配置在慢粒子着色材料中的变色材料制造技术

描述了一种物品,所述物品包括配置于链内的氧化铁胶体纳米晶体链,其中纳米晶体链嵌入用于形成物品的材料内或嵌入用于转换物品颜色的转换介质内。材料或转换介质包含弹性特性，所述弹性特性允许纳米晶体显示由施加于物品上的外力强度所确定的临时颜色，材料或转换介质包含记忆特性，所述记忆特性导致当外力被移除时所显示的临时颜色消散，其中，所显示的临时颜色的消散足够缓慢，以便可用普通观察者的裸眼在视觉上可观察到。

【技术实现步骤摘要】
配置在慢粒子着色材料中的变色材料
本专利技术涉及鞋类、服装以及机器，其包含响应于施加到一层或多层材料上的电荷而改变颜色的材料。
技术介绍
已经存在若干关于变色材料发展的出版物。光子晶体具有特殊结构，所述特殊结构在相比于光波长的长度尺度上显示出折射率的周期变化。此周期性对于特定能量和波矢量范围意味着不允许光传播通过介质。如此不被允许的波长组被称为光子带隙。由于其并不归因于存在染料或颜料，而在于材料本身的构造，由此赋予光子结构的着色被称为结构色。光子晶体可以在自然界发现，例如在甲虫翅鳞、蝴蝶翅膀和鹦鹉羽毛中发现，也以利用各种不同的技术来制造。近年来发现，氧化铁胶体纳米晶体簇("CNCs")液体悬浮液受到磁场的影响将导致CNCs组装为形成光子晶体的周期性阵列，所述光子晶体衍射可见光谱以及紫外和红外光谱内的光。调整施加于CNSs的磁场强度将改变光子晶体结构以及所衍射光的波长(颜色)。换句话说，CNCs所显示的颜色可以通过改变施加于包含CNCs的悬混液上的磁场强度来控制。最早的出版物之一为WO2009/017525，其描述了粒子发展，所述粒子具有变色属性，其描述了超顺磁性的磁铁矿(Fe3O4)CNCs的发展。聚丙烯酸被用作表面活性剂以使羧基与磁铁矿表面的铁离子强配位。WO2009/017525还教导了一种用超顺磁性的磁铁矿CNCs封端的聚丙烯酸脂构造胶体光子晶体的方法。由于表面覆盖高度带电的聚丙烯酸脂以及磁铁矿CNCs的强磁响应，胶体光子晶体展现出覆盖整个可见光域的高度可调的衍射性。这些磁铁矿CNCs易于在极性溶剂中(比如水和链烯醇类)基于磁场应用而自组装为胶体光子晶体。光子晶体的光学响应迅速且完全可逆。WO2010/096203教导了一种在非极性溶剂中通过利用电荷控制剂在CNCs上建立长期静电斥力而将超顺磁CNCs组装为胶体光子晶体的方法。该方法包含用疏水涂层包覆CNCs以便CNCs可溶于非极性溶剂溶液中，并向非极性溶剂溶液中添加表面活性剂(电荷控制剂)，其中表面活性剂增加了CNCs之间的电荷分离，以形成具有可调的微粒分离的有序结构。WO2012/051258描述了一种形成光子晶体的方法，所述光子晶体通过在磁性液体介质内分散固体粒子来衍射光以产生颜色，并将磁性液体介质内的固体粒子磁性地组织为胶体光子晶体结构。固体粒子是非磁性的，磁性液体介质是磁性的以纳米粒子为基本成分的磁流体，其通过在液体介质中分散过渡金属和金属氧化物的磁性纳米粒子而制备。所述磁流体可以在极性或非极性溶剂中产生。WO2013/006207描述了一种通过在主纳米结构上疏水性纳米粒子直接自组装而制造多功能复合粒子的方法，所述主纳米结构包含高密度表面硫醇基(thiolgroups)。各种组分的疏水性纳米粒子及其结合可以通过金属阳离子与硫醇基之间的强配位相互作用而直接地组装到主表面上。所产生的结构可以进一步用常规的二氧化硅层进行涂覆以稳定该组装并使其在水中高度可分散。WO2010/120361教导了一种方法，其中CNCs被包覆于其他适合介质的壳层中，例如二氧化硅、二氧化钛(氧化钛)和/或聚合物(例如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯)，其中涂层提供了良好的可分散性以及在光固化溶液或树脂中提升溶解斥力的手段。在包含CNCs的光固化溶液或树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树脂中。乳液被暴露于外部磁场以在光固化溶液或树脂内的乳滴内将被包覆的CNCs排列为一维链，且乳滴在光固化溶液或树脂内被固化为磁彩色微球，以便当磁场被移除时固定由CNCs所显示的颜色。磁彩色组分可以用于彩色显示、引导标示、生物和化学检测和/或磁场传感。WO2013/112224教导了一种稳定电磁带电粒子的方法，其包含用保护层包覆电磁带电粒子以及用二氧化硅刻蚀保护层以产生多孔保护层。WO2012/122216描述了一种制造具有磁性响应光子特性的单独固定纳米链的方法，其中CNCs被二氧化硅层包覆，磁场被施加于CNCs以将CNCs组装为光子链，所述光子链随后被二氧化硅附加层所涂覆。微粒链于是由二氧化硅涂覆层所永久固定以便其在被分散于溶液或被干燥于固体基质上时保持稳定。WO2012/023991描述了一种用于调整双稳态材料的设备，比如聚合物或其他包含CNCs的媒体/介质。在特定实施例中，调整设备传送能量至CNCs，其依次局部地软化或融化紧邻每个CNCs周围的热可逆聚合物，因此，当施加磁场用于调整双稳态材料所显示的颜色时，允许CNCs在聚合物内进行局部重定方位。在其他实施例中，电离辐射(IR)设备可以用于替代加热。WO2011/126575描述了一种颜色可变的人造指甲，其中指甲由双稳态材料形成，例如胆甾相液晶层，其适于响应于电荷的应用而改变颜色。虽然这些出版物描述了如何由悬浮在极性或非极性液体溶剂中的CNCs形成胶体光子晶体，如何磁性地组织包含CNCs的磁流体内的非磁性固体粒子，如何将CNCs结合于主表面之上，如何在紫外(UV)固化树脂中或通过涂敷二氧化硅的应用来永久固定CNCs所显示的颜色，以及如何在双稳态介质中可逆地固定CNCs所显示的颜色，但是仍然存在对如下方法的需求：将CNCs并入或将CNCs应用于制造服装、鞋类、体育器材和配件的材料中，以及固定由CNCs所显示的颜色(可逆地或永久地)以便当磁场被移除时颜色不发生改变。此外，现有技术中用于制造相比于背景具有不同颜色细部的物品存在着局限性。例如，织物中的双色调颜色典型地是通过将彩色图案升华于基质之上或两种不同色纱编织到底布中来实现的。虽然升华可以产生生动的色彩，但当细部厚度小于3mm时用此工艺重现锐谱线是困难的，例如图1A和1B中所示的运动衫中V形标记的厚度。因此，存在发展一种用于制造相比于背景具有不同颜色细部的物品的改进工艺的进一步需求。
技术实现思路
此专利中所用的术语“专利技术”、“该专利技术”、“此专利技术”、“本专利技术”意于广泛地涉及此专利和以下专利权利要求书的全部主题。包含这些术语的表述不应被理解为于此对所描述主题的限制或对以下专利权利要求书含义或范围的限制。此专利所覆盖的专利技术实施例由以下权利要求进行限定，而并不通过
技术实现思路
进行限定。此
技术实现思路
为专利技术不同方面的高级概述并引入了在下文详细说明部分所进一步描述的一些概念。此
技术实现思路
无意于确定所主张主题的关键或必要特征，也无意于孤立地使用以确定所主张主题的范围。所述主题应当参考此专利整个说明书的适当部分、任意或全部附图以及每个权利要求而理解。根据本专利技术的特定实施例，提供了一种变色材料，所述变色材料包括配置于链内的氧化铁胶体纳米晶体，其中，将纳米晶体的链嵌入用于形成变色材料的材料内或嵌入用于转换变色材料颜色的转换介质内，其中，材料或转换介质包括弹性特性，所述弹性特性允许纳米晶体显示由施加于变色材料上的外力强度所确定的临时颜色，材料或转换介质包括记忆特性，所述记忆特性导致当外力被移除时所显示的临时颜色消散，其中，所显示的临时颜色的消散足够缓慢，以便可用普通观察者的裸眼在视觉上观察到。在一些实施例中，外力为施加于纳米晶体的链上的磁场。在其他实施例中，外力为施加于材料或转换介质上的物理力，所述外力导致材料或转换介质的局部变形。在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物品，所述物品包括配置于链内的氧化铁胶体纳米晶体，其中，所述纳米晶体链嵌入用于形成物品的材料内或嵌入用于转换物品颜色的转换介质内，其中，所述材料或转换介质包括弹性特性，所述弹性特性允许纳米晶体显示由施加于物品上的外力强度所确定的临时颜色，并且所述材料或转换介质包括记忆特性，所述记忆特性导致当移除外力时所显示的临时颜色消散，其中，所显示的临时颜色的消散足够缓慢,以便可用普通观察者的裸眼在视觉上观察到。

【技术特征摘要】
2014.03.24 US 14/222,7211.一种变色材料，所述变色材料包括配置于链内的氧化铁胶体纳米晶体，其中，纳米晶体的链嵌入用于形成变色材料的材料内或嵌入用于转换变色材料颜色的转换介质内，其中，所述材料或转换介质包括弹性特性，所述弹性特性允许纳米晶体显示由施加于变色材料上的外力强度所确定的临时颜色，并且所述材料或转换介质包括记忆特性，所述记忆特性导致当移除外力时所显示的临时颜色消散，其中，所显示的临时颜色的消散足够缓慢,以便可...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·雷金纳德·皮埃尔·约瑟夫·卢西尔，
申请(专利权)人：阿迪达斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE