配置在慢粒子著色材料中的變色材料制造技術(shù)

描述了一種物品,所述物品包括配置于鏈內(nèi)的氧化鐵膠體納米晶體鏈,其中納米晶體鏈嵌入用于形成物品的材料內(nèi)或嵌入用于轉(zhuǎn)換物品顏色的轉(zhuǎn)換介質(zhì)內(nèi)。材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包含彈性特性，所述彈性特性允許納米晶體顯示由施加于物品上的外力強度所確定的臨時顏色，材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包含記憶特性，所述記憶特性導致當外力被移除時所顯示的臨時顏色消散，其中，所顯示的臨時顏色的消散足夠緩慢，以便可用普通觀察者的裸眼在視覺上可觀察到。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
配置在慢粒子著色材料中的變色材料
本專利技術(shù)涉及鞋類、服裝以及機器，其包含響應于施加到一層或多層材料上的電荷而改變顏色的材料。
技術(shù)介紹
已經(jīng)存在若干關(guān)于變色材料發(fā)展的出版物。光子晶體具有特殊結(jié)構(gòu)，所述特殊結(jié)構(gòu)在相比于光波長的長度尺度上顯示出折射率的周期變化。此周期性對于特定能量和波矢量范圍意味著不允許光傳播通過介質(zhì)。如此不被允許的波長組被稱為光子帶隙。由于其并不歸因于存在染料或顏料，而在于材料本身的構(gòu)造，由此賦予光子結(jié)構(gòu)的著色被稱為結(jié)構(gòu)色。光子晶體可以在自然界發(fā)現(xiàn)，例如在甲蟲翅鱗、蝴蝶翅膀和鸚鵡羽毛中發(fā)現(xiàn)，也以利用各種不同的技術(shù)來制造。近年來發(fā)現(xiàn)，氧化鐵膠體納米晶體簇("CNCs")液體懸浮液受到磁場的影響將導致CNCs組裝為形成光子晶體的周期性陣列，所述光子晶體衍射可見光譜以及紫外和紅外光譜內(nèi)的光。調(diào)整施加于CNSs的磁場強度將改變光子晶體結(jié)構(gòu)以及所衍射光的波長(顏色)。換句話說，CNCs所顯示的顏色可以通過改變施加于包含CNCs的懸混液上的磁場強度來控制。最早的出版物之一為WO2009/017525，其描述了粒子發(fā)展，所述粒子具有變色屬性，其描述了超順磁性的磁鐵礦(Fe3O4)CNCs的發(fā)展。聚丙烯酸被用作表面活性劑以使羧基與磁鐵礦表面的鐵離子強配位。WO2009/017525還教導了一種用超順磁性的磁鐵礦CNCs封端的聚丙烯酸脂構(gòu)造膠體光子晶體的方法。由于表面覆蓋高度帶電的聚丙烯酸脂以及磁鐵礦CNCs的強磁響應，膠體光子晶體展現(xiàn)出覆蓋整個可見光域的高度可調(diào)的衍射性。這些磁鐵礦CNCs易于在極性溶劑中(比如水和鏈烯醇類)基于磁場應用而自組裝為膠體光子晶體。光子晶體的光學響應迅速且完全可逆。WO2010/096203教導了一種在非極性溶劑中通過利用電荷控制劑在CNCs上建立長期靜電斥力而將超順磁CNCs組裝為膠體光子晶體的方法。該方法包含用疏水涂層包覆CNCs以便CNCs可溶于非極性溶劑溶液中，并向非極性溶劑溶液中添加表面活性劑(電荷控制劑)，其中表面活性劑增加了CNCs之間的電荷分離，以形成具有可調(diào)的微粒分離的有序結(jié)構(gòu)。WO2012/051258描述了一種形成光子晶體的方法，所述光子晶體通過在磁性液體介質(zhì)內(nèi)分散固體粒子來衍射光以產(chǎn)生顏色，并將磁性液體介質(zhì)內(nèi)的固體粒子磁性地組織為膠體光子晶體結(jié)構(gòu)。固體粒子是非磁性的，磁性液體介質(zhì)是磁性的以納米粒子為基本成分的磁流體，其通過在液體介質(zhì)中分散過渡金屬和金屬氧化物的磁性納米粒子而制備。所述磁流體可以在極性或非極性溶劑中產(chǎn)生。WO2013/006207描述了一種通過在主納米結(jié)構(gòu)上疏水性納米粒子直接自組裝而制造多功能復合粒子的方法，所述主納米結(jié)構(gòu)包含高密度表面硫醇基(thiolgroups)。各種組分的疏水性納米粒子及其結(jié)合可以通過金屬陽離子與硫醇基之間的強配位相互作用而直接地組裝到主表面上。所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)可以進一步用常規(guī)的二氧化硅層進行涂覆以穩(wěn)定該組裝并使其在水中高度可分散。WO2010/120361教導了一種方法，其中CNCs被包覆于其他適合介質(zhì)的殼層中，例如二氧化硅、二氧化鈦(氧化鈦)和/或聚合物(例如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯)，其中涂層提供了良好的可分散性以及在光固化溶液或樹脂中提升溶解斥力的手段。在包含CNCs的光固化溶液或樹脂被安置于不混溶的溶液(例如油)以形成乳液之后，被包覆的CNCs于是被分散于光固化溶液或樹脂中。乳液被暴露于外部磁場以在光固化溶液或樹脂內(nèi)的乳滴內(nèi)將被包覆的CNCs排列為一維鏈，且乳滴在光固化溶液或樹脂內(nèi)被固化為磁彩色微球，以便當磁場被移除時固定由CNCs所顯示的顏色。磁彩色組分可以用于彩色顯示、引導標示、生物和化學檢測和/或磁場傳感。WO2013/112224教導了一種穩(wěn)定電磁帶電粒子的方法，其包含用保護層包覆電磁帶電粒子以及用二氧化硅刻蝕保護層以產(chǎn)生多孔保護層。WO2012/122216描述了一種制造具有磁性響應光子特性的單獨固定納米鏈的方法，其中CNCs被二氧化硅層包覆，磁場被施加于CNCs以將CNCs組裝為光子鏈，所述光子鏈隨后被二氧化硅附加層所涂覆。微粒鏈于是由二氧化硅涂覆層所永久固定以便其在被分散于溶液或被干燥于固體基質(zhì)上時保持穩(wěn)定。WO2012/023991描述了一種用于調(diào)整雙穩(wěn)態(tài)材料的設備，比如聚合物或其他包含CNCs的媒體/介質(zhì)。在特定實施例中，調(diào)整設備傳送能量至CNCs，其依次局部地軟化或融化緊鄰每個CNCs周圍的熱可逆聚合物，因此，當施加磁場用于調(diào)整雙穩(wěn)態(tài)材料所顯示的顏色時，允許CNCs在聚合物內(nèi)進行局部重定方位。在其他實施例中，電離輻射(IR)設備可以用于替代加熱。WO2011/126575描述了一種顏色可變的人造指甲，其中指甲由雙穩(wěn)態(tài)材料形成，例如膽甾相液晶層，其適于響應于電荷的應用而改變顏色。雖然這些出版物描述了如何由懸浮在極性或非極性液體溶劑中的CNCs形成膠體光子晶體，如何磁性地組織包含CNCs的磁流體內(nèi)的非磁性固體粒子，如何將CNCs結(jié)合于主表面之上，如何在紫外(UV)固化樹脂中或通過涂敷二氧化硅的應用來永久固定CNCs所顯示的顏色，以及如何在雙穩(wěn)態(tài)介質(zhì)中可逆地固定CNCs所顯示的顏色，但是仍然存在對如下方法的需求：將CNCs并入或?qū)NCs應用于制造服裝、鞋類、體育器材和配件的材料中，以及固定由CNCs所顯示的顏色(可逆地或永久地)以便當磁場被移除時顏色不發(fā)生改變。此外，現(xiàn)有技術(shù)中用于制造相比于背景具有不同顏色細部的物品存在著局限性。例如，織物中的雙色調(diào)顏色典型地是通過將彩色圖案升華于基質(zhì)之上或兩種不同色紗編織到底布中來實現(xiàn)的。雖然升華可以產(chǎn)生生動的色彩，但當細部厚度小于3mm時用此工藝重現(xiàn)銳譜線是困難的，例如圖1A和1B中所示的運動衫中V形標記的厚度。因此，存在發(fā)展一種用于制造相比于背景具有不同顏色細部的物品的改進工藝的進一步需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
此專利中所用的術(shù)語“專利技術(shù)”、“該專利技術(shù)”、“此專利技術(shù)”、“本專利技術(shù)”意于廣泛地涉及此專利和以下專利權(quán)利要求書的全部主題。包含這些術(shù)語的表述不應被理解為于此對所描述主題的限制或?qū)σ韵聦＠麢?quán)利要求書含義或范圍的限制。此專利所覆蓋的專利技術(shù)實施例由以下權(quán)利要求進行限定，而并不通過
技術(shù)實現(xiàn)思路
進行限定。此
技術(shù)實現(xiàn)思路
為專利技術(shù)不同方面的高級概述并引入了在下文詳細說明部分所進一步描述的一些概念。此
技術(shù)實現(xiàn)思路
無意于確定所主張主題的關(guān)鍵或必要特征，也無意于孤立地使用以確定所主張主題的范圍。所述主題應當參考此專利整個說明書的適當部分、任意或全部附圖以及每個權(quán)利要求而理解。根據(jù)本專利技術(shù)的特定實施例，提供了一種變色材料，所述變色材料包括配置于鏈內(nèi)的氧化鐵膠體納米晶體，其中，將納米晶體的鏈嵌入用于形成變色材料的材料內(nèi)或嵌入用于轉(zhuǎn)換變色材料顏色的轉(zhuǎn)換介質(zhì)內(nèi)，其中，材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括彈性特性，所述彈性特性允許納米晶體顯示由施加于變色材料上的外力強度所確定的臨時顏色，材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括記憶特性，所述記憶特性導致當外力被移除時所顯示的臨時顏色消散，其中，所顯示的臨時顏色的消散足夠緩慢，以便可用普通觀察者的裸眼在視覺上觀察到。在一些實施例中，外力為施加于納米晶體的鏈上的磁場。在其他實施例中，外力為施加于材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)上的物理力，所述外力導致材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)的局部變形。在一些實施例中，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種物品，所述物品包括配置于鏈內(nèi)的氧化鐵膠體納米晶體，其中，所述納米晶體鏈嵌入用于形成物品的材料內(nèi)或嵌入用于轉(zhuǎn)換物品顏色的轉(zhuǎn)換介質(zhì)內(nèi)，其中，所述材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括彈性特性，所述彈性特性允許納米晶體顯示由施加于物品上的外力強度所確定的臨時顏色，并且所述材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括記憶特性，所述記憶特性導致當移除外力時所顯示的臨時顏色消散，其中，所顯示的臨時顏色的消散足夠緩慢,以便可用普通觀察者的裸眼在視覺上觀察到。

【技術(shù)特征摘要】
2014.03.24 US 14/222,7211.一種變色材料，所述變色材料包括配置于鏈內(nèi)的氧化鐵膠體納米晶體，其中，納米晶體的鏈嵌入用于形成變色材料的材料內(nèi)或嵌入用于轉(zhuǎn)換變色材料顏色的轉(zhuǎn)換介質(zhì)內(nèi)，其中，所述材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括彈性特性，所述彈性特性允許納米晶體顯示由施加于變色材料上的外力強度所確定的臨時顏色，并且所述材料或轉(zhuǎn)換介質(zhì)包括記憶特性，所述記憶特性導致當移除外力時所顯示的臨時顏色消散，其中，所顯示的臨時顏色的消散足夠緩慢,以便可...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：米歇爾·雷金納德·皮埃爾·約瑟夫·盧西爾，
申請(專利權(quán))人：阿迪達斯股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE