形成氧化石墨烯‑还原氧化石墨烯结的方法与流程

本公开涉及氧化石墨烯的使用、相关联的方法和装置，并且特别地涉及用作装置的第一电极的氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物。基本上均匀的混合物的一个具体应用是质子电池的生产，质子电池可以形成电子设备或模块的一部分。在这方面，某些公开的示例方面/实施例涉及便携式电子设备，特别是可以手持使用的所谓的手持便携式电子设备(然而可以在使用中将它们放置在支架中)。这种手持便携式电子设备包括所谓的个人数字助理(pda)、智能手表和平板电脑。

根据一个或多个公开的示例方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文本/视频通信功能(例如，远程通信、视频通信、和/或文本传输、短消息服务(sms)/多媒体消息服务(mms)/电子邮件功能、交互/非交互式观看功能(例如网页浏览、导航、tv/节目观看功能)、音乐录制/播放功能(例如mp3或其他格式和/或(fm/am)无线电广播录制/播放)、数据功能的下载/发送、图像捕获功能(例如使用(例如内嵌式)数字照相机)和游戏功能。

背景技术：

目前正在进行研究以开发相对于用于现代电子设备的现有存储单元来说具有更大存储密度的更小的电存储单元。

以前发布的文档或本说明书中的任何背景的列举或讨论不应一定被视为承认文档或背景是现有技术的一部分或者是公知常识。

技术实现要素：

根据第一方面，提供了一种装置，包括：

第一电极，包括氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物；

第二电极，包括还原氧化石墨烯；和

用于相应的第一电极和第二电极的、间隔开的电荷收集器，

其中，第一电极和第二电极从它们相应的电荷收集器朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结，并且

其中，第一电极的基本上均匀的混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

基本上均匀的混合物可以包括在混合物整个体积中氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的分布。

基本上均匀的混合物可以包括氧化石墨烯与质子导体的比例为1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1。

基本上均匀的混合物可以包括以下项中的一种或多种：溶液、悬浮液、胶体和分散体。

质子导体本身可以是足够疏水的，以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

质子导体可以包括以下项中的一种或多种：有机聚合物，离聚物和nafion^tm。

该装置可以被配置成在存在水的情况下在第一电极和第二电极之间的结处产生质子，并且该装置可以电解质，电解质包括被配置成促进所产生的质子在第一电极和第二电极之间的流动。

可以将该电解质配置成从周围环境吸水并将其输送到结以促进质子的产生。

该电解质可以包括室温离子液体和离子凝胶中的一种或多种。

室温离子液体可以包括以下项中的一种或多种：三乙基锍双(三氟甲基磺酰)酰亚胺([set3][tfsi])、1-丁基-3-甲基咪唑鎓([bmim][ci])和三辛基甲基胺双(三氟甲基磺酰)酰亚胺([oma][tfsi])。

该装置可以包括被配置成支撑第一电极、第二电极和相应的电荷收集器的基板。

该基板可以包括纸和聚合物中的一种或多种。

该装置可以包括被配置成支撑第一电极、第二电极和相应的电荷收集器的纸基板，并且可以将电解质浸透到该纸基板中。

可以将相应的电荷收集器间隔开小于2mm、1mm、500μm、100μm和50μm中的一个或多个的距离。

第一电极和第二电极之间的结的宽度可以小于500μm、100μm、50μm、10μm和1μm中的一个或多个。

相应的电荷收集器可以包括金属、合金、金、银和铜中的一种或多种。

该装置可以是以下项中的一种或多种：电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备、移动电话、平板、平板手机、个人数字助理、膝上型计算机、台式计算机、智能电话、智能手表、智能眼镜、质子电池、湿度传感器、以及用于以上项中的一项或多项的模块。

根据另一方面，提供了用作装置的第一电极的氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物，

该装置包括

第一电极，

第二电极，包括还原氧化石墨烯；和

用于相应的第一电极和第二电极的、间隔开的电荷收集器，

其中，第一电极和第二电极从它们相应的电荷收集器朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结，并且

其中，第一电极的基本上均匀的混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

根据另一方面，提供了作为装置的第一电极的氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物的使用，该装置包括

第一电极，

第二电极，包括还原氧化石墨烯；和

用于相应的第一电极和第二电极的、间隔开的电荷收集器，

其中，第一电极和第二电极从它们相应的电荷收集器朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结，并且

其中，第一电极的基本上均匀的混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

根据另一方面，提供了一种方法，包括：

将氧化石墨烯与质子导体混合以形成用作装置的第一电极的基本上均匀的混合物，

该装置包括

第一电极，

第二电极，包括还原氧化石墨烯；和

用于相应的第一电极和第二电极的、间隔开的电荷收集器，

其中，第一电极和第二电极从它们相应的电荷收集器朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结，并且

其中，第一电极的基本上均匀的混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

将氧化石墨烯与质子导体混合以形成基本上均匀的混合物可以包括：以1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1的比例将氧化石墨烯的水溶液与质子导体混合。

该方法可以包括将氧化石墨烯的水溶液与氢氧化钾混合以形成用作装置的第二电极的还原氧化石墨烯。

根据另一方面，提供了一种方法，包括：

沉积第一电极和第二电极以与相应的间隔开的电荷收集器一起使用，第一电极包括氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物，所述第二电极包括还原氧化石墨烯，

其中，沉积第一电极和第二电极以从它们相应的电荷收集器朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结，以及

其中，第一电极的基本上均匀的混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极的还原氧化石墨烯的混杂，从而防止间隔开的电荷收集器发生短路。

不必以所公开的确切顺序来执行本文公开的任何方法的步骤，除非本领域技术人员明确说明或理解。

用于实施本文公开的方法的一个或多个步骤的对应的计算机程序也在本公开之内，并且由所描述的示例实施例中的一个或多个所涵盖。

计算机程序中的一个或多个可以在计算机上运行时使得计算机配置包括本文公开的电池、电路、控制器或设备的任何装置，或执行本文公开的任何方法。计算机程序中的一个或多个可以是软件实施，并且计算机可以被认为是任何适当的硬件，作为非限制性示例，包括数字信号处理器、微控制器和只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)或电可擦除可编程只读存储器(eeprom)中的实施。软件可以是制造或组装程序。

可以在计算机可读介质上提供计算机程序中的一个或多个，计算机可读介质可以是物理计算机可读介质，例如盘或存储器设备，或者可以被体现为瞬态信号。这样的瞬态信号可以是网络下载，包括互联网下载。

本公开包括一个或多个单独的或各种组合中的对应方面、示例实施例或特征，无论在该组合中或单独地是否具体声明(包括要求保护的)。用于执行一个或多个所讨论的功能的对应部件也在本公开之内。

以上概述旨在仅仅是示例性的、而非限制性的。

附图说明

现在仅通过示例的方式参照附图给出描述，其中：

图1a示意性地以平面图图示了印刷的质子电池的一个示例的平面图；

图1b示意性地以横截面图示了图1a的印刷的质子电池；

图2示意性地图示了本装置的一个示例(透视图)；

图3a以摄影方式(以平面图)图示了从一个电极的电荷收集器扩散到另一个电极的电荷收集器的还原氧化石墨烯油墨的一个示例；

图3b以摄影方式(以平面图)图示了使用氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物来限制还原氧化石墨烯油墨的扩散的一个示例；

图3c以摄影方式(以平面图)图示了使用纸基板来支撑本装置的电极和相应的电荷收集器的一个示例；

图4示意性地图示了本装置的另一示例；

图5示意性地图示了制造本装置的一般方法；和

图6示意性地图示了包括被配置成执行、控制或启用图5的方法步骤中的一个或多个方法步骤的计算机程序的计算机可读介质。

具体实施方式

电能存储是便携式电子设备的重要考虑因素。目前为此目的正在开发质子电池。一种类型的质子电池的能量产生机制涉及当与水接触时氧化石墨烯-还原氧化石墨烯结的降解。水可以包含在电池内，或者它可以来自周围的环境(例如，以空气湿度的形式)。

图1a和图1b分别以平面图和横截面示出了基于印刷的氧化石墨烯的质子电池101的一个示例。电池101包括从氧化石墨烯形成的第一电极102和从还原氧化石墨烯形成的第二电极103。沉积第一电极102和第二电极103，使得它们(至少部分地)覆盖相应的电荷收集器107并且在它们之间的界面处彼此形成结106。为了避免使设备短路，第一电极102和第二电极103的材料不应与相对电极的电荷收集器107接触。为了实现这一点，电荷收集器107彼此分开预定距离“x”(通常不小于2mm)，这由用于印刷氧化石墨烯102和还原氧化石墨烯103的沉积工具的印刷分辨率以及用于形成活性电极材料102、103的氧化石墨烯油墨的流动性来决定。对这种相对较大的电极间距的需求增加了装置101的占用面积，并且从而降低了其电存储密度。

现在将描述可以提供该问题的解决方案的装置和相关联的方法。

图2示出了本装置201的一个示例，其可以是以下项中的一种或多种：质子电池、湿度传感器和用于它们的模块。装置201包括被支撑在基板208上的第一电极202、第二电极203和用于相应的第一电极202和第二电极203的间隔开的电荷收集器207。根据图1中所示的质子电池101，第一电极202包括氧化石墨烯，并且第二电极203包括还原氧化石墨烯。另外，第一电极202和第二电极203从它们相应的电荷收集器207朝向彼此延伸以在它们之间的界面处形成结206。然而，与图1的质子电池101不同，本装置201的第一电极202包括氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物，该混合物被配置成足够疏水以防止均匀混合物与接近相应的电荷收集器之一或二者的第二电极203的(亲水的)还原氧化石墨烯的混杂。以这种方式，第一电极202和第二电极203材料都不与两个电荷收集器207接触，这有助于防止间隔开的电荷收集器207发生短路。质子导体可以是有机聚合物和离聚物的一种或多种，其合适的示例是nafion^tm。另外，电荷收集器207可以从金属、合金、金、银和铜中的一种或多种形成。

限制电极材料202、203的混杂的能力使得相应的电荷收集器207能够更靠近地放置在一起以减小装置201的尺寸，并且增加装置201的电存储密度。在这方面，本装置201的相应的电荷收集器207可以间隔开小于2mm、1mm、500μm、100μm和50μm中的一个或多个的距离。可以实现5μm或10μm的最小间隔距离。此外，由第一电极202和第二电极203形成的结206的宽度可以小于500μm、100μm、50μm、10μm和1μm中的一个或多个。

可以认为本文中关于氧化石墨烯和质子导体的混合物所使用的表述“基本上均匀的”是指该混合物包括氧化石墨烯和质子导体在混合物整个体积中的基本上均匀的分布，并且在一些情况下，可以是没有相分离的。例如，基本上均匀的分布可以包括以下中的一个或多个：相邻的氧化石墨烯薄片之间的基本上规则的间隔，以及氧化石墨烯薄片的基本上非聚类。此外，氧化石墨烯薄片的这种基本上均匀的分布/非聚类可以适用于至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或98％的氧化石墨烯薄片，并且可能要求混合物的不同区域之间的氧化石墨烯薄片的间隔和浓度(每单位面积/体积的平均颗粒数)差异中的一个或多个不超过2％、5％、10％、20％、30％、40％或50％。当然，这些百分比受制于测量工具的操作公差(例如+/-5％或10％)。

在实践中，基本上均匀的混合物可以包括氧化石墨烯与质子导体的比例为1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1，它可以采取溶液、悬浮液、胶体和分散体中的一种或多种的形式。在一些情况下，质子导体本身可以是足够疏水的，以防止均匀混合物与还原氧化石墨烯的混杂，而在其它情况下，其可以是质子导体与提供所述疏水性的氧化石墨烯的组合。在前一种情况下，混合物的疏水性将随着质子导体的百分比而增加。尽管这减少了相应的电极材料202、203的混杂并且从而在制造期间提供了对电极材料202、203的更大的控制，但是它也降低了第一电极202中氧化石墨烯的百分比，这降低了所生成的质子的数量。

装置201被配置成在存在水的情况下在第一电极202和第二电极203的结206处产生质子，这造成在它们相应的电荷收集器207之间的电位差。可以将由质子的产生而产生的电位差用来为外部电路供电(即，装置201操作为质子电池)，或者它可以在周围环境中的水的检测和/或定量中使用(即，装置201操作为湿度传感器)。

为了产生和利用电位差，产生的质子应该能够在第一电极202和第二电极203之间行进。在第一电极202处的质子导体的离子电导率促进质子的这种流动。然而，在一些情况下，装置201还可以包括电解质209，其被配置成促进所产生的质子在第一电极202和第二电极203之间的流动。如图2中所示，装置201可以包括被配置成支撑电极202、203和相应的电荷收集器207的纸基板208，并且可以将电解质209浸透到纸基板208中。纸基板208的使用可以降低制造成本并且能够制造更薄(例如，“二维”)的设备201。聚合物也可用于形成支撑基板208。

在一些示例中，可以将电解质209配置成从周围环境吸水并将其输送到结206以促进质子的产生。这可以通过使用亲水的且离子导电的电解质来实现。这种电解质包括室温离子液体和离子凝胶，其示例包括[set3][tfsi]、[bmim][ci]和[oma][tfsi]。

图3a-图3b是示出了氧化石墨烯-还原氧化石墨烯结306的形成的示例照片，其在结306的一侧使用了氧化石墨烯和质子导体的基本上均匀的混合物302，并且在结306的另一侧使用了还原氧化石墨烯303的水溶液。在该示例中，通过以1:1的比例混合氧化石墨烯的水溶液与nafion^tm来形成基本上均匀的混合物302，并且通过将氧化石墨烯的水溶液与氢氧化钾混合来形成还原氧化石墨烯溶液303。然后，将电极材料302、303印刷到相应的电荷收集器307上，电荷收集器307它们本身是通过以2mm的间隔将银蒸发到聚合物基板308上形成的。

从图3a可以看出，还原氧化石墨烯溶液303在沉积后扩散到相对的电荷收集器307。然而，当将氧化石墨烯-质子导体混合物302沉积到其相应的电荷收集器307上时，电极材料302、303之间的疏水相互作用将还原氧化石墨烯溶液303排斥回到2mm的间隙中。可以将所得到的氧化石墨烯-还原氧化石墨烯结306看作相应电荷收集器307之间的一条淡线。

图3c是示出包括形成在纸基板308顶部上的氧化石墨烯-还原氧化石墨烯结306的装置301的示例照片。关于图3a-图3b描述了电极302、303和电荷收集器307的材料。由于还原氧化石墨烯溶液303相对较高的吸收，其透过纸308浸透到相对的电极302的电荷收集器307而导致短路，在纸308上制造这种类型的工作设备301通常更加困难。制造本文所示的装置301的能力取决于用于形成第一电极的基本上均匀的混合物302的疏水性，其排斥用于形成第二电极的亲水的还原氧化石墨烯溶液303。从图3c的照片中可以看出，电极材料302、303的排斥产生明确界定的结306(可见为淡线)，其中两个吸收的流体302、303在纸308上相遇。

图4示出了本装置401的另一示例。在该示例中，装置401包括先前描述的第一电极、第二电极和相应的电荷收集器(在图4中示为设备410)，处理器411、存储介质412、电子显示器413和收发器414，它们通过数据总线415彼此电连接。设备401可以是以下项中的一种或多种：电子设备，便携式电子设备，便携式电信设备，移动电话，个人数字助理，平板，平板手机，膝上型计算机，台式计算机，智能电话，智能手表，智能眼镜，湿度传感器，以及用于以上项中的一项或多项的模块。

在一个示例中，设备410被配置成在存在水(例如，来自周围环境)的情况下产生电位差以用于为其他组件供电来实现其功能。在这方面，其他组件可以被认为是先前提及的外部电路。在另一示例中，设备410被配置成在存在水的情况下产生电位差以在对水进行检测或定量中使用。在该示例中，装置401可以包括电压计等(未示出)以用于测量设备410的电位差以便能够实现水的检测/定量。

电子显示器413被配置成显示存储在装置401上(例如存储在存储介质412上)的内容，并且收发器414被配置成经由有线或无线连接向一个或多个其他设备发送数据或从那里接收数据。在将设备410配置成对周围环境中的水进行检测或定量的情况下，电子显示器413可以用于指示是否有任何水存在，如果是，存在多少。在将设备410配置成为装置401的其他组件供电的情况下，电子显示器413可用于指示设备410上剩余的电荷量。

处理器411被配置成通过向其他组件提供信令并从其他组件接收信令以管理其操作来对装置401进行一般操作。存储介质412被配置成存储计算机代码，该计算机代码被配置成执行、控制或启用设备401的操作。还可以将存储介质412配置成存储其他组件的设置。处理器411可以访问存储介质412来获取组件设置，以便管理其他组件的操作。在一些实施例中，可以将存储介质412配置成基于先前的湿度测量(例如湿度对比电压)来存储校准数据，以使得能够确定水的存在和/或量。在这种情况下，可以将处理器411配置成测量设备410的电压并将其与存储的校准数据进行比较以确定周围环境的湿度。还可以将处理器411配置成将该信息发送到电子显示器413以呈现给设备401的用户。

处理器411可以是包括专用集成电路(asic)的微处理器。存储介质412可以是诸如易失性随机存取存储器之类的临时存储介质。另一方面，存储介质412可以是诸如硬盘驱动器、闪速存储器或非易失性随机存取存储器之类的永久存储介质。

图5示出了制造本文所述装置的方法的主要步骤516-518。该方法通常包括：将氧化石墨烯与质子导体混合以形成基本上均匀的混合物516；将氧化石墨烯与氢氧化钾混合以形成还原氧化石墨烯517；以及沉积基本上均匀的混合物和还原氧化石墨烯，以形成与相应的间隔开的电荷收集器518一起使用的第一电极和第二电极。步骤516和步骤517可以以任何适当的顺序执行，包括并行(如图所示)。

如前所述，将氧化石墨烯与质子导体混合以形成基本上均匀的混合物516可以包括例如以1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1的比例将氧化石墨烯的水溶液与质子导体混合。替换地，可以将氧化石墨烯的固体薄片混合到质子导体中，质子导体通常将为液体或凝胶的形式。另外，将氧化石墨烯与氢氧化钾混合以形成还原氧化石墨烯517可以包括例如以1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1的比例将氧化石墨烯的水溶液与氢氧化钾水溶液混合。替换地，可以将氧化石墨烯的固体薄片混合到氢氧化钾的水溶液中，或将氢氧化钾的固体颗粒混合到氧化石墨烯的水溶液中。

该方法还可以包括在沉积之后固化第一电极和第二电极材料，以便将电极材料设置在适当位置。当沉积的电极材料包括一种或多种诸如水之类的溶剂时，通常需要固化步骤。该方法还可以包括沉积电解质，使得其与氧化石墨烯-还原氧化石墨烯结接触。

可以使用各种不同的制造技术来执行本文所述的各种材料的沉积518。例如，可以使用喷涂、滴铸、旋涂或喷墨印刷来沉积电极材料和电解质；并且用来形成电荷收集器的导电材料可以使用喷墨、筛网、模板或柔性版印刷、蒸发或溅射进行光刻沉积。沉积步骤518可以在诸如纸或聚合物基板之类的基板的顶部上进行。

图6示意性地图示了根据一个实施例的提供计算机程序的计算机/处理器可读介质619。计算机程序可以包括被配置成执行、控制或启用图5的方法步骤516-518中的一个或多个的计算机代码。在该示例中，计算机/处理器可读介质619是诸如数字通用盘(dvd))或光盘(cd)的盘片。在其他实施例中，计算机/处理器可读介质619可以是已经以执行发明功能的方式来编程的任何介质。计算机/处理器可读介质619可以是诸如记忆棒或存储卡(sd，迷你sd，微型sd或纳米sd)之类的可移动存储设备。

附图中所示的其它实施例被提供有对应于先前描述的实施例的类似特征的附图标记。例如，特征编号1也可以对应于编号101、201、301等。这些编号的特征可以出现在附图中，但是在这些特定实施例的描述中可能没有直接引用这些编号的特征。在附图中仍然提供这些以帮助理解进一步的实施例，特别是关于类似的先前描述的实施例的特征。

本领域技术人员将理解，通过如下的装置可以提供任何提到的装置/设备和/或特别提到的装置/设备的其他特征，该装置被布置成它们变成被配置成只在被启用，例如接通时才执行所需操作，等等。在这种情况下，它们可能不一定在非启用(例如，关断状态)中将适当的软件加载到活动存储器中，以及仅在启用(例如，接通状态)中加载适当的软件。该装置可以包括硬件电路和/或固件。该装置可以包括加载到存储器上的软件。这样的软件/计算机程序可以被记录在同一存储器/处理器/功能单元上和/或一个或多个存储器/处理器/功能单元上。

在一些实施例中，特定的所述装置/设备可以用适当的软件预编程以执行期望的操作，并且其中可以使用户能够使用适当的软件下载“秘钥”，例如以解锁/启用软件及其相关联的功能。与这样的实施例相关联的优点可以包括当设备需要进一步的功能时下载数据的减少的需求，并且这在感知到设备具有足够容量来存储用于不可以由用户启用的功能的预编程软件的示例中可以是有用的。

应当理解，除了所提到的功能之外，所提到的装置/电路/元件/处理器可以具有其他功能，并且这些功能可以由同一装置/电路/元件/处理器来执行。一个或多个公开的方面可以涵盖相关联的计算机程序和记录在适当的载体(例如存储器，信号)上的计算机程序(其可以是源/传输编码的)的电子分布。

应当理解，本文描述的任何“计算机”可以包括一个或多个单独的处理器/处理元件的集合，所述处理器/处理元件可以或可以不位于同一电路板上，或是电路板的同一区域/位置，或者甚至同一设备上。在一些实施例中，任何提到的处理器中的一个或多个可以分布在多个设备上。相同或不同的处理器/处理元件可以执行本文所述的一个或多个功能。

应当理解，术语“信令”可以指的是作为一系列被发射和/或接收的信号来发射的一个或多个信号。一系列信号可以包括一个、两个、三个、四个或甚至更多的单独信号分量或不同信号以构成所述信令。可以按同时，按顺序，和/或以在时间上彼此重叠的方式发射/接收这些单独信号中的一些或全部。

关于任何提到的计算机和/或处理器和存储器(例如，包括rom，cd-rom等)的任何讨论，这些可以包括计算机处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)和/或以执行本发明功能的方式来编程的其他硬件组件。

申请人特此公开了本文所述的每个单独特征以及两个或多个这样的特征的任何组合，其程度在于这些特征或组合能够根据本领域技术人员的公知常识并基于作为整体的本说明书能够执行这样的特征或组合，而无论这样的特征或特征组合是否解决了本文公开的任何问题，并且没有对权利要求的范围的限制。申请人指出所公开的方面/实施例可以由任何这样的单独特征或特征组合组成。鉴于上述描述，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开的范围内进行各种修改。

虽然已经示出、描述和指出了应用于其不同实施例的基本新颖的特征，但是应当理解，本领域技术人员可对所描述的设备和方法的形式和细节做出各种省略、替换和改变而不脱离本发明的精神。例如，意图明确的是，以基本上相同的方式基本上执行相同的功能的那些元件和/或方法步骤的所有组合都在本发明的范围内。此外，应当认识到，可以将结合任何公开的形式或实施例所示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤作为设计选择的一般事项并入任何其他公开或描述或建议的形式或实施例中。此外，在权利要求中，手段-加-功能条款旨在将本文所述的结构覆盖为执行所叙述的功能，以及不仅结构等效物，而且还有等效结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等同物，其中，钉子采用圆柱形表面将木制零件固定在一起，而螺钉采用螺旋表面，但在紧固木制零件的环境中，钉子和螺钉可以是等效结构。