柔性电路.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280071112.5

申请日:

2012.03.05

公开号:

CN104144873A

公开日:

2014.11.12

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B81B 7/02申请日:20120305|||公开

IPC分类号:

B81B7/02; B81C3/00; H01B1/20; B81B3/00; H01B1/14; H02N3/00

主分类号:

B81B7/02

申请人:

英派尔科技开发有限公司

发明人:

清家绫

地址:

美国特拉华州

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

王小东

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内容摘要

本发明提供了用于传输和/或提供电力的方法和设备。在一些实施例中,这包括柔性导管和设置在柔性导管中的带电微粒。在一些实施例中,所述微粒在第一充电端子被充电,并且被移动至新位置,在该新位置具有电荷收集端子,所述微粒上的电荷然后能够被放电。

权利要求书

1.  一种携带电荷的导管,该导管包括:
至少一个通道,所述至少一个通道构造为传输液体;
至少一个可流动介质,所述至少一个可流动介质位于所述通道内;以及
至少一个微粒,所述至少一个微粒悬浮在所述可流动介质内并且构造为接收电荷和贡献所述电荷。

2.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道包括至少一个弹性体壁。

3.
  根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括耐热的弹性材料。

4.
  根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括热固性树脂。

5.
  根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括以下中的至少一者:硅橡胶(Q),天然橡胶,丙烯酸酯橡胶(包括聚丙烯酸酯橡胶(ACM,ABM)),丁腈橡胶,异戊二烯橡胶(IR),聚异丁烯橡胶(IIR),聚氨酯橡胶,或者氟橡胶(FKM)(包含氟硅橡胶(FVMQ)),聚异戊二烯橡胶,聚丁橡胶(BR),聚丁二烯橡胶,氯丁橡胶(chloroprene rubber)(CR),氯丁橡胶(polychloroprene),氯丁橡胶(neoprene),氯丁橡胶(baypren)(R),丁基橡胶,丁苯橡胶(SBR),乙烯丙烯橡胶(EPM),三元乙丙橡胶(EPDM),氯醇橡胶(ECO),含氟弹性体(FKM与FEPM),氯磺化聚乙烯(CSM),乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。

6.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道的至少一部分利用密封膜被密封以便容纳所述可流动介质。

7.
  根据权利要求6所述的导管,其中,该导管进一步包括气密密封件。

8.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括导电材料。

9.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括金属。

10.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括:
陶瓷芯;以及
金属壳。

11.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括以下中的至少一者:碳,石墨烯,石墨,富勒烯,碳纳米管,碳黑,碳纤维,笔铅或者它们的混合物。

12.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括导电聚合物。

13.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括液态金属。

14.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括电绝缘材料。

15.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括以下中的至少一种:硅油,矿物油,烷基苯,聚丁烯,烷基萘,烷基二苯基烷,氟化惰性液体或甲苯。

16.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括所述至少一个微粒。

17.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒的浓度至少为所述可流动介质的渗透阈值。

18.
  根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括石墨烯,并且所述微粒占所述可流动介质的大约2.5wt%。

19.
  根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括碳纳米管,并且所述微粒占所述可流动介质的大约2.5wt%。

20.
  根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括笔铅,并且所述微粒占所述可流动介质的大约31.17wt%。

21.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道是柔性的、能够伸展的、或者柔性且能够伸展的。

22.
  根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道进一步包括外弯折角度(θb),其中,所述通道的周长能够由其静止长度伸展至少πd(θb/360°)。

23.
  根据权利要求1所述的导管,该导管进一步包括温度控制元件。

24.
  一种基于流动的电路,该电路包括:
导管,该导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为承载可流动介质;
至少一个电荷收集端子;以及
至少一个充电端子。

25.
  根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括至少一个微粒,所述至少一个微粒构造为接收电荷并且构造为贡献所述电荷。

26.
  根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括至少一个泵,所述至少一个泵构造为使所述可流动介质沿着所述通道移动。

27.
  根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个充电端子与电源电气连通。

28.
  根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个电荷收集端子包括:
至少一个金属板;
至少一个金属刷;以及
至少一个充电器。

29.
  根据权利要求28所述的电路,其中,所述金属刷构造为从所述微粒收集电荷。

30.
  根据权利要求28所述的电路,其中,所述金属板包括齿形表面。

31.
  根据权利要求28所述的电路,其中,所述充电器包括第一电容器。

32.
  根据权利要求31所述的电路,该电路进一步包括第二电容器,其中,所述第一电容器和所述第二电容器串联连接。

33.
  根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个电荷收集端子进一步包括以下中的至少一者:晶体管,位线,板线,或者字线。

34.
  根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括电子传导路径,所述电子传导路径包括可流动流体。

35.
  一种传递电力的方法,所述方法包括:
在第一位置将电荷供给至至少一个微粒;
使所述至少一个微粒沿着通道移动至第二位置;以及
在所述第二位置使所述至少一个微粒放电,从而传递电力。

36.
  根据权利要求35所述的方法,该方法进一步包括供给可流动介质,其中,所述至少一个微粒以大约为所述可流动介质的动力粘度的流速或者更小的流速移动。

37.
  根据权利要求35所述的方法,其中,将所述电荷供给至所述至少一个微粒包括渗透传导。

38.
  一种制造柔性导管的方法,所述方法包括:
在基板上设置柔性层;
在所述层上印制至少一个通道;以及
密封所述至少一个通道。

39.
  根据权利要求38所述的方法,该方法进一步包括将可流动介质供给至所述通道,以及使微粒悬浮在所述可流动介质内。

40.
  一种携带电荷的导管,该导管包括:
至少一个通道,所述至少一个通道构造为传输液体,其中,所述至少一个通道的 表面包括作为电绝缘体的材料;以及
密封膜,所述密封膜定位在所述通道上并且构造为提供不漏流体的密封,以便将流体保持在所述通道内。

41.
  一种传递能量的方法,所述方法包括:
提供至少一个电荷收集端子;
提供至少一个充电端子;
提供导管,所述导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为承载可流动介质,其中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子;
提供至少一个微粒,所述至少一个微粒构造为接收电荷并且构造为贡献所述电荷;
通过所述至少一个充电端子对所述至少一个微粒充电以形成带电微粒;
将所述微粒从所述充电端子泵送至所述电荷收集端子;以及
在所述电荷收集端子使所述带电微粒放电。

说明书

柔性电路
技术领域
本文的一些实施例大致涉及柔性电路。
背景技术
存在各种方法用于提供柔性电路。在一些情形下,能够使用弹性CMOS,其包括位于热塑性树脂上的硅树脂基底图案。在其他情形下,人们已经使用柔性电线,通过在柔性绝缘基板上施加图案导体并且在弯折段处形成厚的绝缘膜,柔性电线具有改善的弯曲强度。这种柔性布置允许电子部件集成在设备中或更容易集成在传统电子器件中。
发明内容
在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。在一些实施例中,携带电荷的导管能够包括:至少一个通道,所述通道构造为传输液体;至少一个位于所述通道内的可流动介质;以及至少一个微粒,该微粒悬浮在所述可流动介质内并且构造为接收电荷和贡献电荷。
在一些实施例中,提供了基于流动的电路。在一些实施例中,电路能够包括导管,导管具有至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质。在一些实施例中,电路能够进一步包括至少一个电荷收集端子和至少一个充电端子。
在一些实施例中,提供了一种传递电力的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括在第一位置将电荷供给至至少一个微粒。在一些实施例中,所述方法能够包括沿着通道将至少一个微粒移动至第二位置,以及在第二位置处使所述至少一个微粒放电,从而传递电力。
在一些实施例中,提供了制造柔性导管的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括:在基板上提供柔性层,在所述层上印制至少一个通道;以及密封所述至少一个通道。在一些实施例中,所述方法能够进一步包括向所述通道提供可流动介质,以及 在所述可流动介质内悬浮微粒。
在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。在一些实施例中,携带电荷的导管能够包括至少一个通道,所述通道构造为传输液体,其中,所述至少一个通道的表面包括作为电绝缘体的材料以及密封膜,密封膜定位在所述通道上并且构造为提供不漏流体的密封,以便将流体保持于所述通道内。
在一些实施例中,提供了传递能量的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括:提供至少一个电荷收集端子;提供至少一个充电端子;以及提供导管,所述导管具有至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质。在一些实施例中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子。在一些实施例中,所述方法能够包括提供至少一个微粒,该微粒被构造为接收电荷并且构造为贡献电荷;以及通过所述至少一个充电端子对至少一个微粒充电以形成带电微粒。在一些实施例中,所述微粒能够从充电端子泵送至电荷收集端子,并且能够在电荷收集端子使所述带电微粒放电。
前述概要仅是示意性的,不旨在以任何方式进行限制。除了示意的方案、实施例和上述特征,通过参考附图和以下详细说明,进一步方案、实施例和特征将变得明显。
附图说明
图1是图示携带电荷的导管的一些实施例的图。
图2是图示基于流动的电路的一些实施例的图。
图3A是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。
图3B是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。
图4是图示包括导电介质的电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。
图5A是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。
图5B是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。
图6A是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6B是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6C是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6D是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6E是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6F是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6G是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。
图6H是图示柔性导管的一些实施例的图。
图7A是图示通道的一些实施例的图。
图7B是图示柔性通道的一些实施例的图。
图7C是图示电压的操作窗口的一些实施例的图形。
具体实施方式
在以下详细说明中,参考附图,附图形成了说明书的一部分。在附图中,类似标记典型地识别类似部件,除非内容指示其他方式。详细说明、附图和权利要求中描述的示意实施例不旨在限制。能够利用其他实施例,并且能够做出其他改变,这并不超出此处的主题的精神和范围。容易理解的是,此处大致描述以及附图中图示的本公开方案能够以许多不同构造的方式布置、替换、结合、分开和设计,所有这些都明显地在此处考虑。
尽管已经进行各种尝试来提供柔性传导结构,但是目前不存在这样的公知尝试:通过使用导电微粒作为弹性电路中的载体来建立传导。此处提供的一些实施例提供和/或允许制造能够包括微粒的各种电路和/或结构,微粒构造为接收电荷和贡献电荷。在一些实施例中,此处提供的是允许传递能量的方法和/或设备。在一些实施例中,能够利用或者通过使用携带电荷的导管中的微粒来实现上述。在一些实施例中,携带电荷的导管能够用来传输微粒。在一些实施例中,微粒能够从充电站传输至放电站,微粒中的电荷可以被提供用于驱动电子设备,创建电势和/或提供能量用于一些其他电操作。
在一些实施例中,提供了传递能量的方法。所述方法能够包括:提供至少一个电荷收集端子;提供至少一个充电端子;提供导管,所述导管包括至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质,其中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子;提供至少一个微粒,所述微粒构造为接收电荷并且构造为贡献电荷;通过所述至少一个充电端子对至少一个微粒充电以形成带电微粒;将微粒从充电端子移动(例如,泵送)至电荷收集端子;以及在电荷收集端子使带电微粒放电。在一些实施例中,所述微粒是导管中的仅有物质。在一些实施例中,所述微粒悬浮于 或者包含在可流动介质内。在一些实施例中,所述可流动介质能够具有一些绝缘属性。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括分散介质以有助于悬浮微粒和/或导电介质。这些以及额外方案在以下更详细讨论。
携带电荷的导管
在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。携带电荷的导管能够包括至少一个通道,所述通道构造为传输流体。在一些实施例中,所述至少一个通道的表面包括:作为电绝缘体的材料;以及密封膜,该密封膜位于通道上并且构造为提供不漏流体的密封,以便将流体保持于所述通道内。在一些实施例中,一个或多个壁能够是传导材料,该壁与设备的其他部分(例如,通过绝缘体或者通过空间)电绝缘。
图1是图示出携带电荷的导管101的一些实施例的图,其能够包括至少一个由壁102形成的通道106。在一些实施例中,壁是柔性的和/或可伸展的。在一些实施例中,壁能够和/或包括弹性体材料。在一些实施例中,至少一个通道106的至少一部分能够至少局部地用密封膜103封闭。如图1所示,在一些实施例中,携带电荷的导管101能够包括至少一个微粒104。在一些实施例中,携带电荷的导管101能够包括至少一个可流动介质105。在一些实施例中,至少一个微粒104和/或至少一个可流动介质105能够流动通过携带电荷的导管101和/或被泵送和/或传递通过携带电荷的导管101。
在一些实施例中,携带电荷的导管101具有至少一个通道106,通道106构造为传输液体。在一些实施例中,至少一个通道具有至少一个弹性体壁102。在一些实施例中,所述通道能够具有圆形直径。在一些实施例中,通道的截面能够是正方形和/或矩形。在一些实施例中,能够使用任何形状。
在一些实施例中,至少一个壁包括弹性体材料。在一些实施例中,弹性体材料能够包括耐热材料和/或弹性材料。在一些实施例中,仅通道的一些壁和/或表面是柔性的。
在一些实施例中,弹性体材料能够包括热固性树脂。例如,硅橡胶能够是合适的热固树脂型弹性体,作为通道壁102的材料。在一些实施例中,硅橡胶能够是高耐热的以及弹性的。
在一些实施例中,弹性体材料能够包括硅橡胶(Q),天然橡胶,丙烯酸酯橡胶 (包括聚丙烯酸酯橡胶(ACM,ABM)),丁腈橡胶,异戊二烯橡胶(IR),聚异丁烯橡胶(IIR),聚氨酯橡胶,或者氟橡胶(FKM)(包含氟硅橡胶(FVMQ)),聚异戊二烯橡胶,聚丁橡胶(BR),聚丁二烯橡胶,氯丁橡胶(CR),氯丁橡胶,氯丁橡胶,氯丁橡胶(R),丁基橡胶,丁苯橡胶(SBR),乙烯丙烯橡胶(EPM),三元乙丙橡胶(EPDM),氯醇橡胶(ECO),含氟弹性体(FKM与FEPM),氯磺化聚乙烯(CSM),乙烯-乙酸乙烯酯(EVA),或者任何它们的组合。
在一些实施例中,密封膜103密封通道106以便包含可流动介质105以及允许其沿着导管长度被泵送。在一些实施例中,密封膜能够包括弹性体材料。在一些实施例中,密封膜103和至少一个弹性体壁102由相同材料制成。
在一些实施例中,密封膜103形成通道102的壁的气密密封件。在一些实施例中,气密密封件能够使导管成为不透气的。在一些实施例中,携带电荷的导管能够是不可渗透空气或者气体的,密封膜103被气密地密封于通道102的壁。在一些实施例中,对于由密封膜103形成的密封的类型没有限制。在一些实施例中,密封膜直接接触并且密封通道。在一些实施例中,能够具有额外的干涉结构。在一些实施例中,能够采用多层密封膜(例如,在于2004年9月21日的“多层气密的可密封膜”的美国专利No.6794021B2中有描述)。
在一些实施例中,携带电荷的导管101包括至少一个微粒104。在一些实施例中,至少一个微粒104能够构造为接收电荷并且构造为贡献电荷。在一些实施例中,至少一个微粒104能够构造为承载电荷。在一些实施例中,至少一个微粒能够是金属微粒,在该微粒中,金属沉积在由陶瓷或类似物、碳聚合物和/或导电聚合物形成的珠的表面上。在一些实施例中,微粒能够由任何能够保持电荷和释放电荷的材料制成。在一些实施例中,微粒104能够包括导电材料。例如,在一些实施例中,至少一个微粒104能够包括金属。在一些实施例中,至少一个微粒104能够包括液态金属,例如水银。在一些实施例中,至少一个微粒能够包括碳,石墨烯,石墨,富勒烯,碳纳米管(CNT),碳黑(CB),碳纤维,笔铅或者它们的组合。
在一些实施例中,至少一个微粒104能够包括导电聚合物。在一些实施例中,导电聚合物能够是固有的导电聚合物。例如,导电聚合物能够包括聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺或它们的共聚物中的一种。在一些实施例中,导电聚合物能够包括聚对苯撑(PPV)或者其可溶衍生物,或者聚(3-烷基噻吩)。
在一些实施例中,微粒104能够包括陶瓷心和金属壳。在一些实施例中,陶瓷心能够包括陶瓷材料。在一些实施例中,陶瓷材料能够具有晶体线、部分晶体线或者无结晶结构。陶瓷材料能够包括例如黏土,石英,长石,粗陶,瓷器,瓷土或者骨瓷。陶瓷材料能够包括例如:氧化物,例如氧化铝、氧化铍、二氧化铈、氧化锆;非氧化物,例如碳化物、硼化物、氮化物、硅化物;或者复合材料材料,例如微粒加强的、纤维加强、氧化物和非氧化物的组合。在一些实施例中,对于制造陶瓷心的材料的类型没有限制。
在一些实施例中,携带电荷的导管包括可流动介质105。在一些实施例中,可流动介质105能够包括电绝缘材料。例如,在一些实施例中,可流动介质105能够包括硅油,矿物油,烷基苯,聚丁烯,烷基萘,烷基二苯基烷(alkydiphenylalkan),氟化惰性液体,甲苯,或者任何它们的组合。在一些实施例中,所述可流动介质包括硅油等。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括气体。在一些实施例中,其能够是化学稳定的以及电绝缘的,例如,是稀有气体(He,Ne,Ar,Kr,Xr,)、H2、N2或者这些气体的混合物。在一些实施例中,能够使用微粒与可流动介质任何比例,例如,组合后的微粒及可流动介质中的0.01%、0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、99.9%、99.99%或者更多能够是微粒,剩余是可流动介质(wt%),包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括一些量的绝缘材料,例如,可流动材料中的0.01%、0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、99.9%、99.99%或者更多能够是绝缘材料,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括一些量的传导介质和/或材料,例如,可流动材料中的0.01%、0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、99.9%、99.99%或者更多能够是传导介质和/或材料(以下详细描述),包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。
在一些实施例中,可流动介质105使微粒104悬浮和/或至少局部地围绕微粒104。在一些实施例中,微粒104散布在可流动介质105中。在一些实施例中,微粒104悬浮在可流动介质105内。在一些实施例中,可流动介质105提供了微粒104与通道 的壁和/或外部和/或其他微粒的电绝缘。
在一些实施例中,携带电荷的导管101不包括可流动介质105。
在一些实施例中,至少一个微粒104的浓度允许达到和/或超过可流动介质105的渗透阈值。在一些实施例中,渗透阈值指的是随机系统或者网络(图形)的简化晶格模型以及它们之中的连通性质。渗透阈值是占用可能性的值p,或者更通常是用于一组参数p1、p2的关键表面,使得无限连通(渗透)首先发生。渗透阈值能够取决于导电介质的浓度(p)。当p等于渗透阈值(pc)时,簇(ns)的数量与s成比例,其中s是簇的尺寸,τ是指数(在三维模型中,τ=2.2)。Ns能够描述为:LOG(ns)=-τ*LOG(s)+C’,
其中C’是常数。
在一些实施例中,为了实现有效的电子传递,微粒104和可流动介质105被设定或者调节以实现渗透阈值。渗透阈值能够取决于可流动介质105的至少一个属性。该属性能够包括但不限于网络的尺寸、形状、分布、厚度或者方位。给定本公开,本领域的技术人员将理解如何确定和调节微粒、可流动介质和其他组分的所需类型和水平。
在一些实施例中,至少一个微粒104包括石墨烯,并且占可流动介质的大约2.5wt%,例如,2.5wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、10wt%、15wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%、95wt%、99wt%或者小于可流动介质的100wt%,包括这些值中任何两个之间限定的任何范围,以及这些值中的任何一个值以上限定的任何范围。在一些实施例中,能够包括一定量微粒,使得可避免1)产生任何地方都导电的系统(例如,诱发渗漏电流和无效电传输),和/或2)降低流动动力学。因而,在一些实施例中,能够使用这些方案来限定所使用的微粒量的上界。在一些实施例中,通过考虑充电和放电端子处的良好传导性与渗透电流以及不充分移动之间的关系来确定所使用的微粒量。在一些实施例中,所使用的微粒量能够足以允许产生的电压落入Vmin值以上的操作窗口内。尽管电阻率在渗透阈值处能够显著增加,但是在子阈值区域(见图7C),对于一些使用而已,电阻率仍能够是足够低的。因而,在一些实施例中,所使用的微粒的百分比能够在渗透阈值以下。图7C显示操作窗口的例子。尽管不是限制,但是应注意的是,这些值能够通过实验确定和/或根据以下指导构思来确定:
R=ρlA]]>
其中,A是导管的截面面积,l是导管的长度,并且
S=1R=Aρl]]>
并且对于渗透阈值(其中ρ=ρc)
S=1R=Aρcl]]>
此外,如果操作窗口如下设定:
Vmin=Vth-(1-x)Vth
那么最小渗透阈值(ρc(min))是:
c(min))=A/(S(Vth-(1-x)Vth)*1)
其中,A是通道的截面面积,l是通道的长度,S是传导率,x是操作窗口的分数。Vdd(图7C)能够限定为如下:
Vdd=Vmax=Vth+xVth
并且Vmin能够限定为:
Vmin=Vth-(1-x)Vth
在一些实施例中,最小量的微粒能够是基于实现最小电压(例如通过使用ρc(min))=A/(S(Vth-(1-x)Vth)*1))。在一些实施例中,通过改变分数“x”,能够改变操作窗口的位置。在一些实施例中,x能够是例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或者1。
在一些实施例中,至少一个微粒104包括碳纳米管,并且占可流动介质105的大约2.5wt%,例如2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、3%、4%、5%、10%或者15%,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,至少一个微粒104包括石墨,并且占可流动介质105的大约31.17wt%,例如,30%、31%、31.17%、32%、33%、35%、40%、45%、50%或者60%,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。
在一些实施例中,导管还能够包括至少一个温度控制元件。在一些实施例中,能够使用至少一个温度控制元件以增加或者减小可流动介质和/或微粒在导管的至少一 些部分中的温度。在一些实施例中,能够操纵可流动介质的温度以改变可流动介质的流量和/或粘度。例如,在一些实施例中,能够使用温度控制元件以减小可流动介质的粘度并且增加可流动介质的流量。在一些实施例中,能够使用温度控制元件以增加可流动介质的粘度以及减小可流动介质的流速。
在一些实施例中,能够使用温度控制元件改变可流动介质和/或微粒的传导率。在一些实施例中,金属的电阻率随着温度而增加,而固有的半导体的电阻率随着温度增加而减小。在高温时,金属的电阻能够随着温度线性增加。随着金属的温度降低,电阻率的温度依从性跟随温度的幂函数。随着金属的温度充分降低,(以便冷冻所有声子),电阻率通常达到恒定值,称为剩余电阻率。该值取决于金属的类型及其纯度以及热历史。金属的剩余电阻率的值由其杂质浓度决定。
电路
图2是图示出基于流动的电路201的一些实施例的图。在一些实施例中,电路201能够包括具有至少一个通道106的导管101,通道106构造为承载可流动介质105,如此处描述的。如图2所示,在一些实施例中,电路201能够包括至少一个电荷收集端子202和至少一个充电端子203。在一些实施例中,电路201还能够包括至少一个泵204,该泵构造为沿着端子202、203之间的传导路径210移动可流动介质。在一些实施例中,电路还能够包括入口205和/或出口206。在一些实施例中,入口205和/或出口206能够包括储存器208、209。
在一些实施例中,至少一个泵204构造为沿着通道106移动可流动介质105。在一些实施例中,泵204能够包括但并不限于离心泵、心室辅助设备(VAD)泵、隔膜泵、齿轮泵或者蠕动泵。
在一些实施例中,可流动介质105移动,流速对应于可流动介质105的动力粘度。在一些实施例中,可流动介质105的动力粘度能够根据材料成分、密度、温度和/或压力而改变。例如,25℃时硅树脂的最低动力粘度能够是0.65mm2/s,最高动力粘度能够是500,000mm2/s。在一些实施例中,至少一个微粒104移动,流速大约为可流动介质105的动力粘度或者更少。例如,在一些实施例中,微粒104的流速是大约0.65mm2/s或更多。在一些实施例中,微粒104的流速是大约500,000mm2/s或者更少。在一些实施例中,网络包括微粒、可流动介质和端,他们布置成实现渗透传导。在一 些实施例中,渗透阈值取决于微粒的1)尺寸,2)形状,和3)分布,并且还能够取决于4)网络的厚度和5)方位。在一些实施例中,流速设定为低于可流动介质的动力粘度。在一些实施例中,动力粘度是从大约0.001mm2/s至大约10,000,000mm2/s,例如,0.001、0.01、0.1、1、10、100、1,000、10,000、100,000、1,000,000或者10,000,000mm2/s,包括前述任何一个值以上的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。在一些实施例中,例如对于25℃时的硅树脂来说,最低动力粘度是0.65mm2/s,最高动力粘度是500,000mm2/s。在一些实施例中,流速是从0.001mm/s至10,000mm/s,例如,0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000或者10,000mm/s,包括前述任何两个值之间限定的任何范围,以及前述任何一个值以上限定的任何范围。
图3A至图5B是图示端202和203的一些实施例的图。尽管这些图和实施例以下通常讨论为“电荷收集”端或者“充电”端子的形式,但是本领域的技术人员将理解的是,如果需要的话该结构是可交换的。因而,在一些实施例中,当适当布线时,任何电荷收集端子能够用作充电端子,和/或任何充电端子能够用作电荷收集端子。因而,例如,在一些实施例中,电路能够包括图示“电荷收集”端子中的两个(一个构造为用于充电,一个构造为用于电荷收集)或者图示“充电”端子中的两个(一个构造为用于充电,一个构造为用于电荷收集)。在一些实施例中,电池和/或直流电源能够被替换为电容器、电池或者能够使用电功率的设备。在一些实施例中,电容器、电池或者能够使用电功率的设备能够被替换为电池和/或直流电源。
图3A是图示出电荷收集端子202的一些实施例的图。在一些实施例中,电路301能够包括多于一个电荷收集端子202。如图3A所示,在一些实施例中,电荷收集端子能够并联。在一些实施例中,电荷收集端子能够串联。在一些实施例中,电荷收集端子能够并联。尽管对能够使用的电荷收集端子的数量没有限制,但是在一些实施例中,能够使用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50或者100个电荷收集端子,包括前述任何一个值以上的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。
在一些实施例中,电荷收集端子202构造为从带电微粒310收集电荷。如图3A所示,在一些实施例中,电荷收集端子202能够包括至少一个电触头305,诸如金属板和/或基板,和/或至少一个金属刷306和/或至少一个存储区,诸如充电器307(此处图示为一组电容器)。在一些实施例中,电荷供给到电池。在一些实施例中,电荷 供给到设备以直接使用电荷。在一些实施例中,金属刷306收集带电微粒310的电荷,该带电微粒又转换成不带电荷的和/或具有相对小的电荷的不带电微粒311。在一些实施例中,当它们通过电荷收集端子时仅部分粒子被放电。在一些实施例中,能够预设后续布置的电荷收集端子以收集至少一些任何剩余电荷或者带电微粒。在一些实施例中,诸如当电容器被完全充电时,或者电荷收集端子未连接至设备或者存储系统时,带电微粒能够通过电荷收集端子,而不从微粒带走任何或者过多的电荷。
在一些实施例中,至少一个电触头305能够是通道壁102的一部分。在一些实施例中,至少一个电触头305能够邻近通道106。
在一些实施例中,随着电触头305的接触表面增加,带电荷微粒310的碰撞可能性增加。在一些实施例中,电触头能够覆盖壁的表面和/或通道的外边界的一些量,例如,0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或者100%(包括前述任何两个值之间的任何范围)。在一些实施例中,电触头不存在和/或不暴露于通道的内部。在一些实施例中,刷306能够是单个刷。在一些实施例中,可以有多个串联的(例如,沿着通道的长度)和/或并联的(例如,围绕和/或跨越通道的周边)刷。在一些实施例中,电触头305的形状能够增加接触表面,因而增加微粒310的碰撞可能性。结果,能够有效地收集电荷。
图3B图示了包括电触头305的另一电荷收集端子的一些实施例。如图3B所示的,通过提供齿形表面314,由于微粒310的线性移动,微粒310和电触头305的接触率能够增加。在一些实施例中,至少一个电触头305能够具有齿形表面314。在一些实施例中,存在多于一个的电触头,例如,2、3、4、5、6或更多个电触头。在一些实施例中,每个板能够是齿形的和/或以各种方式定形,使得微粒的动量易于引起微粒和电触头的表面之间的靠近和/或接触。
再次参考图3A,在一些实施例中,至少一个金属刷306构造为从至少一个微粒105收集电荷。在一些实施例中,至少一个金属刷306能够是鳍形状。在一些实施例中,至少一个金属刷306能够转向电触头305的外部分。在一些实施例中,一个或多个刷能够沿着流动方向倾斜以便降低微粒阻塞。在一些实施例中,刷的数量足以从微粒收集期望量的电荷。在一些实施例中,存在1、10、50、100、1000、10,000、100,000、1,000,000、10,000,000或更多个刷,包括前述任何两个值之间限定的任何范围,以及前述任何一个值以上限定的任何范围。
在一些实施例中,至少一个电荷收集端子202能够包括至少一个(或者“第一”)电容器308,该电容器308与电触头305电连通并且与其串联连接至地面309。在一些实施例中,电荷收集端子202包括第二和/或额外的电容器。在一些实施例中,第一电容器和第二电容器串联连接。
电荷收集端子202的部件不限于电容器。例如,每个电容器能够连接至选择晶体管、位线、板线和/或字线以更主动地控制充电。在一些实施例中,电路301还能够包括以下中的至少一个:晶体管、位线、板线和/或字线。如上所述,在一些实施例中,电荷收集端子能够连接至电动装置。
在一些实施例中,带电微粒310通过端子301的端入口303进入电荷收集端子202,通过端出口304离开。在一些实施例中,带电微粒310能够进入电荷收集端子202并且接触金属刷306。金属刷306和电触头305能够具有相同的电势。当电触头305(和/或金属刷306)具有的电势低于带电微粒时,电子从带电微粒传递至电触头305(可选地经由金属刷306),并且电荷能够存储在充电器307中的电容器308中(或者其他地方或者使用在电容器308中)。在一些实施例中,带电微粒能够继续贡献电子,直到它们的电势等于电触头305的电势。在一些实施例中,到微粒通过端出口304流出电荷收集端子202的时间为止,微粒能够是完全不带电荷或者具有相对小电荷的不带电微粒311。在一些实施例中,当存在单个端子时,端出口能够紧接着邻近端子的端部。
图5A和5B是图示充电端子203的一些实施例的图。在一些实施例中,不带电微粒311通过至少一个充电端子203被充电。在一些实施例中,充电端子203能够包括一些与电荷收集端子相同的部件,例如,充电端子203能够包括但并不限于电触头305,电触头305能够连接至和/或包括金属刷306。在一些实施例中,充电端子203能够包括电触头,该电触头不同于电荷收集端子202的电触头。在一些实施例中,充电端子还能够包括直流电源502。在一些实施例中,充电端子203的金属刷306与电源502具有相同电势。在一些实施例中,当不带电微粒311接触金属刷306时,其被充电到与直流电源502的电势相同的电势。如上所述,在一些实施例中,通过充电端子203充电的微粒310被传输通过通道106。
图5B图示了包括一系列充电元件的充电端子203的一些实施例。在一些实施例中,充电元件(例如,辊)包括金属心503和/或金属表面504。在一些实施例中,充电端子能够包括一个或多个辊以便允许接触微粒,同时允许微粒继续流过通道。在一 些实施例中,这也能够用来聚集电荷。
在一些实施例中,至少一个充电端子203与电源和/或电池502电接触。
在一些实施例中,端的构造满足渗透传导阈值。在一些实施例中,微粒被传递通过导管以传递能量至对应的端以及从对应的端接收能量。在一些实施例中,可流动介质用于当电荷在微粒以及每个端处的电触头之间传递时设定期望的电阻率。
当电力通过彼此接触的带电微粒和电触头(例如,刷、辊和/或金属板)传导时,如上描述的,传导率会受到带电微粒的流速的影响,从而由于降低的效率会引起电阻增加以及功率传递损失。在一些实施例中,为了降低带电微粒和电触头之间的电阻以及降低功率传递损失,导电介质(例如石墨烯,石墨,碳黑,笔铅,碳纤维,碳纳米管等,或者它们的混合物)与可流动介质混和以将可流动介质的电阻设定到期望值,并且经由带电荷微粒、导电介质和端来传导电力。
图4是图示出导电介质312的一些实施例的图。在图4中,电线315代表带电微粒310的电子(e-),在存在导电介质312时电子从带电微粒传递至刷306然后传递至一个电容器308。导电介质并不是在所有实施例中都需要的。
如以上讨论的,渗透传导是这样一种现象:当添加到绝缘体中的导电物质达到或者超过阈值时,使得能够形成三维导电网络,从而引起电阻突然下降。该阈值称为“渗透阈值”。对于给定的一组参数,本领域技术人员能够确定用于渗透阈值的适当条件。例如,对于石墨烯,当PDMS中的功能石墨烯板材(FGS)在分散流体中的重量百分比(wt%)是2.5%或者更大时,电阻能够从1014Ωcm降至10-1Ωcm。对于碳纳米管,当CNT的wt%是2.5%或者更大时,电阻能够从1011Ω降至104Ωcm。在一些实施例中,(微粒、导管和流体(诸如导电介质)的)给定系统能够选择,用于以更大的能力来传递电能。在一些实施例中,渗透阈值未达到。在一些实施例中,当渗透阈值是2.5wt%时,通过将导电介质的百分比设定为2.5wt%或者更多,能够建立渗透传导性。
在一些实施例中,不限制微粒104的形状。在一些实施例中,微粒的形状能够是任何形状,只要不显著损害流动性即可。在一些实施例中,微粒能够是球形的、立方体的、椭圆的、锥形的、不规则的和/或随机形状的。微粒104的尺寸能够选择为从纳米到毫米,例如,1、10、100、1000、10,000、100,000、1,000,000、10,000,000,或者999,000,000纳米,包括前述任何一个值以上的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。因为降低微粒104的尺寸可确保更大流动性,在通道弹性移动之前和 之后这种微粒104易于遵循通道106形状。但是,因为微粒104尺寸的减小会限制能够存储的电荷量,所以能够期望的是,将微粒104的尺寸设计为对应于要传递的电荷量。因为在一些情形下,导电微粒的尺寸与流动性之间需有进行平衡,所以通过适当地安排微粒104的尺寸和数量,能够实现期望的电传导率和流动性。
在一些实施例中,提供了传递电力的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括在第一位置将电荷供给至至少一个微粒;沿着通道将至少一个微粒移动至第二位置;以及在第二位置使至少一个微粒放电,从而传递电力。在一些实施例中,所述方法进一步包括供给可流动介质。在一些实施例中,所述微粒散布在可流动介质中。在一些实施例中,这在渗透阈值时或者在渗透阈值以上值时发生。
制造方法
存在各种制造此处提供的各种实施例的方法。图6A-H显示一些实施例用于制造用于柔性电路的导管。在一些实施例中,所述方法包括但并不限于,在基板上提供柔性层;在所述层上印制至少一个通道;以及密封所述至少一个层。在一些实施例中,所述方法还能够包括将可流动介质提供至所述通道以及使至少一个微粒悬浮在可流动介质内。在一些实施例中,柔性和/或可伸展的导管已经存在,并且仅需要增加微粒和/或可流动介质和/或端。
本领域的技术人员将认识到的是,对于此处公开的处理和方法以及其他处理和方法而言,处理和方法中执行的功能能够以不同顺序实施。此外,提出的步骤和操作仅作为例子,这些步骤和操作中一些的步骤和操作能够是可选的,结合更少的步骤和操作,或者扩展成额外的步骤和操作,这并不脱离本公开实施例的宗旨。
参考图6A,在一些实施例中,用于制造柔性导管的方法能够包括将柔性层601(诸如弹性体)沉积在基板602上。在一些实施例中,柔性层601能够是热塑性树脂。在一些实施例中,能够使用任何柔性和/或可伸展的材料。在一些实施例中,材料是绝缘材料。在一些实施例中,例如当导管本身是电绝缘的时,导管的壁不需要绝缘。在一些实施例中,导管外侧或者内部能够随后涂覆有绝缘体。
在一些实施例中,柔性层601能够通过旋涂来沉积。
在一些实施例中,柔性层601能够被印制。在一些实施例中,柔性层601能够通过纳米压印被印制。例如,如图6B所示,在一些实施例中,具有电路图案的模具603 能够结合至柔性层601和基板602。柔性层601、基板602和模具603能够在高温下被点燃(fire)。
在一些实施例中,如图6C所示,模具603从柔性层601和基板602移除以形成通道空间。
如图6D所示,然后能够将柔性层601叠放在密封膜或者层604上面并且附接至密封膜或者层604,密封膜或者层604能够位于第二基板605上。在一些实施例中,密封膜604提供了在通道的壁和膜之间用于通道的气密密封件604。
在一些实施例中,第二基板然后能够被移除(图6E)。
在一些实施例中,印制的柔性层601、密封层604以及基板602能够在期望位置切开(例如,606)。如图6G所示,这引起独立的附接至基板的导管700。在一些实施例中,基板602能够可选地被移除,这形成了一个或多个柔性导管(710,图6H)。在一些实施例中,导管然后能够填充有微粒和/或流体和/或其他粒子。
生产流体电路的方法并不限于上述方法,能够使用公知的MEMS技术和纳米压印技术。
附加实施例
正如从以上注意到的,在一些实施例中,通道106是柔性的、可伸展的或者柔性及可伸展的。在一些实施例中,任何类型的柔性和/或可伸展性是适当的。在一些实施例中,给定一些实施例的动态(流动)性质,柔性使得通道的弯折、扭结等不太可能引起流动通道的阻塞。在一些实施例中,柔性使得弯折部的外段在一定程度上离开中心,和/或弯折部的内段在一定程度上也离开中心(例如,通道的直径和/或周边在弯折部处仍近似相同)。其例子示出于图7A(直线构型)和7B(弯曲构型)。如图7B所示,在一些实施例中,通道106能够包括外弯折角度(θb),其中,通道106的周长能够由其静止长度伸展至少πd(θb/360°)。导管的参数在下面列出,其中d是导管的厚度,l是导管的长度,伸展的周长确定为:

为了确定由于弯折导管导致的内直径降低,能够使用以下公式:
x1=d2cosθc,x0=d2sinθc,x2=d(1-sinθc)2]]>
x3=tanθc{d(1-sinθc)2}]]>
x4=d{cosθc=tanθc(1-sinθc)}2]]>

x4+x5=d{(1-sinθc)(1-2cosθctanθc)+2(cosθc)2}2cosθc]]>
使用上述公式,能够布置导管和/或导管中的弯折,使得其高效保持微粒流过。在一些实施例中,导管在弯折部处的周长没有显著减小,例如,其减小小于周长的50%(例如,周长减小了50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%,0.1%或者0%),包括前述任何一个值以下的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。在一些实施例中,导管在弯折部处的周长和/或直径没有减小。
在一些实施例中,能够使用表格1中的任何一个或多个材料作为导管中的柔性材料。
表格1

*1JIS:日本工业标准,硅橡胶(Q),腈橡胶(NR),异戊二烯橡胶(IR),聚异丁烯橡胶(IIR),氟橡胶(FKM),聚丁橡胶(BR),氯丁橡胶(CR),丁苯橡胶(SBR),三元乙丙橡胶(EPDM),氯磺化聚乙烯(CSM)。
在一些实施例中,弹性导体能够应用于更高阶设备。例如,高性能机器人(诸如两腿机器人)在它们移动时需要精确的平衡。数百个传感器安装在机器人的整个身体上(包括四肢、接头等)以收集安装有传感器的该点的动态信息。通过基于所收集和处理的信息来操作数百个致动器,机器人能够移动。除了传感器以及致动器,机器人还需要信息通信线、电源线等。大数量的这些线需要用来操作所安装的传感器以及致动器,这使得难以提供优化移动和设计,因为移动的灵活性降低了并且外围重量增加了。
在一些实施例中,导管不需要是微尺度水平的。在一些实施例中,导管的动态状态能够与用来传输流体的那些导管相同,诸如人造血管材料。在一些实施例中,这种导管能够包括两层结构的非弹性交织层以及弹性多孔层。在一些实施例中,能够将导管形成在线圈式外壁上以降低当线圈弯折时的扭结。
例子
例子1
传递能量的方法
本例子提出了使用柔性电路传递能量的方法。提供了导管,其包括至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质。导管将至少一个充电端子连接至至少一个电荷收集端子。充电端子连接至直流电源,从而充电端子的电触头具有与直流电源相同的电势。
通道中包含的是具有金属微粒的绝缘的可流动介质。微粒通过充电端子,在充电端子,微粒接触充电端子的电触头并且变得带电。具有带电微粒的可流动介质然后在25℃时以流速1mm2/s从充电端子被泵送至电荷收集端子。带电微粒接触电荷收集端子的电触头并且放电。电荷存储于电荷收集端子的电容器中。可替换地,能够通过电荷将电力提供至电动机或者其他电动设备。
例子2
制造携带电荷的柔性导管的方法
本例子提出了制造携带电荷的柔性导管的方法。将硅橡胶制成的柔性层设置在基板上。将至少一个通道印制柔性层上。至少一个通道被硅橡胶密封膜气密的地密封以形成柔性导管。柔性导管然后填充有可流动介质和带电微粒。可流动介质和微粒的比例是基于可流动介质和微粒的材料以及计算出的渗透阈值。柔性电路填充有以下成分中一种:
成分A:石墨烯微粒,是可流动介质的2.5wt%。
成分B:碳纳米管微粒,是可流动介质的2.5wt%。
成分C:石墨微粒,是可流动介质的31.15wt%。
例子3
传递能量的方法
例子2的柔性电路在硅油可流动介质中包括成分A,该柔性电路被设定在由电池供电的充电端子与电荷收集端子之间,电荷收集端子与电动机电连通。石墨烯微粒是硅油的2.5wt%。石墨烯微粒通过充电端子,在充电端子,石墨烯微粒接触充电端子的电触头并且变得带电。具有带电石墨烯微粒的硅油然后在25℃时以流速1mm2/s从充电端子被泵送至电荷收集端子。带电石墨烯微粒接触电荷收集端子的电触头并且放电。电荷用来将电力提供给电动机。
本公开不限于该申请中描述的特定实施例,特定实施例旨在作为各种方案的示意。能够进行许多修改和变化,这并不超出本申请精神和范围,如本领域的技术人员认识到的。除了此处指出的这些之外,功能等同的方法和装置在本公开的范围内,如本领域的技术人员从前述说明认识到的。这种改和变化旨在落入附随的权利要求的范围内。本公开仅通过附随的权利要求的术语以及这些权利要求的全部等同范围来限制。应该理解的是,该公开并不限于特定方法、试剂、化合物、成分或者生物学系统,其当然能够变化。还应理解的是,此处使用的术语的目的是仅描述特定实施例,不旨在限制。
关于使用此处的基本任何复数和/或单数术语来说,当适于内容和/或应用时,本领域的技术人员能够将复数转换成单数和/或单数转换成复数。此处清楚地指出的各种单数/复数排列是为了清楚起见。
本领域的技术人员理解的是,一般来说,此处以及尤其是附随权利要求中使用的 术语(例如,附随的权利要求的主体)通常旨在作为“开放式”术语(例如,术语“包括”应该理解为“包括但不限于”,术语“具有”应该理解为“至少具有”,术语“包括”应该理解为“包括但并不限于”等)。本领域的技术人员进一步理解的是,如果设计了引用的权利要求陈述中的特定数字,这种设计将清楚地陈述在权利要求中,没有这种陈述的话,就不存在这种设计。例如,为了帮助理解,以下附随权利要求能够包含使用引导词语“至少一个”和“一个或多个”来介绍权利要求陈述。但是,使用这种词语不应视为意味着,用不定冠词“一”或“一个”介绍权利要求陈述会将包含这样介绍的任何特定权利要求限制为包含仅一个这种陈述的实施例,即使当该权利要求包括介绍性词语“一个或多个”或者“至少一个”以及不定冠词诸如“一”或者“一个”时(例如,“一”和/或“一个”应该解释为指的是“至少一个”或者“一个或多个”);使用定冠词介绍权利要求陈述也是这样的。此外,即使清楚地陈述了引用的权利要求的具体数字,本领域的技术人员将认识到的是,这种陈述应该解释为指的是至少陈述的数字(例如,仅陈述“两个陈述”而没有其他修饰语,指的是至少两个陈述,或者两个或多个陈述)。此外,在使用惯例类推“A、B和C等中的至少一个”的情况下,一般来说,这种构造的意思是旨在本领域普通技术人员理解这种惯例(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”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一起等的系统)。在使用惯例类推“A、B或C等中的至少一个”的情况下,一般来说,这种构造的意思是旨在本领域普通技术人员理解这种惯例(例如,“具有A、B或C中至少一个的系统”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一起等的系统)。本领域普通技术人员进一步理解的是,事实上,说明书、权利要求或附图中的表示两个或更多可替换术语的任何离散单词和/或词语应该理解为考虑了各种可能性,包括这些术语中的一种,这些术语中任一个或者这两个术语。例如,词语“A或者B”将理解为包括以下可能性:“A”或者“B”或者“A和B。”
此外,在本公开的特征或者方案描述为马库什群组的方式时,本领域的技术人员将认识到的是,本公开因而还描述为马库什群组中的任何单个元件或者这些元件的子组的形式。
如本领域的技术人员理解的,为了任何和所有目的(诸如提供书面描述),此处 公开的所有范围还包含了任何及所有可能的子范围以及这些子范围的组合。任何列出的范围能够易于识别为了充分描述,并且该范围能够分成至少相等的两份、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制例子,此处讨论的每个范围能够容易分成下三分之一、中三分之一以及上三分之一。本领域的技术人员还将理解的是,所有语言(诸如“高达”、“至少”等)包括陈述的数字以及引用的范围,该范围能够随后分成各个子范围,如如以上讨论的。最后,如本领域的技术人员还将理解的,范围包括每个各构件。因而,例如,具有1-3个电池的组指的是具有1、2或者3个电池的组。类似地,具有1-5个电池的组指的是具有1、2、3、4,或者5个电池的组,等等。
通过以上描述,应该理解的是,各种本公开的实施例此处描述用于示意目的,能够进行各种修改,这并不超出本公开的范围和精神。相应地,此处公开的各种实施例不旨在限制,真实范围和精神由以下权利要求限定。

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1、10申请公布号CN104144873A43申请公布日20141112CN104144873A21申请号201280071112522申请日20120305B81B7/02200601B81C3/00200601H01B1/20200601B81B3/00200601H01B1/14200601H02N3/0020060171申请人英派尔科技开发有限公司地址美国特拉华州72发明人清家绫74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王小东54发明名称柔性电路57摘要本发明提供了用于传输和/或提供电力的方法和设备。在一些实施例中,这包括柔性导管和设置在柔性导管中的带电微粒。在一些实施例。

2、中,所述微粒在第一充电端子被充电,并且被移动至新位置,在该新位置具有电荷收集端子,所述微粒上的电荷然后能够被放电。85PCT国际申请进入国家阶段日2014090386PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0277462012030587PCT国际申请的公布数据WO2013/133792EN2013091251INTCL权利要求书3页说明书14页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图9页10申请公布号CN104144873ACN104144873A1/3页21一种携带电荷的导管,该导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为传输液体;至少一。

3、个可流动介质,所述至少一个可流动介质位于所述通道内;以及至少一个微粒,所述至少一个微粒悬浮在所述可流动介质内并且构造为接收电荷和贡献所述电荷。2根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道包括至少一个弹性体壁。3根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括耐热的弹性材料。4根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括热固性树脂。5根据权利要求2所述的导管,其中,所述弹性体包括以下中的至少一者硅橡胶Q,天然橡胶,丙烯酸酯橡胶包括聚丙烯酸酯橡胶ACM,ABM,丁腈橡胶,异戊二烯橡胶IR,聚异丁烯橡胶IIR,聚氨酯橡胶,或者氟橡胶FKM包含氟硅橡胶FVMQ,聚异戊二烯橡胶,聚丁橡胶BR,聚丁二烯橡胶。

4、,氯丁橡胶CHLOROPRENERUBBERCR,氯丁橡胶POLYCHLOROPRENE,氯丁橡胶NEOPRENE,氯丁橡胶BAYPRENR,丁基橡胶,丁苯橡胶SBR,乙烯丙烯橡胶EPM,三元乙丙橡胶EPDM,氯醇橡胶ECO,含氟弹性体FKM与FEPM,氯磺化聚乙烯CSM,乙烯乙酸乙烯酯EVA。6根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道的至少一部分利用密封膜被密封以便容纳所述可流动介质。7根据权利要求6所述的导管,其中,该导管进一步包括气密密封件。8根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括导电材料。9根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括金属。10根据权利要求1所述的导管,其中,所述。

5、微粒包括陶瓷芯;以及金属壳。11根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括以下中的至少一者碳,石墨烯,石墨,富勒烯,碳纳米管,碳黑,碳纤维,笔铅或者它们的混合物。12根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括导电聚合物。13根据权利要求1所述的导管,其中,所述微粒包括液态金属。14根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括电绝缘材料。15根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括以下中的至少一种硅油,矿物油,烷基苯,聚丁烯,烷基萘,烷基二苯基烷,氟化惰性液体或甲苯。16根据权利要求1所述的导管,其中,所述可流动介质包括所述至少一个微粒。17根据权利要求1所述的导管,其中,所。

6、述微粒的浓度至少为所述可流动介质的渗透阈值。18根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括石墨烯,并且所述微粒占所述可流动介质的大约25WT。19根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括碳纳米管,并且所述微粒占所述可流动介质的大约25WT。20根据权利要求17所述的导管,其中,所述微粒包括笔铅,并且所述微粒占所述可流动介质的大约3117WT。权利要求书CN104144873A2/3页321根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道是柔性的、能够伸展的、或者柔性且能够伸展的。22根据权利要求1所述的导管,其中,所述通道进一步包括外弯折角度B,其中,所述通道的周长能够由其静止长度伸展至少D。

7、B/360。23根据权利要求1所述的导管,该导管进一步包括温度控制元件。24一种基于流动的电路,该电路包括导管,该导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为承载可流动介质;至少一个电荷收集端子;以及至少一个充电端子。25根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括至少一个微粒,所述至少一个微粒构造为接收电荷并且构造为贡献所述电荷。26根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括至少一个泵,所述至少一个泵构造为使所述可流动介质沿着所述通道移动。27根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个充电端子与电源电气连通。28根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个电荷收集端子包括至少一个金属。

8、板;至少一个金属刷;以及至少一个充电器。29根据权利要求28所述的电路,其中,所述金属刷构造为从所述微粒收集电荷。30根据权利要求28所述的电路,其中,所述金属板包括齿形表面。31根据权利要求28所述的电路,其中,所述充电器包括第一电容器。32根据权利要求31所述的电路,该电路进一步包括第二电容器,其中,所述第一电容器和所述第二电容器串联连接。33根据权利要求24所述的电路,其中,所述至少一个电荷收集端子进一步包括以下中的至少一者晶体管,位线,板线,或者字线。34根据权利要求24所述的电路,该电路进一步包括电子传导路径,所述电子传导路径包括可流动流体。35一种传递电力的方法,所述方法包括在第一。

9、位置将电荷供给至至少一个微粒;使所述至少一个微粒沿着通道移动至第二位置;以及在所述第二位置使所述至少一个微粒放电,从而传递电力。36根据权利要求35所述的方法,该方法进一步包括供给可流动介质,其中,所述至少一个微粒以大约为所述可流动介质的动力粘度的流速或者更小的流速移动。37根据权利要求35所述的方法,其中,将所述电荷供给至所述至少一个微粒包括渗透传导。38一种制造柔性导管的方法,所述方法包括在基板上设置柔性层;在所述层上印制至少一个通道;以及密封所述至少一个通道。权利要求书CN104144873A3/3页439根据权利要求38所述的方法,该方法进一步包括将可流动介质供给至所述通道,以及使微粒。

10、悬浮在所述可流动介质内。40一种携带电荷的导管,该导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为传输液体,其中,所述至少一个通道的表面包括作为电绝缘体的材料;以及密封膜,所述密封膜定位在所述通道上并且构造为提供不漏流体的密封,以便将流体保持在所述通道内。41一种传递能量的方法,所述方法包括提供至少一个电荷收集端子;提供至少一个充电端子;提供导管,所述导管包括至少一个通道,所述至少一个通道构造为承载可流动介质,其中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子;提供至少一个微粒,所述至少一个微粒构造为接收电荷并且构造为贡献所述电荷;通过所述至少一个充电端子对所述至少一个微粒充电以形。

11、成带电微粒;将所述微粒从所述充电端子泵送至所述电荷收集端子;以及在所述电荷收集端子使所述带电微粒放电。权利要求书CN104144873A1/14页5柔性电路技术领域0001本文的一些实施例大致涉及柔性电路。背景技术0002存在各种方法用于提供柔性电路。在一些情形下,能够使用弹性CMOS,其包括位于热塑性树脂上的硅树脂基底图案。在其他情形下,人们已经使用柔性电线,通过在柔性绝缘基板上施加图案导体并且在弯折段处形成厚的绝缘膜,柔性电线具有改善的弯曲强度。这种柔性布置允许电子部件集成在设备中或更容易集成在传统电子器件中。发明内容0003在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。在一些实施例中,携带电荷的。

12、导管能够包括至少一个通道,所述通道构造为传输液体;至少一个位于所述通道内的可流动介质;以及至少一个微粒,该微粒悬浮在所述可流动介质内并且构造为接收电荷和贡献电荷。0004在一些实施例中,提供了基于流动的电路。在一些实施例中,电路能够包括导管,导管具有至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质。在一些实施例中,电路能够进一步包括至少一个电荷收集端子和至少一个充电端子。0005在一些实施例中,提供了一种传递电力的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括在第一位置将电荷供给至至少一个微粒。在一些实施例中,所述方法能够包括沿着通道将至少一个微粒移动至第二位置,以及在第二位置处使所述至少一个微粒放电,从而。

13、传递电力。0006在一些实施例中,提供了制造柔性导管的方法。在一些实施例中,所述方法能够包括在基板上提供柔性层,在所述层上印制至少一个通道;以及密封所述至少一个通道。在一些实施例中,所述方法能够进一步包括向所述通道提供可流动介质,以及在所述可流动介质内悬浮微粒。0007在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。在一些实施例中,携带电荷的导管能够包括至少一个通道,所述通道构造为传输液体,其中,所述至少一个通道的表面包括作为电绝缘体的材料以及密封膜,密封膜定位在所述通道上并且构造为提供不漏流体的密封,以便将流体保持于所述通道内。0008在一些实施例中,提供了传递能量的方法。在一些实施例中,所述方法能够。

14、包括提供至少一个电荷收集端子;提供至少一个充电端子;以及提供导管,所述导管具有至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质。在一些实施例中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子。在一些实施例中,所述方法能够包括提供至少一个微粒,该微粒被构造为接收电荷并且构造为贡献电荷;以及通过所述至少一个充电端子对至少一个微粒充电以形成带电微粒。在一些实施例中,所述微粒能够从充电端子泵送至电荷收集端子,并且能够在电荷收集端子使所述带电微粒放电。0009前述概要仅是示意性的,不旨在以任何方式进行限制。除了示意的方案、实施例和说明书CN104144873A2/14页6上述特征,通过参考附图和。

15、以下详细说明,进一步方案、实施例和特征将变得明显。附图说明0010图1是图示携带电荷的导管的一些实施例的图。0011图2是图示基于流动的电路的一些实施例的图。0012图3A是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。0013图3B是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。0014图4是图示包括导电介质的电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。0015图5A是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。0016图5B是图示电荷收集端子和/或充电端子的一些实施例的图。0017图6A是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0018图6B是图示用于制造柔性导管的方法的一些实。

16、施例的图。0019图6C是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0020图6D是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0021图6E是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0022图6F是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0023图6G是图示用于制造柔性导管的方法的一些实施例的图。0024图6H是图示柔性导管的一些实施例的图。0025图7A是图示通道的一些实施例的图。0026图7B是图示柔性通道的一些实施例的图。0027图7C是图示电压的操作窗口的一些实施例的图形。具体实施方式0028在以下详细说明中,参考附图,附图形成了说明书的一部分。在附图中,类似标记典型地识别。

17、类似部件,除非内容指示其他方式。详细说明、附图和权利要求中描述的示意实施例不旨在限制。能够利用其他实施例,并且能够做出其他改变,这并不超出此处的主题的精神和范围。容易理解的是,此处大致描述以及附图中图示的本公开方案能够以许多不同构造的方式布置、替换、结合、分开和设计,所有这些都明显地在此处考虑。0029尽管已经进行各种尝试来提供柔性传导结构,但是目前不存在这样的公知尝试通过使用导电微粒作为弹性电路中的载体来建立传导。此处提供的一些实施例提供和/或允许制造能够包括微粒的各种电路和/或结构,微粒构造为接收电荷和贡献电荷。在一些实施例中,此处提供的是允许传递能量的方法和/或设备。在一些实施例中,能够。

18、利用或者通过使用携带电荷的导管中的微粒来实现上述。在一些实施例中,携带电荷的导管能够用来传输微粒。在一些实施例中,微粒能够从充电站传输至放电站,微粒中的电荷可以被提供用于驱动电子设备,创建电势和/或提供能量用于一些其他电操作。0030在一些实施例中,提供了传递能量的方法。所述方法能够包括提供至少一个电荷收集端子;提供至少一个充电端子;提供导管,所述导管包括至少一个通道,所述通道构造为承载可流动介质,其中,所述导管将所述至少一个充电端子连接至所述至少一个电荷收集端子;提供至少一个微粒,所述微粒构造为接收电荷并且构造为贡献电荷;通过所述至说明书CN104144873A3/14页7少一个充电端子对至。

19、少一个微粒充电以形成带电微粒;将微粒从充电端子移动例如,泵送至电荷收集端子;以及在电荷收集端子使带电微粒放电。在一些实施例中,所述微粒是导管中的仅有物质。在一些实施例中,所述微粒悬浮于或者包含在可流动介质内。在一些实施例中,所述可流动介质能够具有一些绝缘属性。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括分散介质以有助于悬浮微粒和/或导电介质。这些以及额外方案在以下更详细讨论。0031携带电荷的导管0032在一些实施例中,提供了携带电荷的导管。携带电荷的导管能够包括至少一个通道,所述通道构造为传输流体。在一些实施例中,所述至少一个通道的表面包括作为电绝缘体的材料;以及密封膜,该密封膜位于通道上并且构造。

20、为提供不漏流体的密封,以便将流体保持于所述通道内。在一些实施例中,一个或多个壁能够是传导材料,该壁与设备的其他部分例如,通过绝缘体或者通过空间电绝缘。0033图1是图示出携带电荷的导管101的一些实施例的图,其能够包括至少一个由壁102形成的通道106。在一些实施例中,壁是柔性的和/或可伸展的。在一些实施例中,壁能够和/或包括弹性体材料。在一些实施例中,至少一个通道106的至少一部分能够至少局部地用密封膜103封闭。如图1所示,在一些实施例中,携带电荷的导管101能够包括至少一个微粒104。在一些实施例中,携带电荷的导管101能够包括至少一个可流动介质105。在一些实施例中,至少一个微粒104。

21、和/或至少一个可流动介质105能够流动通过携带电荷的导管101和/或被泵送和/或传递通过携带电荷的导管101。0034在一些实施例中,携带电荷的导管101具有至少一个通道106,通道106构造为传输液体。在一些实施例中,至少一个通道具有至少一个弹性体壁102。在一些实施例中,所述通道能够具有圆形直径。在一些实施例中,通道的截面能够是正方形和/或矩形。在一些实施例中,能够使用任何形状。0035在一些实施例中,至少一个壁包括弹性体材料。在一些实施例中,弹性体材料能够包括耐热材料和/或弹性材料。在一些实施例中,仅通道的一些壁和/或表面是柔性的。0036在一些实施例中,弹性体材料能够包括热固性树脂。例。

22、如,硅橡胶能够是合适的热固树脂型弹性体,作为通道壁102的材料。在一些实施例中,硅橡胶能够是高耐热的以及弹性的。0037在一些实施例中,弹性体材料能够包括硅橡胶Q,天然橡胶,丙烯酸酯橡胶包括聚丙烯酸酯橡胶ACM,ABM,丁腈橡胶,异戊二烯橡胶IR,聚异丁烯橡胶IIR,聚氨酯橡胶,或者氟橡胶FKM包含氟硅橡胶FVMQ,聚异戊二烯橡胶,聚丁橡胶BR,聚丁二烯橡胶,氯丁橡胶CR,氯丁橡胶,氯丁橡胶,氯丁橡胶R,丁基橡胶,丁苯橡胶SBR,乙烯丙烯橡胶EPM,三元乙丙橡胶EPDM,氯醇橡胶ECO,含氟弹性体FKM与FEPM,氯磺化聚乙烯CSM,乙烯乙酸乙烯酯EVA,或者任何它们的组合。0038在一些实施。

23、例中,密封膜103密封通道106以便包含可流动介质105以及允许其沿着导管长度被泵送。在一些实施例中,密封膜能够包括弹性体材料。在一些实施例中,密封膜103和至少一个弹性体壁102由相同材料制成。0039在一些实施例中,密封膜103形成通道102的壁的气密密封件。在一些实施例中,气密密封件能够使导管成为不透气的。在一些实施例中,携带电荷的导管能够是不可渗透空气或者气体的,密封膜103被气密地密封于通道102的壁。在一些实施例中,对于由密封说明书CN104144873A4/14页8膜103形成的密封的类型没有限制。在一些实施例中,密封膜直接接触并且密封通道。在一些实施例中,能够具有额外的干涉结构。

24、。在一些实施例中,能够采用多层密封膜例如,在于2004年9月21日的“多层气密的可密封膜”的美国专利NO6794021B2中有描述。0040在一些实施例中,携带电荷的导管101包括至少一个微粒104。在一些实施例中,至少一个微粒104能够构造为接收电荷并且构造为贡献电荷。在一些实施例中,至少一个微粒104能够构造为承载电荷。在一些实施例中,至少一个微粒能够是金属微粒,在该微粒中,金属沉积在由陶瓷或类似物、碳聚合物和/或导电聚合物形成的珠的表面上。在一些实施例中,微粒能够由任何能够保持电荷和释放电荷的材料制成。在一些实施例中,微粒104能够包括导电材料。例如,在一些实施例中,至少一个微粒104能。

25、够包括金属。在一些实施例中,至少一个微粒104能够包括液态金属,例如水银。在一些实施例中,至少一个微粒能够包括碳,石墨烯,石墨,富勒烯,碳纳米管CNT,碳黑CB,碳纤维,笔铅或者它们的组合。0041在一些实施例中,至少一个微粒104能够包括导电聚合物。在一些实施例中,导电聚合物能够是固有的导电聚合物。例如,导电聚合物能够包括聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺或它们的共聚物中的一种。在一些实施例中,导电聚合物能够包括聚对苯撑PPV或者其可溶衍生物,或者聚3烷基噻吩。0042在一些实施例中,微粒104能够包括陶瓷心和金属壳。在一些实施例中,陶瓷心能够包括陶瓷材料。在一些实施例中,陶瓷材料能够具有晶体线、部分晶。

26、体线或者无结晶结构。陶瓷材料能够包括例如黏土,石英,长石,粗陶,瓷器,瓷土或者骨瓷。陶瓷材料能够包括例如氧化物,例如氧化铝、氧化铍、二氧化铈、氧化锆;非氧化物,例如碳化物、硼化物、氮化物、硅化物;或者复合材料材料,例如微粒加强的、纤维加强、氧化物和非氧化物的组合。在一些实施例中,对于制造陶瓷心的材料的类型没有限制。0043在一些实施例中,携带电荷的导管包括可流动介质105。在一些实施例中,可流动介质105能够包括电绝缘材料。例如,在一些实施例中,可流动介质105能够包括硅油,矿物油,烷基苯,聚丁烯,烷基萘,烷基二苯基烷ALKYDIPHENYLALKAN,氟化惰性液体,甲苯,或者任何它们的组合。。

27、在一些实施例中,所述可流动介质包括硅油等。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括气体。在一些实施例中,其能够是化学稳定的以及电绝缘的,例如,是稀有气体HE,NE,AR,KR,XR,、H2、N2或者这些气体的混合物。在一些实施例中,能够使用微粒与可流动介质任何比例,例如,组合后的微粒及可流动介质中的001、01、1、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、85、90、95、98、99、999、9999或者更多能够是微粒,剩余是可流动介质WT,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括一些量的绝缘材料,例如,可流动材。

28、料中的001、01、1、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、85、90、95、98、99、999、9999或者更多能够是绝缘材料,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,所述可流动介质能够包括一些量的传导介质和/或材料,例如,可流动材料中的001、01、1、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、85、90、95、98、99、999、9999或者更多能够是传导介质和/或材料以下详细描述,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的说明书CN104144873A5/14页9任何范围。0044在一些实。

29、施例中,可流动介质105使微粒104悬浮和/或至少局部地围绕微粒104。在一些实施例中,微粒104散布在可流动介质105中。在一些实施例中,微粒104悬浮在可流动介质105内。在一些实施例中,可流动介质105提供了微粒104与通道的壁和/或外部和/或其他微粒的电绝缘。0045在一些实施例中,携带电荷的导管101不包括可流动介质105。0046在一些实施例中,至少一个微粒104的浓度允许达到和/或超过可流动介质105的渗透阈值。在一些实施例中,渗透阈值指的是随机系统或者网络图形的简化晶格模型以及它们之中的连通性质。渗透阈值是占用可能性的值P,或者更通常是用于一组参数P1、P2的关键表面,使得无限。

30、连通渗透首先发生。渗透阈值能够取决于导电介质的浓度P。当P等于渗透阈值PC时,簇NS的数量与S成比例,其中S是簇的尺寸,是指数在三维模型中,22。NS能够描述为LOGNSLOGSC,0047其中C是常数。0048在一些实施例中,为了实现有效的电子传递,微粒104和可流动介质105被设定或者调节以实现渗透阈值。渗透阈值能够取决于可流动介质105的至少一个属性。该属性能够包括但不限于网络的尺寸、形状、分布、厚度或者方位。给定本公开,本领域的技术人员将理解如何确定和调节微粒、可流动介质和其他组分的所需类型和水平。0049在一些实施例中,至少一个微粒104包括石墨烯,并且占可流动介质的大约25WT,例。

31、如,25WT、3WT、4WT、5WT、6WT、7WT、8WT、10WT、15WT、20WT、30WT、40WT、50WT、60WT、70WT、80WT、90WT、95WT、99WT或者小于可流动介质的100WT,包括这些值中任何两个之间限定的任何范围,以及这些值中的任何一个值以上限定的任何范围。在一些实施例中,能够包括一定量微粒,使得可避免1产生任何地方都导电的系统例如,诱发渗漏电流和无效电传输,和/或2降低流动动力学。因而,在一些实施例中,能够使用这些方案来限定所使用的微粒量的上界。在一些实施例中,通过考虑充电和放电端子处的良好传导性与渗透电流以及不充分移动之间的关系来确定所使用的微粒量。在。

32、一些实施例中,所使用的微粒量能够足以允许产生的电压落入VMIN值以上的操作窗口内。尽管电阻率在渗透阈值处能够显著增加,但是在子阈值区域见图7C,对于一些使用而已,电阻率仍能够是足够低的。因而,在一些实施例中,所使用的微粒的百分比能够在渗透阈值以下。图7C显示操作窗口的例子。尽管不是限制,但是应注意的是,这些值能够通过实验确定和/或根据以下指导构思来确定00500051其中,A是导管的截面面积,L是导管的长度,并且00520053并且对于渗透阈值其中C说明书CN104144873A6/14页1000540055此外,如果操作窗口如下设定0056VMINVTH1XVTH,0057那么最小渗透阈值C。

33、MIN是0058CMINA/SVTH1XVTH10059其中,A是通道的截面面积,L是通道的长度,S是传导率,X是操作窗口的分数。VDD图7C能够限定为如下0060VDDVMAXVTHXVTH0061并且VMIN能够限定为0062VMINVTH1XVTH0063在一些实施例中,最小量的微粒能够是基于实现最小电压例如通过使用CMINA/SVTH1XVTH1。在一些实施例中,通过改变分数“X”,能够改变操作窗口的位置。在一些实施例中,X能够是例如01、02、03、04、05、06、07、08、09或者1。0064在一些实施例中,至少一个微粒104包括碳纳米管,并且占可流动介质105的大约25WT,。

34、例如24、25、26、27、3、4、5、10或者15,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。在一些实施例中,至少一个微粒104包括石墨,并且占可流动介质105的大约3117WT,例如,30、31、3117、32、33、35、40、45、50或者60,包括前述任何两个值之间的任何范围,以及前述任何一个值以上的任何范围。0065在一些实施例中,导管还能够包括至少一个温度控制元件。在一些实施例中,能够使用至少一个温度控制元件以增加或者减小可流动介质和/或微粒在导管的至少一些部分中的温度。在一些实施例中,能够操纵可流动介质的温度以改变可流动介质的流量和/或粘度。例如,在一。

35、些实施例中,能够使用温度控制元件以减小可流动介质的粘度并且增加可流动介质的流量。在一些实施例中,能够使用温度控制元件以增加可流动介质的粘度以及减小可流动介质的流速。0066在一些实施例中,能够使用温度控制元件改变可流动介质和/或微粒的传导率。在一些实施例中,金属的电阻率随着温度而增加,而固有的半导体的电阻率随着温度增加而减小。在高温时,金属的电阻能够随着温度线性增加。随着金属的温度降低,电阻率的温度依从性跟随温度的幂函数。随着金属的温度充分降低,以便冷冻所有声子,电阻率通常达到恒定值,称为剩余电阻率。该值取决于金属的类型及其纯度以及热历史。金属的剩余电阻率的值由其杂质浓度决定。0067电路00。

36、68图2是图示出基于流动的电路201的一些实施例的图。在一些实施例中,电路201能够包括具有至少一个通道106的导管101,通道106构造为承载可流动介质105,如此处描述的。如图2所示,在一些实施例中,电路201能够包括至少一个电荷收集端子202和至少一个充电端子203。在一些实施例中,电路201还能够包括至少一个泵204,该泵构造为沿着端子202、203之间的传导路径210移动可流动介质。在一些实施例中,电路还能够包说明书CN104144873A107/14页11括入口205和/或出口206。在一些实施例中,入口205和/或出口206能够包括储存器208、209。0069在一些实施例中,至。

37、少一个泵204构造为沿着通道106移动可流动介质105。在一些实施例中,泵204能够包括但并不限于离心泵、心室辅助设备VAD泵、隔膜泵、齿轮泵或者蠕动泵。0070在一些实施例中,可流动介质105移动,流速对应于可流动介质105的动力粘度。在一些实施例中,可流动介质105的动力粘度能够根据材料成分、密度、温度和/或压力而改变。例如,25时硅树脂的最低动力粘度能够是065MM2/S,最高动力粘度能够是500,000MM2/S。在一些实施例中,至少一个微粒104移动,流速大约为可流动介质105的动力粘度或者更少。例如,在一些实施例中,微粒104的流速是大约065MM2/S或更多。在一些实施例中,微粒。

38、104的流速是大约500,000MM2/S或者更少。在一些实施例中,网络包括微粒、可流动介质和端,他们布置成实现渗透传导。在一些实施例中,渗透阈值取决于微粒的1尺寸,2形状,和3分布,并且还能够取决于4网络的厚度和5方位。在一些实施例中,流速设定为低于可流动介质的动力粘度。在一些实施例中,动力粘度是从大约0001MM2/S至大约10,000,000MM2/S,例如,0001、001、01、1、10、100、1,000、10,000、100,000、1,000,000或者10,000,000MM2/S,包括前述任何一个值以上的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。在一些实施例中,例如对于25。

39、时的硅树脂来说,最低动力粘度是065MM2/S,最高动力粘度是500,000MM2/S。在一些实施例中,流速是从0001MM/S至10,000MM/S,例如,0001、001、01、1、10、100、1000或者10,000MM/S,包括前述任何两个值之间限定的任何范围,以及前述任何一个值以上限定的任何范围。0071图3A至图5B是图示端202和203的一些实施例的图。尽管这些图和实施例以下通常讨论为“电荷收集”端或者“充电”端子的形式,但是本领域的技术人员将理解的是,如果需要的话该结构是可交换的。因而,在一些实施例中,当适当布线时,任何电荷收集端子能够用作充电端子,和/或任何充电端子能够用作。

40、电荷收集端子。因而,例如,在一些实施例中,电路能够包括图示“电荷收集”端子中的两个一个构造为用于充电,一个构造为用于电荷收集或者图示“充电”端子中的两个一个构造为用于充电,一个构造为用于电荷收集。在一些实施例中,电池和/或直流电源能够被替换为电容器、电池或者能够使用电功率的设备。在一些实施例中,电容器、电池或者能够使用电功率的设备能够被替换为电池和/或直流电源。0072图3A是图示出电荷收集端子202的一些实施例的图。在一些实施例中,电路301能够包括多于一个电荷收集端子202。如图3A所示,在一些实施例中,电荷收集端子能够并联。在一些实施例中,电荷收集端子能够串联。在一些实施例中,电荷收集端。

41、子能够并联。尽管对能够使用的电荷收集端子的数量没有限制,但是在一些实施例中,能够使用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50或者100个电荷收集端子,包括前述任何一个值以上的任何范围,以及前述任两个值之间的任何范围。0073在一些实施例中,电荷收集端子202构造为从带电微粒310收集电荷。如图3A所示,在一些实施例中,电荷收集端子202能够包括至少一个电触头305,诸如金属板和/或基板,和/或至少一个金属刷306和/或至少一个存储区,诸如充电器307此处图示为一组电容器。在一些实施例中,电荷供给到电池。在一些实施例中,电荷供给到设备以直接使说明书CN1041。

42、44873A118/14页12用电荷。在一些实施例中,金属刷306收集带电微粒310的电荷,该带电微粒又转换成不带电荷的和/或具有相对小的电荷的不带电微粒311。在一些实施例中,当它们通过电荷收集端子时仅部分粒子被放电。在一些实施例中,能够预设后续布置的电荷收集端子以收集至少一些任何剩余电荷或者带电微粒。在一些实施例中,诸如当电容器被完全充电时,或者电荷收集端子未连接至设备或者存储系统时,带电微粒能够通过电荷收集端子,而不从微粒带走任何或者过多的电荷。0074在一些实施例中,至少一个电触头305能够是通道壁102的一部分。在一些实施例中,至少一个电触头305能够邻近通道106。0075在一些实。

43、施例中,随着电触头305的接触表面增加,带电荷微粒310的碰撞可能性增加。在一些实施例中,电触头能够覆盖壁的表面和/或通道的外边界的一些量,例如,01、1、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、95、98或者100包括前述任何两个值之间的任何范围。在一些实施例中,电触头不存在和/或不暴露于通道的内部。在一些实施例中,刷306能够是单个刷。在一些实施例中,可以有多个串联的例如,沿着通道的长度和/或并联的例如,围绕和/或跨越通道的周边刷。在一些实施例中,电触头305的形状能够增加接触表面,因而增加微粒310的碰撞可能性。结果,能够有效地收集电荷。0076图3B。

44、图示了包括电触头305的另一电荷收集端子的一些实施例。如图3B所示的,通过提供齿形表面314,由于微粒310的线性移动,微粒310和电触头305的接触率能够增加。在一些实施例中,至少一个电触头305能够具有齿形表面314。在一些实施例中,存在多于一个的电触头,例如,2、3、4、5、6或更多个电触头。在一些实施例中,每个板能够是齿形的和/或以各种方式定形,使得微粒的动量易于引起微粒和电触头的表面之间的靠近和/或接触。0077再次参考图3A,在一些实施例中,至少一个金属刷306构造为从至少一个微粒105收集电荷。在一些实施例中,至少一个金属刷306能够是鳍形状。在一些实施例中,至少一个金属刷306。

45、能够转向电触头305的外部分。在一些实施例中,一个或多个刷能够沿着流动方向倾斜以便降低微粒阻塞。在一些实施例中,刷的数量足以从微粒收集期望量的电荷。在一些实施例中,存在1、10、50、100、1000、10,000、100,000、1,000,000、10,000,000或更多个刷,包括前述任何两个值之间限定的任何范围,以及前述任何一个值以上限定的任何范围。0078在一些实施例中,至少一个电荷收集端子202能够包括至少一个或者“第一”电容器308,该电容器308与电触头305电连通并且与其串联连接至地面309。在一些实施例中,电荷收集端子202包括第二和/或额外的电容器。在一些实施例中,第一电。

46、容器和第二电容器串联连接。0079电荷收集端子202的部件不限于电容器。例如,每个电容器能够连接至选择晶体管、位线、板线和/或字线以更主动地控制充电。在一些实施例中,电路301还能够包括以下中的至少一个晶体管、位线、板线和/或字线。如上所述,在一些实施例中,电荷收集端子能够连接至电动装置。0080在一些实施例中,带电微粒310通过端子301的端入口303进入电荷收集端子202,通过端出口304离开。在一些实施例中,带电微粒310能够进入电荷收集端子202并说明书CN104144873A129/14页13且接触金属刷306。金属刷306和电触头305能够具有相同的电势。当电触头305和/或金属刷。

47、306具有的电势低于带电微粒时,电子从带电微粒传递至电触头305可选地经由金属刷306,并且电荷能够存储在充电器307中的电容器308中或者其他地方或者使用在电容器308中。在一些实施例中,带电微粒能够继续贡献电子,直到它们的电势等于电触头305的电势。在一些实施例中,到微粒通过端出口304流出电荷收集端子202的时间为止,微粒能够是完全不带电荷或者具有相对小电荷的不带电微粒311。在一些实施例中,当存在单个端子时,端出口能够紧接着邻近端子的端部。0081图5A和5B是图示充电端子203的一些实施例的图。在一些实施例中,不带电微粒311通过至少一个充电端子203被充电。在一些实施例中,充电端子。

48、203能够包括一些与电荷收集端子相同的部件,例如,充电端子203能够包括但并不限于电触头305,电触头305能够连接至和/或包括金属刷306。在一些实施例中,充电端子203能够包括电触头,该电触头不同于电荷收集端子202的电触头。在一些实施例中,充电端子还能够包括直流电源502。在一些实施例中,充电端子203的金属刷306与电源502具有相同电势。在一些实施例中,当不带电微粒311接触金属刷306时,其被充电到与直流电源502的电势相同的电势。如上所述,在一些实施例中,通过充电端子203充电的微粒310被传输通过通道106。0082图5B图示了包括一系列充电元件的充电端子203的一些实施例。在。

49、一些实施例中,充电元件例如,辊包括金属心503和/或金属表面504。在一些实施例中,充电端子能够包括一个或多个辊以便允许接触微粒,同时允许微粒继续流过通道。在一些实施例中,这也能够用来聚集电荷。0083在一些实施例中,至少一个充电端子203与电源和/或电池502电接触。0084在一些实施例中,端的构造满足渗透传导阈值。在一些实施例中,微粒被传递通过导管以传递能量至对应的端以及从对应的端接收能量。在一些实施例中,可流动介质用于当电荷在微粒以及每个端处的电触头之间传递时设定期望的电阻率。0085当电力通过彼此接触的带电微粒和电触头例如,刷、辊和/或金属板传导时,如上描述的,传导率会受到带电微粒的流速的影响,从而由于降低的效率会引起电阻增加以及功率传递损失。在一些实施例中,为了降低带电微粒和电触头之间的电阻以及降低功率传递损失,导电介质例如石墨烯,石墨,碳黑,笔铅,碳纤维,碳纳米管等,或者它们的混合物与可流动介质混和以将可流动介质的电阻设定到期望值,并且经由带电荷微粒、导电介质和端来传导电力。。

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