固态条形码以及它们的制备和使用方法与流程

信息管理工具(例如条形码和/或QR码)已经被用于管理大量的物品。通常地，这样的码被打印在包装上而不是物品本身上。换句话说，在包装被移除后，没有关于物品的信息(例如来源或者产品描述)与物品一起保留。

对于在物品本身上而不是在它们的包装上或者在附属于物品的标签上提供条形码和/或QR码存在增长的需求。包装和标签能被容易地从物品分离，导致在物品的处理期间信息的丢失。例如，对于材料的回收以及可追溯性努力，关于物品的信息永久地跟随物品以及在物品的使用寿命期间不从物品分离是重要的。诸如喷墨打印的打印方法已经被用来直接地在部件上打印条形码。然而，喷墨打印有限制，因为系统安装是复杂的，墨水可能在打印表面上流淌，以及打印质量在粗糙表面上受损。激光打印也已经被用来在物体上打印条形码。然而，激光打印需要打印表面在打印期间经受高温，其并不是针对所有类型的材料都是合适的。

因此需要新的编码有信息的码(例如，条形码以及QR码)以及将这样的码直接附着在物品上的方法。

技术实现要素：

在一些实施例中，固态条形码包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，涂料包括至少一种光学透明的粘合剂以及分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码。固态条形码可以包括 核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，被标注的物体包括覆盖物体的至少一部分的涂料。涂料可以包括至少一种光学透明的粘合剂以及分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码。固态条形码可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，制造一个或多个固态条形码的方法包括：挤出至少一种核树脂溶液和至少一种壳树脂溶液以形成一个或多个核-壳纤维。核-壳纤维可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，制造涂料的方法包括：挤出至少一种核树脂溶液和至少一种壳树脂溶液以形成至少一个核-壳纤维，以及将所述至少一个核-壳纤维分散在至少一种光学透明的粘合剂中以形成涂料。核-壳纤维可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，标注物体的方法包括：提供包括至少一种光学透明的粘合剂和分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码的涂料，以及将涂料施加在物体的表面上。固态条形码可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，读取被编码在一个或多个固态条形码中的信息的方法包括：提供被配置成产生至少一个光信号的扫描仪，以及利用所述至少一个光信号询问所述一个或多个固态条形码。每个固态条形码可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和 壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。读取信息的方法还可以包括：从反射自所述一个或多个固态条形码的光信号获取所述图案的图像，以及使用图像处理软件解码被编码在图案中的所述信息。

前述概要仅仅是说明性的，而并不意图以任何方式是限制性的。除了上述说明性的各方面、实施例和特征，另外的方面、实施例和特征将通过参考附图和下面的详细描述而变得显而易见。

附图说明

图1示出根据一些实施例的具有沿着核部分的染色区域的重复图案以及环绕在核部分周围的保护性壳部分的固态条形码。

图2示出根据一些实施例的用于使用固态条形码给产品打标签的典型过程流程。

图3示出根据一些实施例的用于挤出核-壳纤维的装置。

图4示出根据一些实施例的固态条形码，该固态条形码沿着核部分具有有色区域的重复图案以及在壳部分中具有标记物。

具体实施方式

在以下详细描述中，对附图进行参考，所述附图形成详细描述的一部分。除非上下文另外指示，否则在附图中，相似的符号通常标识相似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文所提供的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例，以及可以进行其它改变。如在本文中一般地描述的和在图中示出的那样，本公开的各方面可以以广泛多样的不同配置被布置、替代、组合、分割和设计，所有这些在本文中都被明确地构想。

这里公开了固态条形码、包含固态条形码的涂料、制造固态条形码和涂料的方法、以及使用固态条形码的方法。

在一些实施例中，固态条形码包括核部分以及基本上环绕在核部 分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个都可以包括两个或更多区域的图案。此图案能被配置以编码信息，例如与被条形码标注的物体相关的信息。这样的信息的示例包括物体的来源、材料成分、制造日期、失效日期、碳足迹信息、操作条件或者参数，等等。在一些实施例中，固态条形码具有三维形状。固态条形码可以具有任何形状，包括但不限于杆状形状、球形、矩形、方形或者其他形状。

编码信息的两个或更多区域的图案可以存在于核部分、壳部分或者核部分和壳部分两者中。在一些实施例中，核部分包括两个或更多区域的图案。在一些实施例中，壳部分包括两个或更多区域的图案。在一些实施例中，核部分以及壳部分包括两个或更多区域的不同图案。

固态条形码能被包含到涂料中，所述涂料在被施加到物体上时能形成包含固态条形码的膜或者涂层。所以，通过将涂料施加到物体的表面上可以将被编码的信息包含到物体(商品或者产品本身)上。

固态条形码的直径和长度可以是任何尺寸的，其允许条形码被分散在涂料中。固态条形码的直径和长度也可以取决于涂料的施加方式。例如，对于被配置用于喷涂的涂料，固态条形码可以是允许其通过喷嘴的尺寸。固态条形码的直径和长度可以是在微米范围内或在纳米范围内。在一些实施例中，固态条形码具有等于或者小于大约10微米的直径。例如，固态条形码的直径可以是大约10微米、大约8微米、大约6微米、大约4微米、大约2微米、大约1微米、大约0.5微米、大约0.1微米或者这些值中的任何值之间的直径。在一些实施例中，固态条形码具有等于或者小于大约1微米的直径。在一些实施例中，固态条形码具有等于或者小于大约100微米的长度。例如，固态条形码的长度可以是大约100微米、大约80微米、大约60微米、大约40微米、大约20微米、大约10微米、大约1微米或者这些值中的任何值之间的长度。在一些实施例中，固态条形码具有等于或者小于大约10微米的长度。为了例如增加的安全性的目的，核部分和/或壳部分上的区域的图案(其编码信息)可以被配置成对于人的肉眼 来说可见性较小或者不可见。在一些实施例中，核部分和/或壳部分上的图案中的至少一个区域的尺寸可以足够小以使得图案不能被肉眼看见。

本文中所使用的术语“颜色”不限于来自于可见光谱的颜色，并且也可以指来自于电磁光谱的其他部分(包括红外光谱和紫外光谱)的颜色。在一些实施例中，两个或更多区域的图案具有可见光光谱、红外光谱、紫外光谱或者其任何组合中的颜色。在一些实施例中，图案中的至少两个区域在颜色上是不同的。在一些实施例中，核部分中的两个或更多区域的图案具有可见光光谱中的颜色。在一些实施例中，壳部分中的两个或更多区域的图案具有红外光谱、紫外光谱或者它们两者中的颜色。在一些实施例中，核部分中的两个或更多区域的图案具有可见光光谱中的颜色，并且壳部分中的两个或更多区域的图案具有红外光谱、紫外光谱或者它们两者中的颜色。通过将壳部分上的图案配置有与核部分相比来自电磁谱的不同部分的颜色，可以避免在读取固态条形码时核部分上的图案与壳部分上的图案之间的干扰，因为这两个图案可以利用不同波长的光信号被询问。

壳部分通常对于可以询问固态条形码的核部分的光或者光学信号的波长是光学透明的。在一些实施例中，壳部分对于可见光光谱中的光是光学透明的。壳部分可以保护核部分避免由于外部因素(例如湿度、处理期间的影响等等)导致的损害。壳部分也可以保持编码信息的图案中的核部分的不同区域，使得图案经过一段时间不会改变。

在一些实施例中，核部分、壳部分或者它们两者都包括至少一种有机树脂材料。在一些实施例中，所述至少一种有机树脂材料包括聚酰胺树脂、聚酯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯或其任何组合。在一些实施例中，聚酰胺是尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙混合6或其任何组合。在一些实施例中，聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸或者两者的混合物。有机树脂材料通常易于被染色并且易于形成三维形状，因此使得材料适合于固态条形码的核部分和壳部分两者。在一些实施例中，核部分和壳部分包括不同的有机树脂材料。 例如，如果核部分是由聚酰胺(例如尼龙6)制成，则壳部分是由聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。

有机树脂材料可以使用染色剂(例如颜料和染料)被染色。在一些实施例中，核部分、壳部分或者它们两者都还包括具有可见光光谱中的颜色的至少一种染色剂。在一些实施例中，核部分还包括具有可见光光谱中的颜色的至少一种染色剂。染色剂可以是酸性染料。酸性染料可以是偶氮染料、蒽酮染料、吡唑啉酮染料、酞化青染料、咕吨染料、靛类染料、三苯甲烷染料或者其任何组合。有机树脂也可以使用具有非可见光谱中的颜色的染色剂被染色。在一些实施例中，核部分、壳部分或者它们两者都还包括具有在红外光谱、紫外光谱或者它们两者中的特性吸收谱带的至少一个标记物。在一些实施例中，壳部分还包括具有在红外光谱、紫外光谱或者它们两者中的特性吸收谱带的至少一个标记物。此至少一个标记物可包括红外(IR)标记物、紫外(UV)标记物或者它们两者的混合物。IR标记物可以是乙醛、酮、酸酐、量子点或者其任何组合。UV标记物可以是玉米油、β-胡萝卜素、双(乙基己基)己二酸酯(bis(2-ethylhexy)adipate)、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、量子点或者其任何组合。

图1示出典范的固态条形码100。固态条形码100可以是具有核-壳结构的一定长度的纤维。核-壳结构可以具有核部分102以及环绕在核部分102周围的壳部分101。核部分102可以包括形成可以编码信息的图案的两个或更多区域。例如，通过提供具有两个不同颜色(例如白色和黑色)的核树脂材料，由沿着核部分102的黑色区域102a和白色区域102b形成的图案可以被配置成编码信息。环绕在核部分102周围的壳部分101可以保护壳部分102免受损害。尽管图1中没有被示出，但是壳部分也可以被配置成具有不同颜色的区域，例如具有IR标记物的区域和/或具有UV标记物的区域，其形成可以编码信息的图案。

图4示出固态条形码200的另一示例。固态条形码200可以是具有核部分202以及环绕在核部分202周围的壳部分201的一定长度的 核-壳纤维。核部分202可以包括形成能够编码信息的图案的两个或更多区域。例如，通过提供具有来自于可见光光谱的两个或更多个不同颜色(例如红色、蓝色、绿色和/或其他颜色)的核树脂材料，由沿着核部分202的不同颜色的区域形成的图案可以被配置以编码信息。核部分的不同颜色的区域可以由包括不同颜色的颜料或者染料的树脂形成。环绕在核部分102周围的壳部分201可以包括具有来自于IR光谱和/或UV光谱的颜色的两个或更多区域。壳部分的不同颜色的区域可以由包括不同的IR标记物和/或UV标记物的树脂形成。另一个供选择的布置可以仅仅包括具有编码有信息的图案化区域的壳部分，即核部分可以是被具有来自于可见光光谱、IR光谱和/或UV光谱的不同颜色的区域的壳部分环绕的单一颜色部分。

一个或多个固态条形码可被包含到粘合剂中以形成涂料。在一些实施例中，涂料包括至少一种光学透明的粘合剂，以及分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码。固态条形码可以包括核部分和基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两者可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。合适的固态条形码包括上述描述的那些。

光学透明的粘合剂可以是在被施加到表面上时能够形成膜或者涂层的任何树脂材料。在一些实施例中，所述至少一种光学透明的粘合剂包括有机树脂、水溶性树脂、热固性树脂、UV固化树脂或者其任何组合。光学透明的粘合剂可以允许询问固态条形码的光信号穿过由涂料形成的涂层或者膜以访问固态条形码。在一些实施例中，光学透明的粘合剂对于可见光光谱、红外光谱、紫外光谱或者其任何组合中的光是透明的。

涂料可以被施加到物体上以利用通过固态条形码中的图案被编码的信息来标注物体。涂料可以通过一个或多个不同的方法被施加到物体上。在一些实施例中，涂料被配置为通过刷涂、喷涂、浸渍或者其组合被施加。因为条形码可以具有在微米或者纳米范围中的尺寸，所以仅仅需要少量的涂料来标注物体。条形码也可以被施加给非常小 的物体，例如具有在毫米和微米范围中的尺寸的物体。涂料也可以防止条形码在物体的使用寿命期间从物体分离(或者降低分离的可能性)，因此防止与物体相关的信息的丢失(或者降低信息丢失的可能性)。涂料也可以被容易地施加到光滑的以及粗糙的表面，不像难以在粗糙表面上生成高品质的条形码的喷墨打印。因为编码有信息的图案被并入分散在涂料中的条形码中，所以与其中印刷的墨可以在物体表面上渗出的印刷方法相比喷涂表面的渗出不太可能是一个问题。涂料的施加可以在室温或者使涂料适合于施加在多种多样的材料(例如五金、塑料等等)上的轻微地提高的温度下被实施。

可以通过将包含条形码的涂料施加给物体来利用一个或多个条形码标注物体。在一些实施例中，被标注的物体包括覆盖物体的至少一部分的涂料。涂料可以包括至少一种光学透明的粘合剂，以及分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码。核部分和壳部分中的一个或者两者可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。合适的固态条形码、粘合剂以及涂料包括上面描述的那些。物体的示例包括电子元件、塑料物品、金属物品、木质物品以及被包装的物品(例如被包装的食品以及被包装的药品)。

在一些实施例中，标注物体的方法包括：提供包括至少一种光学透明的粘合剂和分散在光学透明的粘合剂中的至少一个固态条形码的涂料，以及将涂料施加在物体的表面上。固态条形码可以包括核部分和基本上环绕在壳部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两者可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。合适的固态条形码、粘合剂以及涂料包括上面描述的那些。

在固态条形码中被编码的信息可以通过利用光信号进行询问而被读取。在一些实施例中，读取在一个或多个固态条形码中被编码的信息的方法包括：提供被配置成产生至少一个光信号的扫描仪、利用所述至少一个光信号询问所述一个或多个固态条形码、从反射自一个或多个固态条形码的光信号获取图案的图像、以及使用图像处理软件解码信息。在一些实施例中，光信号具有在可见光光谱、红外(IR) 光谱、紫外(UV)光谱以及其任何组合中的波长。合适的固态条形码包括上面描述的那些。对图案的图像的获取可以使用探测器(例如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、电荷耦合装置(CCD)、或者能够探测来自于电磁光谱的一个或多个部分的光的性能的其他探测器)被执行。

一层包含固态条形码的膜或者涂层可以被提供在物体上。该层中的固态条形码可以被一致地对齐或者可以被随机地对齐。可以使用扫描仪通过例如可见光光谱中的光学检测来读取固态条形码。扫描仪能够获取固态条形码中的核部分和/或壳部分上的不同颜色的区域的图案的图像。图像处理软件然后可以通过对扫描仪获取的图像进行图像分析来解码信息。被编码的信息能够使用通常可用的视觉图案分析仪被读取以及被解码。

图2示出根据一些实施例的使用固态条形码给产品加标签的典型过程流程。参考图2，包含固态条形码305的涂料301被喷涂在物体302上。取决于涂料中使用的粘合剂的类型，涂料通过干燥、加热、UV照射或者其他方法被形成为膜303。包含固态条形码305的物体在它的服务寿命期间可以被分发或循环用于各种应用或使用304。消费者或者回收代理可以利用扫描仪读取条形码305，扫描仪能够获取固态条形码305的核部分和/或壳部分上的不同区域的图案307的图像。所获取的图像然后可以被图像处理软件分析以解码图案307中被编码的信息。

固态条形码可以通过基于挤出的方法被制造。在一些实施例中，制造一个或多个固态条形码的方法包括：挤出至少一种核树脂溶液和至少一种壳树脂溶液以形成一个或多个核-壳纤维。核-壳纤维可以包括核部分以及基本上环绕在核部分周围的壳部分。核部分和壳部分中的一个或者两个可以包括两个或更多区域的图案。图案可以被配置以编码信息。

在一些实施例中，所述至少一种核树脂溶液包括两种或更多种树脂溶液，并且所述两种或更多种核树脂溶液以预定的顺序被挤出以产 生核部分上的两个或更多区域的图案。在一些实施例中，所述至少一种壳树脂溶液包括两种或更多种壳树脂溶液，并且所述两种或更多种壳树脂溶液以预定的顺序被挤出以产生壳部分上的两个或更多区域的图案。

被挤出的核-壳纤维可以是形成一个固态条形码的单个条形码段，或者可以包括形成多个固态条形码的多个条形码段。在核-壳纤维包括多个条形码段的情况下，可以存在两个或更多区域的重复的图案，使得当核-壳纤维被分段时，每段包括图案中的至少一个。因此，在一些实施例中，图案(例如，核部分上的图案以及壳部分上的图案)沿着核-壳纤维的长度被重复。在其他实施例中，制造一个或多个固态条形码的方法还包括把核-壳纤维分离成多个条形码段，每段包括至少一个图案。

所述至少一种核树脂溶液和所述至少一种壳树脂溶液的挤出可以利用能够将树脂溶液挤成具有核-壳结构的纤维的任何挤出器来执行。在一些实施例中，挤出步骤包括通过双注射喷嘴(double syring nozzle)进行挤出。

在一些实施例中，核树脂溶液、壳树脂溶液或者两者包括至少一种有机树脂材料。在一些实施例中，所述至少一种有机树脂材料包括聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏二氟乙烯或其任何组合。在一些实施例中，聚酰胺是尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙混合6或其任何组合。在一些实施例中，聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸或者两者的混合物。在一些实施例中，核树脂溶液、壳树脂溶液或者两者还包括具有可见光光谱中的颜色的至少一种染色剂。在一些实施例中，核树脂溶液还包括具有可见光光谱中的颜色的至少一种染色剂。染色剂可以是酸性染料。酸性染料可以是偶氮染料、蒽酮染料、吡唑啉酮染料、酞化青染料、咕吨染料、靛系染料、三苯甲烷染料或其任何组合。在一些实施例中，核树脂溶液、壳树脂溶液或者两者还包括具有红外光谱、紫外光谱或者两者中的特性吸收谱带的至少一个标记物。在一些实施例中，壳树脂溶液还包括具有红外光 谱、紫外光谱或者两者中的特性吸收谱带的至少一个标记物。所述至少一个标记物可以包括红外(IR)标记物、紫外(UV)标记物或者两者的混合物。IR标记物可以是乙醛、酮、酸酐、量子点或其任何组合。UV标记物可以是玉米油、β-胡萝卜素、双(乙基己基)己二酸酯(bis(2-ethylhexy)adipate)、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、量子点或其任何组合。在一些实施例中，壳树脂溶液对于可见光光谱中的光是光学透明的。

通过使用与有机树脂分子链直接互相作用的染料来实现均匀的染色是可能的。例如，聚酰胺树脂可以形成核部分，并且不同颜色的酸性染料可以被施加给沿着核部分的不同区域以给不同区域中的每一个均匀地染色。为了形成沿着核部分的图案化区域，染色剂(例如染料或者颜料)可以被用来给不同的区域染色。被用于壳部分的有机树脂材料对于能够询问固态条形码的核部分的可见光或者其他波长的光来说可以是透明的。被用于壳部分的有机树脂材料也可以展示出对用于核部分的树脂的粘附。

在一些实施例中，制造一个或多个固态条形码的方法还包括将信息编码在两个或更多区域的图案中。信息的编码可以通过本领域所熟知的符号编码方法来执行。

固态条形码可以被包含在粘合剂中以形成涂料。在一些实施例中，制造涂料的方法包括：将至少一个核-壳纤维分散在至少一种光学透明的粘合剂中以形成涂料。形成核-壳纤维的合适的方法包括上面描述的那些。

至少一种核树脂溶液以及至少一种壳树脂溶液的挤出可以通过电纺丝工艺被执行，其可以生成具有小直径的核-壳纤维。在一些实施例中，至少一种核树脂溶液以及至少一种壳树脂溶液的挤出包括借助于通过双注射喷嘴的电纺丝进行挤出。利用这个方法，可以生产具有次微米级或更小的直径的单个无缝核-壳纤维。在一些实施例中，核-壳纤维具有等于或者小于10微米的平均直径、或者等于或者小于如上所述用于固态条形码的直径的平均直径。

参考图3，具有核-壳结构的聚合物纤维可以通过使用双注射喷嘴403挤出至少一种壳树脂溶液和至少一种核树脂溶液以形成核-壳聚合物纤维而被制造。通过适当地供应两个或更多染色的核树脂溶液的交替流，形成包含沿着核部分的信息呈现图案(例如条形码图案)的核-壳聚合物纤维405是可能的。同样地，沿着壳部分的信息编码图案也可以以类似的方式被生成。两种或更多种核染色树脂溶液(核树脂溶液和/或壳树脂溶液)中的每一个可以以预定的顺序被挤出以产生沿着核-壳纤维的长度被重复的两个或更多染色区域的图案。图3示出核-壳电纺丝装置的概略图。两个注射器401a、401b以及两个注射泵402a、402b与双注射喷嘴403一起被使用。至少一种核树脂溶液和至少一种壳树脂溶液被提供到双注射喷嘴403中，双注射喷嘴403可以是同轴喷丝头。一个注射器401a连接到双注射喷嘴403的核挤出部分403a。另一个注射器401b连接到双注射喷嘴403的壳挤出部分403b。注射器与包含相应的至少一种核树脂溶液和至少一种壳树脂溶液的储存器(图3中没有示出)流体连通。储存器可以被配置成以预定的顺序给注射器供应不同的树脂溶液，使得被挤出的核-壳纤维包括核部分和/或壳部分上的信息编码图案。电纺丝可以在电场404下使用高压电源(例如大约10kV到大约30kV的DC电源)被执行。如图3所示，核-壳纤维405可以从喷丝头被喷出并在收集器406上被收集。核-壳纤维405可以被切割并且/或者被分离成多个条形码段，并且所述多个条形码段可以被分散在粘合剂中以形成涂料。

在电纺丝工艺中，在核树脂溶液或者壳树脂溶液包括有机树脂的情况下，树脂可以以树脂溶液的形式被供应。树脂溶液可以包括例如甲酸、浓硫酸、六氟异丙醇、乙酸或者甲酸和氯仿的混合物的溶剂。壳树脂溶液可以包括对用于核树脂溶液的溶剂具有良好亲和性的溶剂，以便避免在电纺丝期间核树脂溶液中的溶剂的蒸发，从而制造稳定的核-壳纤维。应当理解的是，可以使用任何聚合材料来制造核-壳纤维或者固态条形码，只要该材料当被暴露于挤出处理(例如电纺丝 处理)期间产生的热量时可以保持稳定即可。合适的材料包括上面描述的用于核树脂溶液和壳树脂溶液的那些。为了改变核-壳纤维的核/壳厚度比，可以改变壳树脂溶液的以及核树脂溶液的喷射速度、壳树脂溶液以及核树脂溶液中的树脂的类型、壳树脂溶液以及核树脂溶液中的树脂的分子量、以及/或者壳树脂溶液和核树脂溶液中的树脂的浓度，直到达到期望的核/壳厚度比。在一些示例中，壳部分被制作得相对于核部分而言更薄，使得可以实现光学透明度以允许通过光信号对核部分的询问。

所制造的核-壳纤维具有其中编码有信息的图案沿着一定长度被连续地重复的结构。因此，例如在将纤维以连续的纤维的形式缠绕在卷轴上后，通过合适的切割处理获得具有预期的条形码信息的固态条形码是可能的。固态条形码可以通过创建用于形成条形码所需的染色树脂溶液的驱动程序(或者被配置成指示挤出装置的软件程序)而被创建成具有编码有信息的图案。

固态条形码可以被用于通过使用条形码管理的所有商品或者产品。此外，利用通过固态条形码实现的改进的可追溯性，它们也可以被适当地应用于复制管理、回收、加工过的食品以及其中可追溯性或者编码的信息将改进产品使用以及功能的任何其他工业。

三维固态条形码可以被使用并作为传统印刷的条形码的替代。通过这里描述的技术以及制造工序，提供能够借助于喷涂包含固态条形码的涂料而被施加的条形码是可能的。

示例

示例1：在核部分上具有编码有信息的图案的固态条形码

固态条形码可以包括核部分以及基本上环绕在所述核部分周围的壳部分。固态条形码的直径可以是8微米，并且固态条形码的长度可以是80微米。

核部分可以由不同颜色的聚酰胺树脂(例如尼龙6)形成。不同 颜色的聚酰胺树脂可以包括：染成黑色的核树脂，染成黑色的核树脂包括黑色染料；以及染成白色的核树脂，染成白色的核树脂包括白色染料。不同颜色的核树脂可以形成染成黑色的区域和染成白色的区域的图案。黑色的染料和白色的染料可以是酸性染料(例如偶氮染料)。酸性染料可以与有机树脂(聚酰胺)的分子链相互作用以实现均匀的染色。

壳部分可以在核部分周围形成保护性壳，并且能够由对于可见光是透明的任何聚酯树脂(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成。所以，在读取固态条形码时可见光光谱中的光信号可以穿过壳部分以询问核部分。

核部分上的不同颜色的区域的图案可以被配置以使用符号编码方法编码信息。

示例2：在核部分和壳部分上具有编码有信息的图案的固态条形码

固态条形码可以包括核部分以及环绕在所述核部分周围的壳部分。固态条形码的直径可以是10微米，并且固态条形码的长度可以是100微米。

核部分可以由不同颜色的聚酰胺树脂(例如尼龙66)形成。不同颜色的聚酰胺树脂可以包括：染成红色的核树脂，染成红色的核树脂包括红色染料；染成蓝色的核树脂，染成蓝色的核树脂包括蓝色染料；以及染成绿色的核树脂，染成绿色的核树脂包括绿色染料。不同颜色的核树脂可以形成染成红色的区域、染成蓝色的区域以及染成绿色的区域的图案。不同颜色的染料可以是酸性染料(例如蒽醌染料)。酸性染料可以与有机树脂(聚酰胺)的分子链相互作用以实现均匀的染色。

壳部分可以在核部分周围形成保护性壳，并且能够由对于可见光是透明的任何高分子树脂(例如聚乙烯醇)形成。壳部分的高分子树脂可以包括具有UV标记物的壳树脂(例如邻苯二甲酸二甲酯)，以及具有IR标记物的壳树脂(例如乙醛)，其被布置为形成不同区域 的图案。具有IR标记物的壳树脂和具有UV标记物的壳树脂可以形成对于可见光谱中的光光学透明的壳部分。

对于可见光谱中的光可能光学透明的壳部分可以在读取固态条形码时允许可见光光谱中的光信号询问核部分。

使用IR标记物和UV标记物来形成壳部分中的图案可以避免核部分中的和壳部分中的编码有信息的图案的干扰，因为用于询问壳部分的光信号(具有UV光谱和/IR光谱中的波长的光信号)不同于用于询问核部分的光信号(具有可见光光谱中的波长的光信号)。

示例3：在壳部分上具有编码有信息的图案的固态条形码

固态条形码可以包括核部分以及环绕在所述核部分周围的壳部分。固态条形码的直径可以是7微米，并且固态条形码的长度可以是70微米。

核部分可以由单一颜色的聚酰胺树脂(例如尼龙6)形成。单一颜色的聚酰胺树脂可以包括包含棕色染料的核树脂。棕色染料可以是酸性染料(例如偶氮染料)。酸性染料可以与有机树脂(聚酰胺)的分子链相互作用以实现均匀的染色。

壳部分可以在核部分周围形成保护性壳，并且能够由对于可见光透明的任何高分子树脂(例如聚乳酸)形成。壳部分的高分子树脂可以包括具有UV标记物(例如双(乙基己基)己二酸酯(bis(2-ethylhexy)adipate))的壳树脂，以及具有IR标记物(例如量子点)的壳树脂，其被布置为形成不同区域的图案。具有IR标记物的壳树脂和具有UV标记物的壳树脂可以形成对于可见光谱中的光光学透明的壳部分。当被UV光谱和/或者IR光谱(取决于标记物的类型)中的光信号询问时，图案可以变为可见的。

在可见光下，不同区域的图案可以看起来不可见，因此防止未经授权的用户复制或者读取条形码。

示例4：制造固态条形码的方法

来自于示例1中的固态条形码可以使用图3中示出的挤出装置被 制造。

染成黑色的核树脂和染成白色的核树脂可以通过在溶剂(例如乙酸)中提供不同的树脂来以溶液形式被提供。染成黑色的核树脂溶液和染成白色的核树脂溶液可以被提供在储存器(图3中没有示出)中，储存器与连接到双注射喷嘴403的核挤出部分403a的注射器401a流体连通。储存器可以被配置成以预定的顺序将不同颜色的核树脂溶液供应给注射器401a，使得染成黑色的区域和染成白色的区域的图案可以被形成在挤出的核-壳纤维的核部分中。

壳树脂溶液也可以使用乙酸作为溶剂以溶液形式被提供。壳树脂溶液可以被提供在另一储存器中，该另一储存器与连接到双注射喷嘴403的壳挤出部分403b的注射器401b流体连通。储存器将壳树脂溶液供应给注射器401b。

注射器401a、401b将核树脂溶液以及壳树脂溶液供应给双注射喷嘴403，双注射喷嘴403然后以同轴的方式挤出不同的树脂溶液以形成具有核-壳结构的连续纤维405。挤出可以在由大约20kV的DC电源提供的电场下被执行。如图3所示，挤出的核-壳纤维405可以在收集器406上被收集。核-壳纤维405可以被切割并且/或者被分离成多个条形码段以形成多个固态条形码。

在这个示例中描述的方法也可以容易地被适配为制造示例2和3的固态条形码，例如通过改变从储存器向注射器的各种树脂溶液的供应，将溶剂适配为适合不同的树脂、并且/或者调整电纺丝处理需要的电场强度。

示例5：具有固态条形码的涂料

示例1至3中的任何一个的固态条形码可以被包含在粘合剂中以形成涂料。粘合剂可以是对可见光透明的任何粘合剂(例如有机树脂、水溶性树脂、热固性树脂或者UV固化树脂)。

涂料可以被施加到物体(例如混合电动车辆的锂离子电池的外壳)上。涂料可以通过喷涂被施加。当被施加到物体上时，涂料可以形成包括固态条形码的膜或者涂层，由此利用被编码在条形码中的信 息标注物体。信息可以是部分标识号、制造日期、材料成分以及操作参数(例如电压、温度和电流)。

示例6：读取被编码在固态条形码中的信息

为了读取位于物体(例如来自示例5的被标注的电池)的表面上的固态条形码，可以使用扫描仪来产生询问条形码的光信号。根据条形码的类型，扫描仪可以被配置成产生具有适合于产生条形码的核部分和/或壳部分上的信息编码图案的图像的波长的光信号。

使用示例2的条形码作为示例，光信号可以包括来自于可见光谱、IR光谱和UV光谱的光，以询问由核部分上染成红色的区域、染成蓝色的区域和染成绿色的区域形成的图案以及壳部分上由IR标记物和UV标记物形成的图案。同样地，对于示例1的条形码，光信号可以是询问由核部分上染成黑色的区域和染成白色的区域形成的图案的可见光。同样，对于示例3的条形码，光信号可以是询问由IR标记物和UV标记物形成的不同区域的图案的UV和IR光。

(核部分和/或壳部分上的)图案的图像可以例如使用探测器(例如CMOS传感器或者CCD)被获取，并且被图像处理软件分析以读取被编码信息。

在示例中描述的固态条形码可以容易地被施加到物体上，并且施加(例如喷涂)的方法是能够比需要编程以在物体上形成特定的条形码或者图案的印刷方法(例如喷墨印刷)更不复杂，并且不使物体暴露在高温下(例如激光印刷)。在示例中描述的固态条形码可以具有在微米范围内的尺寸，其可以允许较小量的涂料来标注物体。由于条形码被施加在部件本身中，部件的可追溯性可以例如在回收工作或者缺陷产品召回工作期间被促进。

本公开不受在本申请中所描述的特定实施例的限制，这些特定实施例意在为各个方案的示例。对于本领域技术人员将显而易见的是，能够进行各种改进和变型，而不偏离其精神和范围。根据前面的说明，除了本文列举的那些之外，在本公开范围内的功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在使这些改进方案和 变型例落在随附权利要求书的范围内。本公开仅受随附权利要求书连同这些权利要求书所赋予权利的等同方案的整个范围的限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物组成或生物系统，这些当然可以变化。还应理解的是，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在是限制性的。

本领域技术人员将理解的是，对于本文中所公开的这些以及另一些处理和方法，在处理和方法中所执行的功能可以以不同的顺序被实施。此外，概述的步骤和操作仅仅被提供作为示例，并且步骤和操作中的一些在不转移所公开的实施例的实质的情况下可以是可选的、被组合形成更少的步骤和操作、或者被扩展成额外的步骤和操作。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员能够根据上下文和/或应用适当地从复数变换成单数和/或从单数变换成复数。为了清晰的目的，本文中明确地阐明了各种单数/复数置换。

本领域技术人员将理解，一般地，本文所使用的术语，尤其是随附权利要求(例如，随附权利要求的主体)中所使用的术语，通常意在为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”，等等)。本领域技术人员还理解，如果意图表达引导性权利要求记述项的具体数量，该意图将明确地记述在权利要求中，并且在不存在这种记述的情况下，不存在这样的意图。例如，为辅助理解，下面的随附权利要求可能包含了引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引导权利要求记述项。然而，这种短语的使用不应解释为暗指不定冠词“一”或“一个”引导权利要求记述项将包含该所引导的权利要求记述项的任何特定权利要求局限于仅包含一个该记述项的实施例，即使当同一权利要求包括了引导性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如不定冠词“一”或“一个”的(例如，“一”和/或“一个”应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于对于用于引导权利要求记述项的定冠词 的使用。另外，即使明确地记述了被引导的权利要求记述项的具体数量，本领域技术人员将理解到这些记述项应当解释为至少表示所记述的数量(例如，没有其它修饰语的裸记述“两个记述项”表示至少两个记述项或两个以上的记述项)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中，通常这样的构造旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的系统)。在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中，通常这样的构造旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的系统)。本领域技术人员将进一步理解，呈现两个以上可选项的几乎任何分离词和/或短语，无论是在说明书、权利要求或附图中，都应理解为设想包括一项、任一项或两项的可能性。例如，术语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

此外，在就马库什群组描述公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，由此也就马库什群组的任何单个成员或成员的子群组描述了公开。

本领域技术人员将理解的是，为了任何以及全部的目的，诸如在提供所撰写的说明书方面，本文所公开的全部范围也涵盖了任何和全部的可能的子范围及其子范围的组合。能够容易地认识到，任何所列范围都充分地描述了同一范围并且使同一范围分解成至少均等的两半、三份、四份、五份、十份等等。作为非限制示例，本文所论述的每个范围能够容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一，等等。本领域技术人员还将理解的是，诸如“多达”、“至少”等所有的语言包括所记述的数量并且是指如上文所论述的随后能够分解成子范围的范围。最后，本领域技术人员将理解的是，范围包括每个 独立的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个、或5个单元的组，等等。

根据前述内容，将理解的是，本公开的各种实施例已经在这里出于说明性的目的被描述，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以做出许多修改。因此，本文所公开的各种实施例并不意图是限制性的，真正的范围和精神由随附的权利要求书来表示。