[实用新型]一种具有负泊松比效应的枕头

说明书

本实用新型公开了一种具有负泊松比效应的枕头，包括枕芯核心层与外部包裹层；所述枕芯核心层的截面为负泊松比胞元结构设计，所述外部包裹层的上表面中部设有微凹陷处。本实用新型由于负泊松比结构良好的抗压痕性、能量吸收性、回弹韧性、抗凹陷性和曲面同向性可以使枕芯更加的轻盈舒适，同时能够有效的承托人的头部和颈部，符合人体工程学要求并提高了枕头的耐用性。此外，内层特殊的孔洞结构设计保证了枕头整体的透气性与舒适性。枕芯中部的微凹陷式设计使得人平躺时枕头表面更易与颈椎进行贴合，避免了长久睡姿不正确对颈椎带来的损害。同时内层负泊松比胞元的密度可调，可以满足消费者的个性化需求。

技术领域

本实用新型涉及通过利用负泊松比结构来设计具有负泊松比效应的枕头，属于新材料和新结构领域。

背景技术

枕头作为一种常见的生活用品，已经成为人们生活中不可或缺的一部分，这便对枕头的质量与功能性等方面提出了巨大的挑战。现有的普通枕头仍有大部分款式不符合人体工程学的设计要求，并且存在长期使用易变形、耐用性不高、易与细菌与螨虫繁殖与易于粘留汗渍等问题，未能充分满足人们的需求。

近年来，由于负泊松比材料和结构相较于传统正泊松比材料有着更多优良的特性，负泊松比材料的发现与使用愈发火热，负泊松比结构的开拓与应用更是成为了当今的研究热点。所谓负泊松比，简单来说就是材料受到轴向拉(压)时产生的胀(缩)的现象。

负泊松比枕芯设计是将负泊松比结构应用于实际的一条思路，根据负泊松比结构良好的抗压痕性、能量吸收、回弹韧性、抗凹陷和其具有能产生同向曲率的能力的特性，受此启发，提出负泊松比枕头的设想。负泊松比枕芯在人卧躺时能更好地包裹人的颈椎以给予支撑，同时其在人长期地反复使用过程中极难发生宏观形态的变形。与传统枕头相比，负泊松比枕头，选用材料绿色经济并符合人体工程学，有着更好的耐用性与实用性，可以满足人们的需求且对人们的健康十分有益，同时也具有非常重要的科学意义和一定的应用价值和商业价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术以及产品的不足，将优秀传统的垫材与负泊松比结构相结合，设计了具有实用性的负泊松比枕芯，设计的枕芯具有比传统枕芯更优良的耐用性、舒适性和矫正性。

本实用新型采用的技术方案为：一种具有负泊松比效应的枕头，包括枕芯核心层与外部包裹层；所述枕芯核心层的截面为负泊松比胞元结构设计，所述外部包裹层的上表面中部设有微凹陷处；

所述枕头的长度L₁与枕头的宽度D的关系满足：1.75＞L₁/D＞1.5；

所述枕头的高度h₁与枕头的长度L₁的关系满足：0.375＞h₁/L₁＞0.143；

所述微凹陷处的宽度L₂与枕头的长度L₁的关系满足：0.15＞L₂/L₁＞0.05；

所述微凹陷处的深度h₂与微凹陷处的宽度L₂的关系满足：0.429＞h₂/L₂＞0.083；

所述微凹陷处的深度h₂与枕头的高度h₁的关系满足：0.15＞h₂/h₁＞0.03；

所述枕芯核心层的厚度t₁与外部包裹层的厚度t₂的关系应满足：13＞t₁/t₂＞4。

作为优选，所述枕芯核心层的截面结构包括：内凹结构、旋转多边形结构、手性结构、穿孔板结构和负泊松比纺织材结构。