材料和一种或更多种载体材料的不例性布置。
[0055]图37A描绘了具有定位在第一表面上的动态材料3704和相对表面上的相关偏置材料3706的载体材料3702。图37B描绘了具有偏置材料3712和定位在共同表面上的动态材料3710的载体材料3708。虽然图37B描绘了载体材料3708和动态材料3710之间的偏置材料3712，但是据设想，偏置材料和动态材料可以按可选择的关系进行布置。图37C描绘了第一载体材料3714和第二载体材料3720，在它们之间具有偏置材料3718和动态材料3716。最后，图37D描绘了载体材料3722和第二载体材料3726，在它们之间保持有动态材料3724 (或在可选择的方面是偏置材料)。在该示例性方面，偏置材料3728被定位在第二载体材料3726的与动态材料3724相对的表面上。据设想，在本发明的各方面中可以实现载体材料、动态材料和偏置材料的不同布置。
[0056]因此，据设想，响应于刺激，动态材料从不同的几何构型(例如，第二状态)返回至几何构型(例如，第一状态)。当提供足够水平的刺激时，偏置材料可以提供使偏置材料成为第二状态的阻力。据设想，偏置材料提供足以使动态材料(及物品的其他部件)将动态材料的形状改变成第二形状的量的力。然而，当所提供的刺激超过平衡水平的阈值时，动态材料施加比由偏置材料提供的力大的力。在刺激的该临界点(tipping point)，动态材料将形状改变成第一状态的形状。当除去刺激(或降低到阈值水平以下)时，偏置材料对动态材料施加更大的力以返回至第二状态。结果，在示例性方面，可以实施单一状态的动态材料(即，单一的学习的几何条件)以实现双状态功能。
[0057]材料应用
[0058]无论材料如何响应于一种或更多种刺激而用于影响形状，都设想可以按多种方式应用该材料。例如，据设想，材料可以被印刷在物品上(或在形成物品的材料下方)、用作物品的层压制品(或在材料下方)、以纤维水平结合至材料(例如，织物、编结材料)和/或以纱线/细丝水平结合。将材料结合至物品的其他方式被设想为在本公开的范围内。
[0059]形状变化材料的印刷提供可以利用许多技术实施的灵活应用方法。例如，据设想，动态材料例如SMP可以是聚氨酯液体的形式，将其印刷到成形物品上或到将被整合至成形物品内的非SMP材料。印刷工艺可以利用用于涂敷非功能性油墨的丝网印刷技术来完成。进一步地，据设想，计算机控制的印刷机(例如，如喷墨印刷机)可以用于选择性地涂敷SMP油墨。
[0060]可以在二维表面上完成SMP的印刷。在该示例中，若所需的设定形状是除二维形式之外的某形状，则设想接下来可以将SMP被印刷至的材料放置在具有所需设定形状的模具(例如，3-D形式)进行“教导” SMP呈所需设定形状。如前所讨论，设定形状的教导可以包括使SMP经历与用于指导SMP返回至设定形状的刺激相比等同或更大的刺激。例如，当热能是刺激时，SMP在比材料从可选择的形状返回至设定形状的温度大的温度下可以记住设定形状。因此，据设想，所印刷的SMP被放置到的模具可以提供必要的热能以教导形状。进一步地，据设想，外部热能来源(例如，烘箱)可以用于引入必要的刺激，使设定形状被SMP记录。
[0061]进一步地，据设想，可以将SMP油墨印刷在具有设定形状的材料上。例如，其上放置油墨的材料在被印刷之前且在使印刷材料被涂敷的同时可以被定位成三维形式。因此，据设想，印刷的SMP油墨材料的一部分或更多部分被印刷在相对的二维表面上并且接下来被后续设定成所需形状或以所需设定形状被印刷至三维表面上。
[0062]在示例性方面，据设想，SMP油墨可以是以液体状的状态被涂敷的聚氨酯。在以液体状的状态涂敷SMP油墨之后，可以施加使SMP油墨固化成非液体状态的固化过程。可以在还导致教导SMP油墨呈所需形状的温度下完成固化过程。换言之，SMP油墨可以被固化并且以常见工艺被设定。
[0063]本文中设想的一种或更多种机械结构可以利用各种几何构造。例如，下文中将讨论笼状结构，在该笼状结构内具有低弹性和SMP的几何结构。在该示例中，笼状结构可以通过利用第一类型的油墨/材料的印刷工艺连同丝网印刷工艺中的第一丝网来形成。还可以利用丝网印刷工艺中的第二丝网用SMP材料印刷几何结构。因此，据设想，可以通过使用连续丝网使多种功能性结构应用于共同的物品。
[0064]所设想的第二材料应用是片状应用，例如，层压制品。在示例性方面，SMP是能够应用于物品的片状形式。例如，用SMP形成的层压结构可以在施加热和/或压力的情况下结合至物品。可以在既结合层压制品又教导呈所需形状的情况下完成很类似关于油墨的固化的前面讨论的结合工艺。
[0065]可以按均勾片方式(uniform sheet manner)将层压制品应用于物品。进一步地，若所需几何图案事实上是不均匀的，则其可以通过后应用切割(例如，刀、模具、激光)、掩膜(例如，负掩膜、正掩膜)及其他技术。在可选择方案中，据设想，层压制品在被应用于底层物品之前可以被形成为所需几何图案。例如，如下文将要讨论的格子状结构可以在被应用之前通过切割、掩膜或其他操作由片状材料形成。
[0066]与关于SMP油墨教导的前面讨类似，据设想，层压SMP材料可以按二维方式应用并且接下来后续形成为用于教导目的的所需三维形状。进一步地，据设想，层压SMP材料可以按所需设定形状被应用于物品。在又另一方面，据设想，当层压制品与底层物品的结合不影响SMP层压形状的教导时，层压SMP材料在被应用于底层物品之前被设定成所需形状。
[0067]据设想，SMP层压制品可以按分层方式形成，以致第一层是SMP材料。第二层可以是粘合层。因此，在无需选择性地施加至物品的粘结剂(例如，粘合剂)的情况下，横纹层允许SMP材料与物品结合。此外，在示例性方面，据设想，层压制品在本文中可以被称作热传递。
[0068]本文中所设想的第三材料应用处于纤维水平。纤维水平与下文将要讨论的作为第四材料应用的纱线水平形成对比。在示例性方面，组合多种纤维以形成纱线结构。术语纱线包括用于形成织物、编织物及其他纺织品类结构的可比较的例如线、绳、带及其他更宏观的结构(相对于纤维水平结构)。
[0069]纤维水平材料应用设想将具有类似特性的纤维结合至纱线状结构内。类似地，纤维水平材料还设想将具有不同特性的两种或更多种纤维结合至纱线状结构内。例如，可变的响应纱线状结构可以通过调整具有不同特性(例如，激活设定形状的温度)的线的数量或类型来形成。进一步地，从物品的视角具有所需特性的组合(例如，弹性、手型性(hand)、强度、韧性、排斥性、保热性、水分管理及类似物)可以与纤维结合，针对一种或更多种刺激导致SMP状反应。
[0070]为了将纤维结合至一种或更多种宏观结构内，可以通过将SMP材料挤出成适当尺寸来形成纤维。进一步地，据设想，SMP材料可以应用于非SMP纤维。例如，非SMP纤维可以被拉动通过SMP溶液以用SMP材料浸渍纤维。类似地，据设想，粉末SMP材料可以应用于非SMP纤维，其还将SMP给予至非SMP纤维上/中。
[0071]如前所讨论的，第四材料应用是纱线状结构。纱线状结构(下文称作纱线)包括例如用于形成织物、编织物及其他纺织品类结构的可比较的例如线、绳、带及其他更宏观的结构(相对于纤维水平结构)。因此，如前面关于纤维水平材料应用所讨论的，据设想，纱线可以从SMP材料整体或部分地挤出。进一步地，据设想，SMP材料可以作为整体或部分地应用于非SMP纱线。例如，可以将单独的纤维部分结合至作为SMP的纱线，而其他部分不是基于SMP材料的。进一步地，纱线可以具有应用于将SMP特性赋予至纱线上的SMP溶液或粉末。
[0072]作为材料应用的纤维和纱线水平二者，据设想，用具有SMP特性的纱线/纤维整体或部分地形成物品。例如，据设想，物品形成有其中具有SMP纤维/纱线的纺织品。进一步地，具有一种或更多种SMP类型纱线/纤维的物品可以通过编结工艺来形成。此外，可以在加工之前、期间或之后将SMP纤维/纱线应用、缝合、编结、插入或以其它方式结合至物品。
[0073]因此，本文中设想了用于将动态材料给予至物品内的多种方法。无论是否利用印刷、层压、纤维结合和/或纱线结合，都设想可以在一个或更多个方面利用材料和组合的任何变型。
[0074]机械结构
[0075]转向附图，附图在由一种或更多种刺激引起的物理变化的情况下描绘了结合各种材料、材料应用和物理部件以实现动态材料运动的示例性机械结构。下面事实上是示例性的并且由于所提供的概念的范围而是非限制性的。取而代之，下面的机械结构对所设想的且能够利用形状记忆材料实现环境值的控制的那些结构提供了解。
[0076]图1描绘了根据本发明的各方面的包括基础材料102和反应性结构112的示例性的反应性材料部分100。基础材料可以是传统上被结合至物品的织物状材料。例如，基础材料102可以是能够从穿用者的身体移动/驱走水分并且具有结合于其中的多个孔的弹性材料以提供被动的渗透性选择。正如本文中所提供的其他部件，基础材料的示例性方面由于所设想的选择而不是限制性的。
[0077]反应性结构112可以是印刷、层压或以其他方式结合至基础材料102的SMP。反应性结构112可以对本文中所讨论的任何数量的刺激起反应，例如针对穿用者身体的温度变化。反应性结构112可以被设定以具有图1中所描绘的形状，该形状产生由突起部分110环绕的浅凹部分108，突起部分110在由底表面104和顶表面106界定的平面以外延伸。例如，当施加至反应性结构112的热能低于设定形状温度时，突起部分可以保持创造在通常由底表面104界定的平面以外延伸的突起部分110的维度化几何形状。然而，当热能超过设定形状活化温度时，反应性结构112可以起作用并且铰链部分118可以反转，使突起部分延伸到顶表面106之上。在该示例中，铰链部分118调节其中突起部分110在凸缘部分114和中央部分116之上或之下延伸的平面。如下文中将更详细地讨论的，据设想，在低温下存在的反应性材料部分100的极端平面之间的维度偏移差(dimens1nal offset difference)(例如，以形成较大的升程式隔热特性)比高温下存在的维度偏移(例如，以降低隔热特性)大。换言之，当穿用者的体温升高时，动态材料起作用以降低物品的隔热特性，从而帮助穿用者更好地降温。
[0078]在可选择的方面，据设想，当施加至反应性结构的温度超过设定的记忆温度时，允许基础材料102变平坦，这由于在Z-方向上传统地使用的附加材料的实现(例如，突起部分110)而为穿用者减少了由基础材料102预先施加的压缩力的量。无论产生的反应变化(react1nary change)如何，都引起由基础材料102部分地产生的环境操作。例如，再次调节穿用者身体的材料部分，配件的紧密性及其他机械变化可能允许更好的通风/透气性以使穿用者降温。
[0079]图2描绘了根据本发明的各方面的示例性的反应性结构200。反应性结构200可以按关于上文中图1所预先讨论的方式来实现。例如，反应性结构200可以是印刷结构，该印刷结构被直接印刷至更类似层状结构的待涂敷的基础材料上或传递材料上。进一步地，据设想，反应性结构200可以由膜状材料形成。反应性结构200可以被激光切割、模具切割、刀具切割或用于从片材提取所需形式的任何其他技术。
[0080]反应性结构200被形成为示例性格子结构。然而，据设想，图2中所描绘的均匀性事实上只是示例性的。设想形成格子的构件和空腔的梯度、地带和组织大小、形状和定向。因此，将任何类型的结构设想为被形成以实现本文中提供的功能性方面。进一步地，据设想，对与示例性物品有关的用途而言，格子状结构可以提供通风/透气性和柔韧性。
[0081]图3-图7描绘根据本发明的各方面的利用反应性结构302和非反应性结构304的呈活性状态300的示例性构造。当呈激活状态时，反应性