FOR THERMALLY ADAPTIVE MATERIALS）的美国临时专利申请第62/164,740号的非临时申请并且要求其优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。本申请同样为2015年11月18日提交的标题为热自适应材料的系统和方法（SYSTEM ANDMETHOD FOR THERMALLY ADAPTIVE MATERIALS）的美国临时专利申请第62/257,126号的非临时申请并且要求其优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中并用于所有目的。

关于联邦政府资助的研究的声明

本发明是在政府支持下根据美国能源部授予的DE-AR0000536进行。政府在本发明中享有一定权利。

背景技术

隔热材料常规上是静态的，同时其隔热值基本上对环境条件的变化没有反应。鉴于前述，存在对改进的自适应材料系统和方法的需要，以致力于解决前述常规隔热材料的障碍和不足。

发明内容

一个方面包括一种具有由热自适应织物界定的衣物主体的热自适应衣物，其被配置成用于穿在用户身上并且包围用户身体，所述织物包括被配置成面向穿戴用户的身体的内部面；被配置成面向穿戴用户外部的环境的外部面；界定外部面的至少一部分的第一织物层；界定内部面的至少一部分并且在一个或多个接缝处与第一织物层耦接的第二织物层；和由第一和第二织物层和一个或多个接缝界定并且安置于第一和第二织物层和一个或多个接缝内的多个腔体。

在一个实施例中，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，其中第一织物层与第二织物层以第一平均距离隔开；并且第一织物层被配置成呈现响应于与第一环境温度范围不同的第二环境温度范围的膨松配置，其中第一织物层与第二织物层以大于第一平均距离的第二平均距离隔开。

在另一个实施例中，当环境温度增加而不同于第一环境温度范围时，第一和第二层之间的平均距离响应于第二温度范围内的温度而增加。在另一个实施例中，衣物主体以机械方式界定第三环境温度范围，其邻近第二环境温度范围并且与第一环境温度范围不同，其中增加的第一和第二层之间的平均距离通过衣物主体的物理配置被限制为最大距离。在又一个实施例中，第二环境温度范围的温度小于第一环境温度范围的温度。

在一个实施例中，第一织物层包含界定第一长度的第一材料，并且其中第一材料被配置成根据第一热膨胀系数，响应于第二环境温度范围内的温度变化而沿第一长度逐渐膨胀。

在另一个实施例中，第一织物层包含界定与第一长度平行的第二长度的第二材料，并且其中第二材料被配置成根据与第一热膨胀系数不同的第二热膨胀系数，响应于第二环境温度范围内的温度变化而沿第二长度逐渐膨胀。

在另一实施例中，第一和第二材料大体上是平坦的并且沿耦接面耦接在一起。在又一个实施例中，第一和第二材料界定垂直于第一和第二长度的相应第一及第二宽度，并且其中第一和第二宽度响应于第二环境温度范围内的温度变化而保持大体上不变。