[发明专利]使用无线传输热激活反应活性材料的方法

说明书

相关申请的交叉引用

此美国非临时专利申请是2008年3月31日提交的、名称为“METHODS OF DEPLOYING A COVER UTILIZING ACTIVE MATERIAL AND AN EXTERNAL HEAT SOURCE”的待决美国非临时专利申请No. 12/059,861（“'861申请”）的部分继续申请并且要求上述'861申请的权益，'861申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及激活热致动的活性材料的方法，更具体地，涉及利用无线传输激活热致动的活性材料以使能或直接导致激活的方法。

背景技术

热致动的活性材料（例如，形状记忆合金，形状记忆聚合物，石蜡，等）的致动器通常需要硬线连通以实现按需激活。更具体地，在这些系统中，包括输入装置或控制器的电路提供电流，其用于直接（例如，通过焦耳加热）或间接地（例如，通过相邻热元件的通电）加热致动器，其中装置或控制器可操作以控制电流和激活信号。不用说，提供硬线连接的需要限制了系统的范围和灵活性，并导致了其他令人关注的问题。例如，应认识到的是，输入装置或控制器和致动器之间的距离由可接受的材料成本，以及根据可用电压的电路内的电阻限制，并且由此应认识到的是需要使用者存在于致动器附近。

发明内容

响应于这些和其他令人关注的问题，此处提供了利用无线传输（即，能量的辐射形式）热激活激活的活性材料致动器的新方法。本发明的方法和致动器构造用于实现按需激活而无需使用电路。通过使用无线介质，可以大大增加输入装置或控制器和致动器之间的间距，从而使能远程激活。最后，本发明特别有用于扩展热激活的活性材料的潜在应用。例如，本发明可在操作者不能在场的危险环境中并在断电期间用于通过固体材料使能按需激活。

一般来说，本发明涉及一种激活热致动的活性材料致动器的方法，并且包括以下步骤：产生无线传输，并将接收元件与传输接合。元件连通地连接到致动器，使得由于与传输接合而修改元件，导致致动器暴露于热能量激活信号。更优选地，元件热连接到致动器，并且由于与传输接合可操作以产生信号。因此，本发明的另一个方面涉及适合使用的致动组件。

上述和其他特征，包括不同类型的致动组件，以及此处构思的接收元件，通过后面附图和详细描述示例。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种激活热致动的活性材料致动器的方法，所述致动器限定外表面，所述方法包括以下步骤：

a. 产生无线传输；

b. 将接收元件与传输接合，其中元件连通地连接到致动器；

c. 由于与传输接合而修改元件；以及

d. 由于修改元件，使致动器暴露于热能激活信号或直接产生信号。

2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，步骤a）还包括以下步骤：选择性地按需产生传输。

3. 根据方案1所述的方法，其特征在于，传输是全方向的。

4. 根据方案1所述的方法，其特征在于，元件选自组，所述组基本上由以下组成：施加到表面的涂层，表面处理，邻近表面的外部层，流体，致动器内浸渍的多个颗粒，以及分子添加剂。

5. 根据方案1所述的方法，其特征在于，元件包括烟火或热电材料。

6. 根据方案1所述的方法，其特征在于，元件形成邻近表面的外部层，并且包括发色材料，所述发色材料选自组，所述组基本上由以下组成：光致变色，热致变色，电致变色，加酸显色材料，并且步骤c）和d）还包括以下步骤：修改层的颜色，以便选择性地使得能够暴露于信号。

7. 根据方案1所述的方法，其特征在于，元件形成邻近表面的外部层，并且具有可在第一和第二值之间切换的辐射率，并且步骤c）还包括以下步骤：由于元件与传输接合切换辐射率。

8. 根据方案1所述的方法，其特征在于，传输包括无线电波，并且元件包括陶瓷，并且步骤c）还包括以下步骤：由于元件与传输接合导致陶瓷振动。

9. 根据方案1所述的方法，其特征在于，传输包括紫外线辐射，并且元件是酸浴，其当暴露于紫外线辐射时具有可切换的PH值，并且步骤c）还包括以下步骤：由于元件与传输接合增加酸的PH值。

10. 根据方案1所述的方法，其特征在于，致动器包括热固性形状记忆聚合物基体，传输14包括具有辐射波长的紫外线辐射，元件包括多个光敏分子开关，其还包括聚合物主链上枝接的肉桂酸，并且嵌入基体内，并且步骤c）和d）还包括以下步骤：仅当辐射波长大于阈值波长时，由于元件与传输接合导致共价交联形成。