CN107839303A - 自适应的平面的移动的服装材料 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自适应的平面的移动的服装材料。提供了使用和制造自适应服装部分的物品和方法。自适应服装部分是具有带有孔的移动的表面的部分，该孔取决于环境条件/刺激从对准方向改变至偏移方向。例如，第一表面材料和第二表面材料可以通过响应性材料部分联接。响应性材料部分可以响应于服装的内部或外部的环境条件(例如，热能、湿度)的变化和/或刺激(例如，光能、电能和磁场)而物理地变化。响应性材料部分中的物理变化促进第一表面材料相对于第二表面材料的平面的移动。

Description

自适应的平面的移动的服装材料

本申请是申请日为2014年04月11日，申请号为201480019978.0，发明名称为“自适应的平面的移动的服装材料”的申请的分案申请。

技术领域

本公开内容涉及但不限于自适应的平面的移动的服装材料。

背景技术

传统上，服装提供了相对静态的散热水平和/或湿气移动水平。因此，个人可以基于所需的热量/湿度控制或将来的预期的热量/湿度控制的当前状态来选择适当的服装。然而，服装的静态性质不能适应人的不同热量和湿度管理需求的变化。例如，运动员可能在凉爽的天气比赛，这在运动赛事中运用能量之前，对于他们的服装需要隔热特性。然而，一旦活动增大且人产生体热和汗水，则静态服装可能不再是合适的，因为其意图在冷天提供温暖，与在活动期间帮助消散所产生的热量和湿气相反。

发明内容

本发明的各实施方案涉及自适应服装部分以及使用和制造该自适应服装部分的方法。自适应服装部分是具有带有孔的移动的表面的部分，该孔取决于环境条件或其它刺激从对准方向改变至偏移方向。例如，第一表面材料和第二表面材料可以通过响应性材料部分联接。响应性材料部分响应于环境条件(例如，热能、湿度)的变化和/或刺激(例如，电能、磁场和光能)的施加可以物理地变化。响应性材料部分中的物理变化促进第一表面材料相对于第二表面材料的平面的移动。取决于环境条件/刺激，孔可以对准以促进热量和/或湿气的消散，或在一个示例性方面中，它们可以偏移，这降低了热量和/或湿气的消散的有效性。

本发明的各实施方案提供了以下内容：

1)一种自适应服装部分，包括：第一材料部分，所述第一材料部分包括第一孔，所述第一材料部分在第一平面方向上具有顶表面和底表面；第二材料部分，所述第二材料部分包括第二孔，所述第二材料部分在所述第一平面方向上具有顶表面和底表面；响应性材料，所述响应性材料联接至所述第一材料部分的底表面并且联接至所述第二材料部分的顶表面；在所述响应性材料的第一状态下，所述第一孔在所述第一平面方向上从所述第二孔偏移第一量；并且在所述响应性材料的第二状态下，所述第一孔在所述第一平面方向上从所述第二孔偏移第二量。

2)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分和所述第二材料部分由不同的材料形成。

3)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述第一孔延伸穿过所述第一材料部分的所述顶表面和所述底表面。

4)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分和所述第二材料部分在所述响应性材料的所述第一状态下在垂直于所述第一平面方向的方向上偏移第一距离；并且所述第一材料部分和所述第二材料部分在所述响应性材料的所述第二状态下在垂直于所述第一平面方向的方向上偏移第二距离，所述第一距离和所述第二距离不同。

5)如项目4)所述的自适应服装部分，其中，所述第一偏移大于所述第二偏移并且所述第一距离大于所述第二距离。

6)如项目4)所述的自适应服装部分，其中，在所述第一偏移的情况下的所述第一材料部分和所述第二材料部分之间的距离比在所述第二偏移的情况下的所述第一材料部分和所述第二材料部分之间的距离大。

7)如项目4)所述的自适应服装部分，其中，在所述第一平面方向上的偏移是横向的并且在垂直于所述第一平面方向的方向上的偏移是竖直的。

8)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分包括呈第一图案的第一多个孔并且所述第二材料部分包括呈所述第一图案的第二多个孔，使得所述第一多个孔和所述第二多个孔在所述响应性材料的所述第二状态下大体上对准。

9)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分包括呈第一图案的第一多个孔且所述第二材料部分包括呈所述第一图案的第二多个孔，使得所述第一多个孔和所述第二多个孔在所述响应性材料的所述第一状态下大体上未对准。

10)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料响应于温度、湿度、光能、磁场或电能的变化而改变物理形状。

11)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料是形状记忆聚合物、聚酯和尼龙共混物、以及印刷材料或挤出材料中的至少一种。

12)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料包括第一响应性材料和第二响应性材料，所述第一响应性材料大体上在第一方向上定向，其中所述第一响应性材料比所述第二响应性材料更多地响应于热量或湿度变化。

13)如项目1)所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料包括大体上在第一方向上定向的第一响应性材料和大体上在相对的第二方向上定向的第二响应性材料。

14)一种响应于热量或湿度使第一层相对于第二层移动的方法，所述方法包括：在第一环境条件下，第一平面中的第一材料部分的第一孔从第二平面中的第二材料部分的第二孔偏移，所述第二平面和所述第一平面是大体上平行的；并且响应于从所述第一环境条件至第二环境条件的变化，定位在所述第一材料部分和所述第二材料部分之间且与所述第一材料部分和所述第二材料部分联接的响应性材料减少所述第一孔和所述第二孔之间的偏移。

15)如项目14)所述的方法，其中，所述第一环境条件和所述第二环境条件分别为：1)第一湿度水平值和第二湿度水平值；2)第一热值和第二热值；3)第一电刺激值和第二电刺激值；4)第一磁场值和第二磁场值；或5)第一光能值和第二光能值。

16)如项目14)所述的方法，其中，所述第一孔和所述第二孔在与所述第一平面平行的方向上偏移。

17)如项目14)所述的方法，其中，所述响应性材料依赖响应于所述环境条件的变化而收缩的纤维。

18)如项目14)所述的方法，还包括，响应于从所述第二环境条件返回至所述第一环境条件的转变，所述响应性层增大所述第一孔和所述第二孔之间的所述偏移。

19)如项目14)所述的方法，还包括在所述第一环境条件至所述第二环境条件下减小所述第一平面和所述第二平面之间的距离。

20)一种制造自适应平面的移动材料的方法，所述自适应平面的移动材料自适应地对环境条件变化进行响应，所述方法包括：将响应性材料部分的顶表面固定至第一材料部分的底表面；将所述响应性材料部分的底表面固定至第二材料部分的顶表面；使所述响应性材料在与所述第一材料部分和所述第二材料部分固定时暴露于第一环境条件；在预定事件之后，产生穿过所述第一材料部分和所述第二材料部分的孔。

21)如项目20)所述的方法，其中，将所述响应性材料部分的所述顶表面固定至所述第一材料部分的所述底表面包括整体地形成所述响应性材料部分和所述第一材料部分。

22)如项目20)所述的方法，其中，所述第一环境条件是所测量的温度或湿度水平，在所述温度或湿度水平下，所述第一材料部分和所述第二材料部分的孔将被对准。

23)如项目20)所述的方法，其中，穿过所述第一材料部分的孔与所述第二材料部分的孔大体上对准。

提供本概述以便以简化的形式引入将在以下详细描述中进一步描述的概念的精髓。本概述不旨在确定权利要求主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定权利要求主题的范围。

附图说明

下面参考所附附图详细描述了本发明的说明性实施方案，该附图通过引用并入本文并且其中：

图1描述了根据本发明的方面的表面材料的示例性顶表面；

图2描述了根据本发明的方面的表面材料的示例性顶表面；

图3描绘了根据本发明的方面的由表面材料形成的自适应材料，该表面材料通过响应性材料与表面材料偏移且联接表面材料；

图4描绘了根据本发明的方面的由表面材料形成的自适应材料，该表面材料通过响应性材料与表面材料偏移且联接表面材料；

图5描绘了根据本发明的方面的由第一表面材料形成的自适应材料，该第一表面材料通过响应性材料与第二表面材料横向对准且联接；

图6描绘了根据本发明的方面的由第一表面材料形成的图3的自适应材料的横截面图，该第一表面材料通过响应性材料与第二表面材料偏移且联接；

图7描绘了根据本发明的方面的由第一表面材料形成的图4的自适应材料的横截面图，该第一表面材料通过响应性材料与第二表面材料偏移且联接；

图8描绘了根据本发明的方面的由的第一表面材料形成的图5的自适应材料的横截面图，该第一表面材料通过响应性材料与第二表面材料偏移且联接；

图9描绘了根据本发明的方面的由第一表面材料和第二表面材料形成的自适应材料的示例性横截面图，该第一表面材料和第二表面材料通过由部分902和部分904形成的响应性材料联接在一起；

图10描绘了根据本发明的方面的由第一表面材料和第二表面材料形成的自适应材料的示例性横截面图，该第一表面材料和第二表面材料通过由部分1002和部分1004形成的响应性材料联接在一起；

图11描绘了根据本发明的方面的示例性响应性材料部分的取向；

图12描绘了根据本发明的方面的示例性自适应材料的放大的横截面图；

图13描绘了根据本发明的方面的包括在第一表面材料和第二表面材料之间离散定位的响应性材料的示例性自适应材料的侧面轮廓透视图；

图14描绘了根据本发明的方面的上面图13中讨论的自适应材料的自上而下的透视图；

图15示出了根据本发明的方面的一种用于响应于温度使自适应材料的第一层中的第一孔从第二层中的第二孔偏移的方法的框图；

图16示出了根据本发明的方面的用于响应于第一水蒸气浓度使自适应材料的第一层中的第一孔从第二层中的第二孔偏移的方法的框图；以及

图17示出了根据本发明的方面的用于制造自适应平面的移动材料的方法的框图，该自适应平面的移动材料响应于环境条件/刺激变化是自适应的。

具体实施方式

本文中具体描述了本发明的实施方案的主题以满足法定要求。然而，描述本身并不旨在限制此专利的范围。而是，发明人已设想所要求保护的主题还可以结合其它现有的或将来的技术以其它方式实施，以包括不同的步骤或步骤的组合，这些不同的步骤或步骤的组合类似于在本文件中描述的步骤或步骤的组合。

本发明的各实施方案涉及自适应服装部分以及使用和制造该自适应服装部分的方法。自适应服装部分是具有带有孔的移动的表面的部分，该孔取决于环境条件或其它刺激从对准方向改变至偏移方向。例如，第一表面材料和第二表面材料可以通过响应性材料部分联接。响应性材料部分可以响应于环境条件(例如，热能、湿度)的变化和/或刺激(例如，电能、磁场和光能)的施加而物理地变化。在响应性材料部分中的物理变化促进第一表面材料相对于第二表面材料的平面的移动。取决于环境条件/刺激，孔可以对准以促进热量和/或湿气的消散，或者在一个示例性方面中，它们可以偏移，这降低了热量和/或湿气的消散的有效性。

因此，在一方面，本发明提供了用具有第一孔的第一材料部分制成的自适应服装部分。第一材料部分在第一平面方向上具有顶表面和底表面。自适应服装部分还包括具有第二孔的第二材料部分。第二材料部分在第一平面方向上具有顶表面和底表面。自适应服装部分也用响应性材料制成。响应性材料被连接至第一材料部分底表面且连接至第二材料部分顶表面。第一孔在响应性材料的第一状态下在第一平面方向上从第二孔偏移第一量。然而，第一孔在响应性材料的第二状态下在第一平面方向上从第二孔偏移第二量。

在另一方面，本发明提供了一种响应于热量或湿度使自适应服装部分的第一层相对于第二层移动的方法。该方法包括：当暴露于可以如邻近第一层和/或第二层经历的第一环境条件和/或刺激(例如，相对的服装内部或外部环境条件)时，使第一平面中的第一材料部分的第一孔从第二平面中的第二材料部分的第二孔偏移。第二平面和第一平面是大体上平行的。该方法还包括：定位在第一材料部分和第二材料部分之间且与第一材料部分和第二材料部分联接的响应性材料响应于从第一环境条件至第二环境条件的变化减少了第一孔和第二孔之间的偏移。

本发明的第三方面提供了一种制造自适应平面的移动材料的方法，该自适应材料响应于环境条件变化和/或刺激的引入/消除是自适应的。该方法包括将响应性材料部分的顶表面固定至第一材料部分的底表面。另外，该方法包括将响应性材料部分的底表面固定至第二材料部分的顶表面。该方法还包括使响应性材料部分在与第一材料部分和第二材料部分固定时暴露于第一环境条件和/或第一刺激状态。此外，该方法包括在预定事件之后产生穿过第一材料部分和第二材料部分的孔。

已经简要描述了本发明的各实施方案的概况，在下面描述适合于实现本发明的各实施方案的示例性操作环境。

本发明的方面涉及层状材料，其具有带有孔或其它孔眼的顶层材料和也具有孔和/或孔眼的底层材料。顶层材料和底层材料利用响应性材料层彼此至少部分地联接。可以设想的是，顶层和底层利用响应性层整体地形成。响应性材料层响应于邻近顶层和/或底层的环境或刺激的变化，例如，温度、含湿量(例如，湿度和/或水滴)、电能、磁场或光能的变化。响应性材料的响应可以是物理变化，例如响应性材料的一个或更多个部分(例如，纤维、离散部分)的伸展或收缩。因为，顶部材料层和底部材料层借助于响应性材料层联接在一起，所以，可以设想的是，响应性材料层的物理变化引起顶部材料层和底部材料层之间的物理的相对运动。顶部材料层和底部材料层的这种移动可以用于实现“打开”效果和“闭合”效果，因为顶部材料层上的孔眼与底部材料的孔眼从对准变换至偏移，如下文中将要描述的。

顶部材料层和底部材料层的开口的平面的移动可以用于控制从组合材料的第一侧至组合材料的第二侧的气流和湿气的运动。例如，如果响应性材料和顶部材料层和底部材料层结合一起，使得层的开口随着温度升高而对准，那么允许空气穿过开口的较多传递，这可以促进冷却环境。类似地，如果响应性材料被结合以在水蒸气或水滴的存在下使层的开口对准，那么材料组合适合于在水蒸气/水滴的存在下通过顶部材料和底部材料的平面的移动而变得更透气。

可以设想的是，与响应性材料结合的顶部材料和底部材料(共同被称作“面材料”)可以被结合至待被穿用或使用的与人体有关的服装或其它物品中。例如，由响应性材料联接的面材料(材料的组合在本文中一般地称作“自适应材料”)可以被结合至衣服(衬衫、裤子、内衣、袜子)、鞋类(例如，鞋、靴)、外衣(例如，外套、外裙)、保护性装置、饰品(例如，帽子、手套)，以及类似物。因此，可以设想的是，体温或汗水的变化由于响应于穿用者周围的温度或条件变化的自适应材料而引起响应性材料物理变化。类似地，可以设想的是，外部环境的变化，例如降雨和/或阳光，也可以通过响应性材料引起响应。虽然已经总体上讨论了服装，但可以设想的是，自适应材料也可以或在可选方案中用于一些其它环境和功能中。例如，可以设想的是，自适应材料可以用作汽车、飞机、建筑物以及类似物中的温度或湿度调节部件。另外，可以设想的是，响应性材料响应的温度和/或湿度也可以被调节以满足期望的使用范围。本文中设想了另外的应用和修改并且其将被更详细地讨论。

一般地，参照附图，并且特别地首先参照图1，描绘了根据本发明的方面的表面材料100的示例性顶表面102。如上所述，表面材料也可以称作面材料。表面材料100设想为由一些材料和方法形成。例如，表面材料可以由有机材料(例如，棉、羊毛、丝、竹纤维)和/或无机材料例如聚合物基的材料形成，。聚合物基的材料的实例可以包括但不限于聚酯、尼龙、聚氨酯，以及类似物。另外，可以设想的是，有机材料和/或无机材料的共混物及其它组合可以用于任何组合中。另外，可以设想的是，表面材料可以由一些制造技术形成。例如，可以设想的是，可以应用编织、交织、印刷、挤出、添加剂制造和/或非机织技术。特别地，可以设想的是，表面材料可以至少部分地形成为具有结合在其中的聚酯和/或聚氨酯材料的双面编织物或间隔编织材料。因此，可以设想的是，在一个示例性方面中，表面材料可以是纺织品、膜、编织物品、非机织物或任何其它合适的物质。

表面材料100设想为形成自适应材料的外表面，使得另外的表面材料可以通过响应性材料联接。因此，响应性材料将定位在两种表面材料之间。表面材料100包括多个孔，例如孔106。孔可以是通过制造工艺形成于表面材料中的开口。例如，孔可以用激光、刀、冲切、热切刀、冲压机以及类似物形成。可以设想的是，孔作为表面材料100构造的一部分而形成。例如，可以利用编织技术和/或交织技术以在表面材料100内(或穿过表面材料100)整体地形成孔。另外，如本文中所提供的，可以设想的是，面材料和响应性材料用共同的制造技术例如编织来整体地形成。

虽然未描述，但在下面将讨论到，表面材料100具有与顶表面102相对的表面。相对的表面称作底表面。另外，虽然出于示例性目的描述了孔的具体结构，但是可以设想的是，可以实现任何尺寸、形状、定向和/或图案的孔。此外，可以设想的是，孔可以基于期望的用途和使用位置以具体的图案、位置、形状和/或定向来形成。例如，沿着衣服物品的胸部区域的孔的选择可以不同于物品的腋下区域中的孔的选择。而另外，所描绘的表面材料100的形状仅仅用于说明性目的，并且然而可以设想的是，可以应用与本发明的方面有关的任何形状、尺寸、图案和定向。

图2描绘了根据本发明的方面的表面材料200的示例性顶表面202。表面材料200在概念上相似于上文中关于图1讨论的表面材料100。例如，表面材料200设想为由与上文中讨论的相同材料和相同制造技术构造。

表面材料200包括多个孔，例如孔206。在一个示例性方面中，孔206和图1的孔106设想为被定位、成形、依一定尺寸制作和/或定向，使得它们可以借助于固定在两种表面材料之间的响应性材料而从对准位置变换至偏移位置。另外，如在前面关于图1的表面材料100讨论的，可以设想的是，表面材料200的孔可以具有任何尺寸、形状、定向、位置、定位、品质和图案。

图3描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成自适应材料300，表面材料300通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接。表面材料100在第一平面内且表面材料200在第二平面内，使得第一平面和第二平面是大体上平行的。类似地表面材料100的孔106描绘为从表面材料200的孔206偏移。孔206为了说明性目的用虚线描绘，因为其由于两种表面材料的偏移而被表面材料100遮挡。

表面材料的偏移可以包括在表面材料的第一平面(和/或第二平面)内的横向移动。换言之,孔106在图3中在横向方向上偏移至孔206。此外，在图3中也描绘了在孔106和孔206之间的另一种形式的偏移。在垂直方向上向第一(和/或第二)平面的偏移也是存在的。换言之，分别由表面材料100和表面材料200界定的代表了第一平面和第二平面之间的距离的竖直偏移也是存在的。这种竖直距离可以描述为表面100和表面200之间的距离，无论孔位置如何。

因此，可以设想的是，顶部材料层的孔可以在1)横向方向(例如，X和/或Y轴方向)上和/或2)竖直方向(例如，Z轴方向)上从底部材料层的孔偏移。在图3内，孔106描绘为从孔206横向偏移至少等于孔106的直径的量。换言之，可以设想的是，第一表面层可以从第二表面层偏移至少等于第一表面层或第二表面层上的孔的最大值的量。在一个示例性方面中，第一表面层和第二表面层之间的横向偏移至少等于所需的距离的量，使得第一表面层的第一孔不重叠第二表面层的孔。通过具有至少该距离的横向偏移，相对于当存在不同表面层上的孔的重叠时，空气和/或湿气的交换被限制。关于空气和/或湿气的交换的这种限制可以提供隔热特性或其它环境控制特性。

此外，可以设想的是，改变竖直偏移也控制并改变环境条件。例如，表面层之间的较大的竖直偏移有效地增大了隔热区域的潜在容积，例如表面层所保持的空气。因此，通过减少表面层之间的竖直偏移，自适应材料300是较不隔热的并且因此能够促进由自适应材料300所保持的热量的减少。与之相反，增大表面层之间的竖直偏移有效地增大了自适应材料300的隔热质量以更有效地保持热能。

响应性材料302描绘为在表面层100的底表面和表面层200的顶表面202之间延伸。可以设想的是，响应性材料302是随着环境条件的变化而物理变化(即，物理反应)的材料。环境条件包括，但不限于，温度、湿度(蒸汽和水滴)、光、压力，等等。例如，可以设想的是，在第一温度或相对湿度下，响应性材料302处在第一物理状态(例如，长度、厚度、密度、形状)。然而，在不同于第一环境条件的第二环境条件中，响应性材料302处在第二物理状态。在一个示例性方面中，可以设想的是，响应性材料302的部分(例如，共同取向的纤维)可以响应于湿度的增大而收缩。类似地，可以设想的是，响应性材料302的部分可以响应于湿度的增大而膨胀。还可以设想的是，类似的物理状态变化可以响应于其它环境条件而发生。如本文中提供的，环境条件和/或刺激可以如在任何表面上所经历的，例如顶表面或底表面或在生成的物品的内部部分或生成的物品的外部部分。例如，包括自适应材料部分的服装可以在暴露在服装(例如，来自人体的)的内部上和/或从服装的外部(例如，自外部世界/天气)暴露时，对环境条件和/或刺激做出响应。

响应性材料302可以由多种材料形成。例如，可以设想的是，可以至少部分地使用形状记忆聚合物。另外，可以设想的是，也可以使用响应于环境条件的聚酯和尼龙组合。响应性材料302也可以由材料的组合形成。例如，可以设想的是，第一响应性材料部分可以在共同取向上方向性地定向，并且至少另外的非(或较少)响应性材料可以在所有其它方向上(或也在共同方向上)定向。在一个示例性方面中，通过使响应性材料部分在刺激(例如，环境条件或刺激的变化)的存在下在共同取向上大体上对准，响应性材料部分一起工作以引起表面材料的平面的移动而不是当不对准时彼此抵消或约束。因此，图3的响应性材料302描绘成具有在孔106和孔206之间横向偏移的方向上大体对准的共同取向。如下文中更详细地讨论的，可以设想的是，响应性材料的方向性可以按多种方式来实现。

图4描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成的自适应材料400，表面材料100通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接表面材料200。孔106和孔206之间的横向偏移小于图3中所描绘的横向偏移。因此，表面材料200顶表面202的一部分描绘成穿过孔106。然而，还示出了延伸穿过孔106和孔206二者的开放区域104。开放区域104是孔之间的部分横向偏移的结果。换言之，孔106和孔206之间的偏移的量小于孔106或孔206的较大尺寸。还换言之，孔106的至少一部分与孔206的一部分重叠。

如图4中所描绘的,如垂直于表面材料100和表面材料200的第一平面和第二平面所测量的竖直偏移相对于图3的竖直偏移也减小。因此，可以设想的是，竖直偏移和横向偏移二者可以响应于环境条件的变化而变化。然而，可以设想的是，横向偏移可以变化，而不影响竖直偏移。在一个示例性方面中，竖直偏移也可以变化，而不影响横向偏移。也在下文中的图6-8中描绘了如分别相对于图3-5的在竖直偏移和横向偏移上的变化。

图5描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成的自适应材料500，表面材料100通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接表面材料200。图5是在前面从图3和图4的横向偏移和竖直偏移的所示的减少中的最终进展。例如，在图3的第一低温下开始，孔106和孔206通过横向偏移未对准以抑制透气性和通过自适应材料的热能的传输。然而，随着温度升高，响应性材料302物理变化引起了如图4和图5中所示的孔106和孔206的较大对准的进展。使得在响应性材料302暴露于特定的环境条件例如热能之后，响应性材料302物理变化引起了表面材料100和表面材料200的平面的移动以使孔106和孔206对准，从而允许热能和/或湿气从自适应材料的一侧向自适应材料的另一侧的较多的消散。透气和消散(例如，隔热特性的降低)的能力的这种改变允许自适应服装通过热量消散和湿气蒸发来辅助调节穿用者的温度。

图6描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成的图3的自适应材料300的横截面图，表面材料100通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接表面材料200。如所描绘的，描绘了在表面材料100和表面材料200之间的竖直偏移距离600。还描绘了响应性材料302的共同取向，该共同取向在大体上平行于用于横向偏移的预期横向移动的方向的横向方向上延伸。

图7描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成的图4的自适应材料400的横截面图，表面材料100通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接表面材料200。如所描绘的，描绘了在表面材料100和表面材料200之间的竖直偏移距离700。如所描绘的，距离700小于图6的距离600。如前面讨论的，可以设想的是，从距离600至距离700的距离上的减小可以为自适应材料提供减小的隔热特性，允许热能的更有效消散。

图8描绘了根据本发明的方面的由表面材料100形成的图5的自适应材料500的横截面图，表面材料100通过响应性材料302与表面材料200偏移且联接表面材料200。如所描绘的，描绘了在表面材料100和表面材料200之间的竖直偏移距离800。如所描绘的，距离700小于图6的距离600。如前面讨论的，可以设想的是，从距离600至距离700的距离上的减小可以为自适应材料提供减小的隔热特性，允许热能的更有效消散。

如通过图6、图7和图8的进展中还看到，孔106和孔206之间的横向偏移跨越图6-8分别减小。

图9描绘了由表面材料100和表面材料200形成的自适应材料的示例性横截面图，表面材料100和表面材料200通过由部分902和部分904形成的响应性材料联接在一起。在一个示例性方面中，用表示了活泼的或环境地响应性材料的实线描绘了响应性材料的部分902，而用表示了消极的或较不环境地响应性材料的虚线描绘了部分904。

在一个示例性方面中，部分902相比部分904对环境条件做出反应达到更大的程度。因此，在存在该环境条件的变化的情况下，横向移动发生，使得表面材料200在说明性平面10的方向上横向地移动。这种移动可以通过部分902的收缩而发生，各部分902在允许表面材料200朝向平面10的移动的共同方向上大体上定向。

可以设想的是，部分904可以是和部分902相比对相同刺激(例如，温度、湿度)做出较少响应或不做出响应的材料。另外，可以设想的是，部分904可以具有足够的弹性模量，该足够的弹性模量允许表面部分相对于彼此横向移动，该横向移动由部分902引起。另外，可以设想的是，部分904提供抵抗部分902的力，使得当环境条件变化从而允许增大孔偏移时，若部分902在移动的那个方向上不那么有效(例如，拉伸比压缩更有效)，则部分904帮助促进该移动。

图10描绘了根据本发明的方面的由表面材料100和表面材料200形成的自适应材料的示例性横截面图，表面材料100和表面材料200通过由部分1002和部分1004形成的响应性材料联接在一起。在一个示例性方面中，用表示了活泼的或环境地响应性材料的实线描绘了响应性材料的部分1004，而用代表了消极的或较不环境地响应性材料的虚线描绘了部分1002。在该示例中，部分1004可以依靠压缩力以引起在平面10的方向上具有端部210的表面材料200的移动。部分1002可以具有压缩特性，使得当部分1004在表面材料200上施加引起在平面10的方向上移动的力时，部分1002压缩(或以其它方式变形)以允许移动发生。类似地，当其中部分1004作出反应的环境条件被移除时，部分1002对于远离平面10移动表面200可以是有效的。

图9和图10二者都是从自偏移状态至对准状态移动的视角来讨论的。然而，可以设想的是，刺激的引入可以使自适应材料经受从对准的状态到未对准的(即，偏移)状态。因此，设想了在本文中被设置到部分(例如，902、904、1002和1004)的构造的基于本公开的合理变化。

图11描绘了根据本发明的方面的示例性响应性材料1100的材料部分取向。形成响应性材料1100的部分可以包括材料1102、1104和1106。组合的材料中的每一种可以形成响应性材料1100。然而，在该示例中，仅材料1106响应于环境条件的变化是活泼的。在该示例中，各种材料可以按多种方式定向；然而，在该示例中，活泼材料1106在共同方向上定向以促进在表面材料中的相对于彼此的移动。因此，材料1102和材料1104可以结合并且稳定材料1106，从而总体上允许材料1106的物理变化转化为响应性材料1100的移动或横向/竖直变化。

虽然具体材料和那些材料的取向被讨论，但是如下文中图13和图14中将示出的，响应性材料可以是形成于表面材料100和表面材料200之间的特定位置处的断续地放置的材料。

图12描绘了根据本发明的方面的示例性自适应材料1200的放大的横截面图。自适应材料1200包括具有顶表面102和底表面105的表面材料100。自适应材料也可以包括具有顶表面1204和底表面1206的固定层1202。固定层1202可以是胶黏剂、粘合剂、化学结合层、物理结合层或用于使响应性材料1214的顶表面1216联接至表面材料100的底表面105的任何其它机构。在一个示例性方面中，固定层1202是在膜上的形成表面材料100的胶黏剂层，在一个示例性方面中。响应性材料1214也包括底表面1218。底表面1218借助于底部固定层1208与表面材料200的顶表面202联接。底部固定层1208具有顶表面1210和底表面1212。如前面所讨论的，固定层1208可以是有效地联接响应性材料1214与表面材料200的顶表面202的任何机构。表面材料200还包括底表面204。

在一个示例性方面中，底表面204可以紧邻穿用者的身体，而顶表面102可以在身体的远侧，比如在一个示例性方面中，暴露至外部环境。

图13描绘了根据本发明的方面的示例性自适应材料1300的侧面轮廓透视图，自适应材料300包括在表面材料100和表面材料200之间离散定位的响应性材料304。例如，响应性材料304可以是形状记忆聚合物材料，该形状记忆聚合物材料具有允许在第一温度下对准孔106和孔206的第一形状和允许在第二温度下孔106和孔206横向偏移的第二形状。可以设想的是，响应性材料304可以被印刷或挤出。另外，可以设想的是，第一形状和/或第二形状在被结合到自适应材料1300之前或之后可以被训练。因此，可以设想的是，响应性材料可以相对于一个或更多个孔和/或一个或更多个表面均匀地或选择性地定位。另外，可以设想的是，响应性材料可以由均匀聚集的纤维或是响应性的选择性定位的纤维形成。类似地，可以设想的是，响应性材料的响应性部分可以定位在材料的周界、在孔的周界、在一组孔的周界、在孔之间或促进所需的平面的移动的任何位置。

虽然描绘了离散的响应性材料304的简单几何结构，但是可以设想的是，响应于环境条件的一些几何形成改变了物理形状，这引起了表面材料部分的平面的移动。另外，图13描绘了其中竖直偏移随着横向偏移减小而增大的示例。然而，可以设想的是，离散的响应性材料部分也可以是整体的，使得竖直偏移和横向偏移二者一起增大/减小。例如，第一形状却可以在第二环境条件下被训练且第二形状可以在第一环境条件下被训练。

图14描绘了根据本发明的方面的上面图13中讨论的自适应材料1300的自上而下的透视图。在该示例中，离散的响应性材料304可以在一个或更多个方向上延伸有限的量，与覆盖表面材料100或表面材料200的整个表面相反。

图15示出了根据本发明的方面的一种用于响应于温度使自适应材料的第一层中的第一孔从第二层中的第二孔偏移的方法1500的框图。在框1502中，第一孔在第一温度下从第二孔偏移。在一个示例性方面中，第一温度可以是任何温度，例如低于约37摄氏度(人类皮肤的平均温度)的任何温度。可以使用另外的温度，例如50、45、40、35、30、25、20摄氏度以及其间的任何温度。

在一个示例性方面中，偏移可以是横向偏移和/或竖直偏移。可以设想的是，自适应材料当被人穿用时可以结合至服装中。在其中使用者产生热量的身体活动中，邻近人的身体的环境条件可能变化，例如皮肤温度的升高。类似地，可以设想的是，人们可以减少他们的活动并且因此靠近他们的皮肤的温度随着过量的热量被消散可以下降。在步骤1502处，可以设想的是，在增加热量的保持(例如，服装的隔热特性)努力中，第一孔和第二孔被偏移，这抑制了热能的消散。

在框1504中，第一层按位置移动，使得第一孔的至少一部分响应于第二温度与第二孔相对应。在一个示例性方面中，第二温度大于第一温度；然而，可以设想的是，第一温度可以大于第二温度。在一个示例性方面中，响应于温度的升高，自适应材料至少部分地使孔对准以通过孔的部分对准促进热能的较大传递。可以设想的是，温度的升高可以响应于穿用由自适应材料形成的服装，执行升高人的体温的身体任务例如体育运动的人。也设想了其它响应。例如，孔可以以对准开始并且在温度下降的情况下可以发生偏移孔的移动。

图16示出了根据本发明的方面的用于响应于第一水蒸气浓度使自适应材料的第一层中的第一孔从第二层中的第二孔偏移的方法1600的框图。在框1602中，第一孔在第一水蒸气浓度下从第二孔偏移。水蒸气浓度可以转化成相对湿度或空间容积中含湿量的其它测量。

在框1604中，第一层按位置移动，使得第一孔的至少一部分响应于第二水蒸气浓度与第二孔相对应。在一个示例性方面中，第二水蒸气浓度大于第一水蒸气浓度。换言之，响应于水蒸气浓度的增大，自适应材料至少部分地使孔对准以通过孔的部分对准促进湿度的较大传递。可以设想的是，水蒸气浓度的增大可以响应于穿用由自适应材料形成的服装，执行增大人的汗水(即，出汗)率的身体任务例如体育运动的人。

图17示出了根据本发明的方面的用于制造自适应平面的移动材料的方法1700的框图，该自适应平面的移动材料响应于环境条件变化是自适应的。在框1702中，响应性材料的顶表面固定至第一材料的底表面。例如，如前面讨论的，可以设想的是，表面材料部分可以固定至响应性材料部分。类似地，在框1704中，响应性材料的底表面固定至第二材料的顶表面。如前面讨论的，可以用胶黏剂、化学结合剂、机械结合剂、焊接和/或其它固定技术来实现固定。框1702和框1704形成了具有借助于响应性材料与第二表面材料联接的第一表面材料的自适应材料。

在框1706中，响应性材料暴露于环境条件或刺激。环境条件或刺激可以是目标温度、目标湿度水平(moisture level)、特定电场、特定磁场和/或特定光能，在这些因素下第一材料的孔和第二材料的孔需要大体上对准。响应性材料可以在环境条件下保持一段时间以允许在响应性材料内发生物理转化(例如，膨胀、收缩、变化形状)。

在框1708中，产生了延伸穿过第一材料部分和第二材料部分的孔。在一个示例性方面中，另外，孔也可以延伸穿过响应性材料。然而，可以设想的是，响应性材料不能定位在孔处，或者响应性材料可以提供足够的空气和湿气透过性，以至于离散的孔是不必需。在一个示例性方面中，响应性材料至限定环境条件的暴露基本上拖拉自适应材料以在自适应材料被暴露的环境条件下对准孔。换言之，如果第一材料和第二材料上的孔需要在特定温度下被大体上对准，那么响应性材料可以在产生孔的过程期间在那个温度下被暴露和/或保持。因此，当响应性材料从不同温度转变至在产生孔时所使用的限定温度时，孔返回至大体上对准的位置。然而温度被用于示例性目的，应理解，也可以利用任何环境条件或其它刺激(例如，磁性、电场)。

孔的产生可以响应于事件发生。可以设想的是，该事件可以是预定量的时间的经过。另外，可以设想的是，事件可以包括在针对响应性材料预定的物理状态变化已经发生之后。例如，通过长度、密度、位移等等所测量的状态变化。另外，例如可以设想的是，可以获得在响应性材料的表面处读取的温度或湿度并且一旦达到了限定水平，则可以形成孔。也设想了其它事件，例如进行孔的产生的机器的可获得性。

虽然在本文中讨论了分开的表面材料和响应性材料，但是可以设想的是，可以单独地使用响应性材料，使得孔在限定的环境条件下或在除限定条件之外的环境条件下穿过响应性材料的厚度产生，基于响应性材料的物理状态变化，孔可以被限制或以其它方式被阻塞。例如，可以设想的是，响应性材料是具有通过编织工艺整体形成的“表面材料”的经编间隔网状物。虽然间隔网状物提供了分开的顶表面材料和底表面材料的外观，但是响应性材料、顶表面材料和底表面材料全部被整体地形成。在该示例中，可以设想的是，响应于环境条件/刺激变化的巧妙地布置的纤维/纱可以被并入。

所描绘的多种部件以及未示出的部件的多种不同布置是可能的，而不背离本发明的精神和范围。本发明的实施方案已经以例证性的而不是限制性的意图被描述。不偏离本发明范围的可选择的实施方案对本领域技术人员将变得明显。技术人员可以开发实现前述改进的替代手段，而不背离本发明的范围。

Claims (20)

1.一种自适应服装部分，包括：

第一材料部分，所述第一材料部分具有一个或更多个孔，所述第一材料部分具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面和所述第二表面在第一平面方向上对准；

第二材料部分，所述第二材料部分具有一个或更多个孔，所述第二材料部分具有第三表面和与所述第三表面相对的第四表面，所述第三表面和所述第四表面在所述第一平面方向上对准；和

响应性材料部分，所述响应性材料部分定位在所述第一材料部分和所述第二材料部分之间并联接到所述第一材料部分和所述第二材料部分，所述响应性材料部分被配置为直接响应于温度、湿度、光能、磁场或电能中的一种或更多种的变化而从第一物理状态改变为第二物理状态，所述响应性材料部分从所述第一物理状态到所述第二物理状态的变化引起所述第一材料部分和所述第二材料部分至少在所述第一平面方向上相对于彼此移动。

2.如权利要求1所述的自适应服装部分，其中，当所述响应性材料部分处于所述第一物理状态时，所述第一材料部分的所述一个或更多个孔从所述第二材料部分的所述一个或更多个孔偏移第一量。

3.如权利要求2所述的自适应服装部分，其中，当所述响应性材料部分处于所述第二物理状态时，所述第一材料部分的所述一个或更多个孔从所述第二材料部分的所述一个或更多个孔偏移第二量。

4.如权利要求3所述的自适应服装部分，其中，所述第一量大于所述第二量。

5.如权利要求3所述的自适应服装部分，其中，所述第一量小于所述第二量。

6.如权利要求3所述的自适应服装部分，其中，当所述响应性材料部分处于所述第一物理状态时，所述第一材料部分和所述第二材料部分在垂直于所述第一平面方向的方向上彼此偏移第一距离；并且其中，当所述响应性材料部分处于所述第二物理状态时，所述第一材料部分和所述第二材料部分在垂直于所述第一平面方向的方向上彼此偏移第二距离，所述第二距离与所述第一距离不同。

7.如权利要求6所述的自适应服装部分，其中，在所述第一平面方向上的偏移是横向的，并且在垂直于所述第一平面方向的方向上的偏移是竖直的。

8.如权利要求1所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分的所述一个或更多个孔延伸穿过所述第一材料部分的所述第一表面和所述第二表面。

9.如权利要求1所述的自适应服装部分，其中，所述第二材料部分的所述一个或更多个孔延伸穿过所述第二材料部分的所述第三表面和所述第四表面。

10.一种自适应服装部分，包括：

第一材料部分，所述第一材料部分包括至少一个第一孔；

第二材料部分，所述第二材料部分包括至少一个第二孔，其中所述第一材料部分和所述第二材料部分具有彼此平行对准的相应的表面；和

响应性材料部分，所述响应性材料部分定位在所述第一材料部分和所述第二材料部分之间并联接到所述第一材料部分和所述第二材料部分，所述响应性材料部分被配置为直接响应于温度、湿度、光能、磁场或电能中的一种或更多种的变化而从第一物理状态改变为第二物理状态，从所述第一物理状态到所述第二物理状态的变化引起所述第一材料部分相对于所述第二材料部分移动，使得所述第一孔在所述第一材料部分和所述第二材料部分的相应的表面之间的平行对准的方向上从所述第二孔偏移更多或从所述第二孔偏移更少。

11.如权利要求10所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分和所述第二材料部分由不同的材料形成。

12.如权利要求10所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料部分是形状记忆聚合物、聚酯与尼龙共混物、或印刷材料或挤出材料中的至少一种。

13.如权利要求10所述的自适应服装部分，其中，所述响应性材料部分包括第一响应性材料和第二响应性材料，所述第一响应性材料在第一方向上定向，其中，所述第一响应性材料比所述第二响应性材料更多地响应于温度、湿度、光能、磁场或电能中的一种或更多种的变化。

14.如权利要求13所述的自适应服装部分，其中，所述第二响应性材料在第二方向上定向，并且其中，所述第二方向与所述第一方向相对。

15.一种自适应服装部分，包括：

第一材料部分，所述第一材料部分包括至少一个第一孔；

第二材料部分，所述第二材料部分包括至少一个第二孔，其中所述第一孔从所述第二孔横向偏移第一量；和

响应性材料部分，所述响应性材料部分定位在所述第一材料部分和所述第二材料部分之间并联接到所述第一材料部分和所述第二材料部分，所述响应性材料部分被配置为直接响应于温度、湿度、光能、磁场或电能中的一种或更多种的变化而从第一物理状态改变为第二物理状态，从所述第一物理状态到所述第二物理状态的变化引起所述第一孔从所述第二孔横向偏移第二量，所述第二量与所述第一量不同。

16.如权利要求15所述的自适应服装部分，其中，所述第二量小于所述第一量。

17.如权利要求15所述的自适应服装部分，其中，所述第二量大于所述第一量。

18.如权利要求15所述的自适应服装部分，其中，当所述响应性材料部分处于所述第一物理状态时，所述第一孔和所述第二孔大体上对准。

19.如权利要求15所述的自适应服装部分，其中，当所述响应性材料部分处于所述第一物理状态时，所述第一孔和所述第二孔实质上未对准。

20.如权利要求15所述的自适应服装部分，其中，所述第一材料部分和所述第二材料部分各自包括多个孔。