[发明专利]穿戴物

说明书

描述了一种穿戴物，所述穿戴物包括配置于链内的氧化铁胶体纳米晶体。纳米晶体链显示由施加于纳米晶体链的磁场强度所确定颜色，其中，当磁场被移除时颜色得以保持。

技术领域

本发明涉及鞋类、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。

背景技术

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(thiol groups)。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。