提供了改變其幾何構(gòu)型的燈具，并且提供了制造燈具的方法。

背景技術(shù)：

大多數(shù)可商購(gòu)獲得的燈具為固定式燈具。如果用戶期望來(lái)自此類燈具的不同位置或方向的能量輸出，則用戶通常必須物理移動(dòng)或調(diào)節(jié)該固定裝置本身，例如調(diào)節(jié)燈具上的遮罩角度。本領(lǐng)域中幾個(gè)最近的發(fā)明利用機(jī)械裝置(例如，馬達(dá))來(lái)使得實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈具的構(gòu)型改變，例如采用獨(dú)立控制燈和馬達(dá)的機(jī)械裝置。

因此，仍然需要響應(yīng)于外部刺激改變其構(gòu)型的燈具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供了包括交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的燈具。在第一方面，提供了燈具，其包括照明元件、鄰近該照明元件設(shè)置或連接到該照明元件的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物和控制機(jī)構(gòu)?？刂茩C(jī)構(gòu)與該照明元件電連通，并且控制該照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

在第二方面，提供了制造燈具的方法。該方法包括提供照明元件、形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物、以及將該交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物鄰近照明元件設(shè)置或?qū)⒃摻宦?lián)的半結(jié)晶聚合物連接到照明元件。該方法還包括將控制機(jī)構(gòu)與照明元件電連接。該控制機(jī)構(gòu)控制照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

燈具響應(yīng)于外部刺激有利地改變其構(gòu)型。

附圖說(shuō)明

圖1為示例性燈具側(cè)視示意圖。

圖2為另一個(gè)示例性燈具的側(cè)視示意圖。

圖3為示例性交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體的橫截面示意圖。

圖4a為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的示例性燈具的側(cè)視示意圖。

圖4b為其中控制機(jī)構(gòu)被接通到第一強(qiáng)度級(jí)的圖4a的燈具的側(cè)視示意圖。

圖4c為其中控制機(jī)構(gòu)被接通到高于第一強(qiáng)度級(jí)的第二強(qiáng)度級(jí)，并且相比于控制機(jī)構(gòu)被關(guān)斷時(shí)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度提高的圖4b的燈具的側(cè)視示意圖。

圖4d為在相比于圖4c的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度增加之后的圖4c的燈具的側(cè)視示意圖。

圖4e為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的圖4d的燈具的側(cè)視示意圖。

圖4f為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)并且在相比于圖4e的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度提高之后的圖4e的燈具的側(cè)視示意圖。

圖4g為在相比于圖4f的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度降低之后的圖4f的燈具的側(cè)視示意圖。

圖5a為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的包括遮罩的示例性燈具的側(cè)視示意圖。

圖5b為其中控制機(jī)構(gòu)被接通到第一強(qiáng)度級(jí)，并且相比于控制機(jī)構(gòu)被關(guān)斷時(shí)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度提高的圖5a的燈具的側(cè)視示意圖。

圖5c為其中控制機(jī)構(gòu)被接通到高于第一強(qiáng)度級(jí)的第二強(qiáng)度級(jí)，并且相比于圖5b的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度提高的圖5b的燈具的側(cè)視示意圖。

圖6a為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的示例性燈具的側(cè)視示意圖。

圖6b為接通控制機(jī)構(gòu)之后的圖6a的燈具的側(cè)視示意圖。

圖7a為其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的示例性燈具的側(cè)視示意圖。

圖7b為接通控制機(jī)構(gòu)之后的圖6a的燈具的側(cè)視示意圖。

圖8為聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)膜在恒定力下的應(yīng)力百分比和溫度對(duì)時(shí)間的圖。

圖9為實(shí)施例2的層壓體的規(guī)格化遮罩直徑和切換強(qiáng)度級(jí)對(duì)時(shí)間的圖。

雖然以上所識(shí)別的附圖(可不按比例繪制)示出了本公開的各種實(shí)施方案，但也可設(shè)想其它實(shí)施方案，如在具體實(shí)施方式中所指出。

具體實(shí)施方式

提供了燈具和制造包含交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的燈具的方法。

通過(guò)端點(diǎn)表述的任何數(shù)值范圍旨在包括范圍的端點(diǎn)、范圍內(nèi)的所有數(shù)以及規(guī)定范圍內(nèi)的任何較窄的范圍(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。除非另外指明，否則在說(shuō)明書和實(shí)施方案中所使用的所有表達(dá)數(shù)量或成分、特性測(cè)量等的數(shù)值在一切情況下均應(yīng)理解成由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。因此，除非有相反的說(shuō)明，否則前述說(shuō)明書和所附實(shí)施方案列表中示出的數(shù)值參數(shù)可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的期望特性而變化。在最低程度上且不試圖將等同原則的應(yīng)用限制到受權(quán)利要求書保護(hù)的實(shí)施方案的范圍的前提下，至少應(yīng)當(dāng)根據(jù)所報(bào)告的數(shù)值的有效數(shù)位并通過(guò)應(yīng)用普通四舍五入法來(lái)解釋每個(gè)數(shù)值參數(shù)。

對(duì)于以下給出定義的術(shù)語(yǔ)的術(shù)語(yǔ)表，除非在權(quán)利要求書或說(shuō)明書中的其它地方另外給出了不同的定義，否則整個(gè)申請(qǐng)都應(yīng)當(dāng)應(yīng)用這些定義。

術(shù)語(yǔ)表

在整個(gè)說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所使用的某些術(shù)語(yǔ)雖然大部分為人們所熟知，但可仍然需要作出一些解釋。應(yīng)當(dāng)理解，如本文所用：

術(shù)語(yǔ)“一個(gè)/一種”、“該”和“所述”可與“至少一個(gè)/至少一種”互換使用，意指一個(gè)或多個(gè)/一種或多種所述要素。

術(shù)語(yǔ)“和/或”意指任一者或兩者。例如，表達(dá)“a和/或b”意指a、b，或a和b的組合。

術(shù)語(yǔ)“照明元件”是指燈具的輸出光的一部分。在許多方面，照明元件包括可將電燈泡設(shè)置在其中的電燈插座。

術(shù)語(yǔ)“電連通”是指經(jīng)由電路的連接。

術(shù)語(yǔ)“層壓體”是指包括沿著主表面彼此鄰近設(shè)置的至少兩個(gè)層(例如，堆疊層)的材料。

術(shù)語(yǔ)“彈性”是指在被彎曲、壓縮或拉伸之后回到初始形式或位置。

術(shù)語(yǔ)“聚合物材料”是指由至少一種聚合物構(gòu)成的物質(zhì)。

術(shù)語(yǔ)“復(fù)合材料”是指同時(shí)包含聚合物成分和非聚合物成分的材料。

術(shù)語(yǔ)“泡沫”是指開孔或閉孔聚合物材料。

在第一方面，提供了燈具。更具體地，提供了燈具，其包括照明元件、鄰近照明元件設(shè)置或連接到照明元件的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物和控制機(jī)構(gòu)。控制機(jī)構(gòu)與照明元件電連通并且控制照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

半結(jié)晶聚合物由無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)的混合物組成。結(jié)晶區(qū)更為有序，并且鏈段包絡(luò)在晶格中。如果結(jié)晶區(qū)被加熱到高于聚合物的熔融溫度，則分子變得較不有序或更無(wú)規(guī)。如果快速冷卻，則該較不有序特征被“冷凍”在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑶宜玫木酆衔锉环Q為是無(wú)定形的。如果緩慢冷卻，則這些分子可重新包絡(luò)以形成結(jié)晶區(qū)并且聚合物被稱為半結(jié)晶。一些聚合物保持無(wú)定形并且示出沒(méi)有結(jié)晶的趨勢(shì)。一些聚合物可通過(guò)熱處理、拉伸或取向，并且通過(guò)溶劑誘導(dǎo)進(jìn)行半結(jié)晶，并且這些過(guò)程可控制結(jié)晶程度。

取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物可包括例如但不限于聚乙烯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、輻射交聯(lián)的聚環(huán)辛烯、聚氨酯、聚酰胺和聚交酯。

聚乙烯聚合物包含長(zhǎng)的烴鏈并且包括例如低密度聚乙烯(ldpe)、中等密度聚乙烯(mdpe)、高密度聚乙烯(hdpe)和超高分子量聚乙烯(uhmwpe)?？缮藤?gòu)獲得的聚乙烯聚合物包括得自明尼蘇達(dá)州伊登普雷利的帕萊斯迪克國(guó)際公司(plasticsinternational(edenprairie,mn))的ldpe。

聚乙烯-共-乙酸乙酯酯聚合物為乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物，諸如以elvax商品名購(gòu)自杜邦公司(特拉華州威明頓)(e.i.dupontdenemours(wilmington,de))的那些。

輻射交聯(lián)的聚環(huán)辛烯聚合物經(jīng)由順環(huán)辛烯的開環(huán)易位聚合來(lái)合成，之后通過(guò)電子束或伽馬輻射進(jìn)行交聯(lián)。可商購(gòu)獲得的聚環(huán)辛烯聚合物包括得自德國(guó)艾森市的贏創(chuàng)工業(yè)公司(evonikindustries(essen,germany))的具有商品名vestenamer8012的那些。

聚氨酯聚合物為由包含至少兩個(gè)異氰酸酯基團(tuán)(-n＝c＝o)的在本文中被稱為“異氰酸酯”的化合物與包含至少兩個(gè)含活性氫基團(tuán)的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物制成的聚合物。含活性氫的基團(tuán)的示例包括伯醇、仲醇、酚和水。其它含活性氫的基團(tuán)包括伯胺和仲胺，其與異氰酸酯反應(yīng)以形成脲鍵，從而制備聚脲。一種合適的聚氨酯可以商品名estane58309從俄亥俄州克利夫蘭的路博潤(rùn)先進(jìn)材料有限公司(lubrizoladvancedmaterials,inc.(cleveland,oh))商購(gòu)獲得。

聚酰胺聚合物的特征在于具有酰胺基，即–c(o)nh–。合適的聚酰胺包括例如由內(nèi)酰胺(諸如十二碳內(nèi)酰胺)、二胺和二酸產(chǎn)生的聚己內(nèi)酰胺或三元共聚物?？缮藤?gòu)獲得的熱塑性聚酰胺包括得自特拉華州威明頓的杜邦公司(e.i.dupontdenemours(wilmington,de))的具有商品名elvamide8061的那些。

聚交酯聚合物包括通過(guò)乳酸二聚體、丙交酯的開環(huán)聚合反應(yīng)制備的那些。乳酸為光學(xué)活性的，并且二聚體以四種不同形式出現(xiàn)：l,l-丙交酯、d,d-丙交酯、d,l-丙交酯(內(nèi)消旋丙交酯)和l,l-與d,d-的外消旋混合物。通過(guò)使這些作為純化合物或共混物的丙交酯聚合，可獲得具有不同立體構(gòu)型和不同物理特性(包括結(jié)晶度)的聚丙交酯聚合物。l,l-丙交酯或d,d-丙交酯產(chǎn)生半結(jié)晶聚交酯?？缮藤?gòu)獲得的聚交酯包括得自奈琪沃克有限責(zé)任公司(明尼蘇達(dá)州迷你唐卡)(natureworksllc(minnetonka,mn))的具有商品名pla4032d的那些。

在分子水平上，交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物表示包括由網(wǎng)格點(diǎn)連接的鏈段的聚合物網(wǎng)。網(wǎng)格點(diǎn)可通過(guò)聚合物鏈的纏結(jié)或某些聚合物嵌段的分子間相互作用而形成。這些網(wǎng)格點(diǎn)被稱為物理交聯(lián)。共價(jià)鍵形式的網(wǎng)格點(diǎn)形成化學(xué)交聯(lián)。

當(dāng)網(wǎng)格點(diǎn)持續(xù)在那些溫度下時(shí)，在偏置負(fù)載下交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物隨著改變跨其熔點(diǎn)(tm)的溫度可表現(xiàn)出顯著可逆的形狀變化。不受理倫的束縛，在高于其tm的溫度下，施加至交聯(lián)聚合物的負(fù)載使得其變形，并且變形程度由聚合物的彈性模量確定。該變形引起分子在偏置負(fù)載的方向上取向。隨著溫度下降到低于其tm，可結(jié)晶片段沿著偏置力的取向結(jié)晶，引起附加變形。隨著溫度隨后提高到高于其tm，交聯(lián)聚合物表現(xiàn)出橡膠彈性并且縮回到其結(jié)晶之前呈現(xiàn)的一般程度的變形。交聯(lián)半結(jié)晶聚合物的可逆形狀變化的量級(jí)取決于其交聯(lián)密度、偏置力的量級(jí)、溫度變化的速率以及發(fā)生可逆形狀變化的溫度范圍。

值得注意的是，該過(guò)程可獨(dú)立自主地用許多循環(huán)在恒定偏置負(fù)載下重復(fù)。相比之下，在單向形狀記憶循環(huán)中，施加引起變形的負(fù)載并且然后移除負(fù)載以生成臨時(shí)形狀。本文中的該過(guò)程有利地不需要負(fù)載的外部修改。雖然將期望這里所使用的交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物顯示單向形狀記憶行為，但許多其它聚合物，尤其是無(wú)定形聚合物、非晶聚合物或玻璃狀聚合物可顯示單向形狀記憶行為而不顯示相應(yīng)燈具所需的雙向行為。

參考圖1，提供了燈具的示例性側(cè)視示意圖。燈具100包括照明元件10、連接到照明元件10的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12和控制機(jī)構(gòu)14?？刂茩C(jī)構(gòu)14與照明元件10電連通并且控制照明元件10的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12的溫度。在圖1的實(shí)施方案中，照明元件10包括電燈插座，其中電燈泡11設(shè)置在電燈插座內(nèi)(例如，與其電連通)。照明元件10附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12并且照明元件10的重量由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12支撐。在此類實(shí)施方案中，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12溫度上的變化來(lái)影響照明元件10的位置。這是因?yàn)槿∠蚪宦?lián)的半結(jié)晶聚合物溫度上的變化引起取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀變化，并且聚合物的形狀變化將改變附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的照明元件的位置。

燈具100還包括與控制機(jī)構(gòu)14電連通的加熱元件16?？刂茩C(jī)構(gòu)14通過(guò)控制從照明元件10的能量輸出和/或從加熱元件16施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12的溫度。在圖1所示的構(gòu)型中，應(yīng)當(dāng)理解，照明元件10的能量輸出一般背離取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12，因此采用加熱元件16改變?nèi)∠蚪宦?lián)的半結(jié)晶聚合物12的溫度可為尤其可用的?？商峁└鞣N構(gòu)型的加熱元件16，諸如如圖1所示沿著取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物12長(zhǎng)度的至少一部分圍繞其外部卷繞的條帶，或與單部分或多部分加熱室(未示出)接觸的片。多部分加熱室可被構(gòu)造成套筒式接合以調(diào)節(jié)交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的變化長(zhǎng)度。取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的另一種構(gòu)型為穿過(guò)多個(gè)滑輪并且位于加熱室中的聚合物的長(zhǎng)度，這相比不采用滑輪的條件下將允許更大長(zhǎng)度的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物適配到加熱室中，以及允許伴隨地隨著加熱室中的溫度變化更大程度的形狀變化。

不同的燈泡提供不同水平的能量輸出(例如，緊湊型熒光燈泡通常比白紙燈泡發(fā)出的輻射熱少。)關(guān)于照明元件的術(shù)語(yǔ)“能量輸出”涵蓋由照明元件發(fā)射的波長(zhǎng)，諸如可見光波長(zhǎng)、紅外波長(zhǎng)和紫外波長(zhǎng)。不管特定燈具的構(gòu)型如何，用加熱元件供應(yīng)照明元件的能量輸出以實(shí)現(xiàn)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的期望溫度變化的能力是有利的。

參考圖2，提供了另一個(gè)燈具的示例性側(cè)視示意圖。燈具200包括照明元件20、連接到照明元件20的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物22和控制機(jī)構(gòu)24。控制機(jī)構(gòu)24與照明元件20電連通并且控制照明元件20的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物22的溫度。該實(shí)施方案的照明元件20包括電燈插座(未示出)。電燈插座至少部分地由遮罩23圍繞，并且燈泡25設(shè)置在電燈插座內(nèi)。在圖2所示的實(shí)施方案中，燈具200還包括柔性支架27和電源線28。電源線28被示出插入到電源插座29中，電源插座29與控制機(jī)構(gòu)24電連通。從而，控制機(jī)構(gòu)24經(jīng)由電源線28和電源插座29與照明元件20可移除電連通。

參考圖3，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物32被層壓到彈性材料34以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體300。如以上所注意到的，術(shù)語(yǔ)“彈性”是指在被彎曲、壓縮或拉伸之后回到初始形式或位置的材料。更具體地，彈性材料包含小于50×10^-6/攝氏度的膨脹系數(shù)，諸如小于40×10^-6/攝氏度或小于30×10^-6/攝氏度。合適的彈性材料包括例如但不限于金屬、纖維強(qiáng)化的聚合物復(fù)合材料、填充的聚合物復(fù)合材料或玻璃。彈性材料有利地為取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物提供恒定的應(yīng)力，由此使得層壓體將用作雙向形狀記憶聚合物。術(shù)語(yǔ)“雙向形狀記憶聚合物”是指當(dāng)被加熱到高于初始溫度時(shí)改變形狀，并且然后在應(yīng)力下在冷卻到初始溫度時(shí)回到其先前形狀的聚合物。例如，當(dāng)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度從初始溫度t1改變?yōu)榈诙^高的溫度t2時(shí)，層壓體的形狀將從初始形狀s1改變?yōu)榈诙煌男螤顂2。如果取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度回到初始溫度t1時(shí)，那么在彈性材料的應(yīng)力下，層壓體的形狀將回到初始形狀s1。層壓體可在初始形狀與不同的形狀之間來(lái)回循環(huán)多次。

交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體300優(yōu)選地包括設(shè)置在取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物與彈性材料之間的粘合劑36。在某些實(shí)施方案中，粘合劑包括泡沫粘合劑。丙烯酸泡沫膠帶可以商品名“vhb”和“acrylicfoamtape”從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3m公司(3mcompany(sst.paul,mn))商購(gòu)獲得。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可使用聚氨酯泡沫膠帶。聚氨酯泡沫膠帶可以商品名“2845urethanefoamtape”、“thermalbondv2100”和“t-bondii”從紐約州格威里的圣戈班高功能塑料公司(saint-gobainperformanceplastics(grandville,n.y))商購(gòu)獲得。根據(jù)某些實(shí)施方案，粘合劑包括環(huán)氧樹脂粘合劑、氨基甲酸酯粘合劑、聚醚粘合劑、丙烯酸酯粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑或它們的組合。合適的環(huán)氧樹脂粘合劑、氨基甲酸酯粘合劑、丙烯酸酯粘合劑和氰基丙烯酸酯粘合劑可以商品名“3mscotch-weld”從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3m公司(3mcompany(st.paul,mn))商購(gòu)獲得。合適的聚醚粘合劑可以商品名“chemlinkclear”從密歇根州斯庫(kù)克拉夫特的化學(xué)鏈接產(chǎn)品有限責(zé)任公司(chemlinkproducts,llc,(schoolcraft,mi))商購(gòu)獲得。由于層壓體中大的內(nèi)部應(yīng)力，粘合劑被選擇用于強(qiáng)力地附著到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物和彈性材料兩者，以最小化層壓體結(jié)構(gòu)的潛在失效。粘合劑任選地包含至少0.3毫米、至少0.4毫米、至少0.5毫米、至少0.6毫米、至少0.8毫米或甚至至少1毫米的厚度。通常，粘合劑的厚度越大，層壓體的響應(yīng)將越大。

層壓體可以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物溫度上的變化來(lái)有利地影響從照明元件發(fā)射的光的方向。如以上所注意到的，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物任選地起到雙向形狀記憶聚合物的作用。施加應(yīng)力以實(shí)現(xiàn)雙向形狀記憶聚合物作用是由層壓體的彈性材料提供的。例如，當(dāng)提高取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度時(shí)，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀改變，并且層壓到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的彈性材料也改變形狀。交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的經(jīng)改變的形狀的應(yīng)力引起層壓體中的物理應(yīng)變。當(dāng)隨后降低取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度時(shí)，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀在層壓體中彈性材料的應(yīng)力下改變。

取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的構(gòu)型沒(méi)有具體限制；例如，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物可包括多個(gè)片段、圖案、復(fù)雜形狀或它們的組合。在許多實(shí)施方案中，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括多個(gè)片段，該多個(gè)片段協(xié)同一起形成至少部分圍繞照明元件的遮罩。例如，返回參考圖2，遮罩23包括多個(gè)各自具有花瓣形狀的片段21。在另選的方面，燈具遮罩包括復(fù)雜形狀，在復(fù)雜形狀中，當(dāng)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度改變時(shí)形狀的一部分改變?nèi)∠颉?/p>

參考圖6a，提供了另外示例性燈具的側(cè)視示意圖。燈具600包括照明元件60、連接到照明元件60的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62和控制機(jī)構(gòu)64?？刂茩C(jī)構(gòu)64與照明元件60電連通并且控制照明元件60的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的溫度。在圖6a的實(shí)施方案中，照明元件60包括電燈插座，其中燈泡61設(shè)置在電燈插座內(nèi)(例如，與其電連通)。照明元件60附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62，并且照明元件60的重量至少部分地由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62支撐。燈具600還包括遮罩63和加熱元件66，該加熱元件66與控制機(jī)構(gòu)64電連通并且盤繞取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62?？刂茩C(jī)構(gòu)64通過(guò)控制從照明元件60的能量輸出和/或從加熱元件16施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的溫度。

現(xiàn)參考圖6b，燈具600的位置受取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的長(zhǎng)度的變化的影響，該長(zhǎng)度的變化歸因于取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的溫度上的變化。具體地，減小取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物62的長(zhǎng)度改變了燈具600的角度，并且因此改變了來(lái)自燈具600的光輸出的方向，燈具600包括燈泡61和遮罩63。

參考圖7a，提供了另一個(gè)示例性燈具的側(cè)視示意圖。燈具700包括照明元件70、連接到照明元件70的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72和控制機(jī)構(gòu)74。控制機(jī)構(gòu)74與照明元件70電連通并且控制照明元件70的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的溫度。在圖7a的實(shí)施方案中，照明元件70包括電燈插座，其中燈泡75設(shè)置在電燈插座內(nèi)。照明元件70鄰近取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72設(shè)置，該取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72至少部分指引來(lái)自燈泡75的光輸出并且因此被稱為遮罩73。取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72被層壓到彈性材料71以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體。控制機(jī)構(gòu)74通過(guò)控制從照明元件70的能量輸出施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的溫度。

現(xiàn)參考圖7b，燈具700的方向受取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的長(zhǎng)度的變化的影響，該長(zhǎng)度的變化歸因于取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的溫度上的變化。具體地，減小取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物72的長(zhǎng)度使得遮罩73的層壓體部分遠(yuǎn)離燈泡75彎曲。

有利地，單個(gè)控制機(jī)構(gòu)控制照明元件的能量輸出(例如，光的亮度)和施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量?jī)烧摺Ｔ谀承?shí)施方案中，控制機(jī)構(gòu)包括單個(gè)電路。使用單個(gè)電路允許用戶簡(jiǎn)單地將燈具插到典型的電源插座中或?qū)艟哂芯€連接到建筑物現(xiàn)有的線路而無(wú)需專用電路。優(yōu)選地，控制機(jī)構(gòu)例如由包括調(diào)光開關(guān)的控制機(jī)構(gòu)為照明元件提供可變電壓或脈沖電壓。只具有“接通”和“斷開”狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)可為合適的；然而，可設(shè)定能量范圍的控制機(jī)構(gòu)諸如調(diào)光開關(guān)提供對(duì)能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度的更精細(xì)控制。取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度影響取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀，從而當(dāng)控制機(jī)構(gòu)改變?nèi)∠蚪宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度時(shí)，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀改變。

取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的尺寸沒(méi)有具體限制。在一個(gè)實(shí)施方案中，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括長(zhǎng)比寬為至少4、或至少5、或至少6、或至少8、或至少10、或甚至至少15的縱橫比。例如，燈具任選地為包括由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物懸垂的照明元件的懸吊式燈具。此類實(shí)施方案通常將包括具有高縱橫比的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物。熟練的技術(shù)人員可使用以下方程式來(lái)確定取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的合適尺寸，由此使得照明元件的質(zhì)量將提供正確量的應(yīng)力以實(shí)現(xiàn)雙向形狀記憶聚合物效應(yīng)：

其中g(shù)為懸吊式燈具上的重力，a為交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的橫截面積，并且e為從半結(jié)晶聚合物在tm+20℃下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線導(dǎo)出的半結(jié)晶聚合物的模量，其中tm為半結(jié)晶聚合物的熔點(diǎn)。對(duì)裝置的期望應(yīng)變極限由ε1和ε2表示，并且10％<ε1<ε2<1000％。在某些實(shí)施方案中，10％<ε1<ε2<1000％，或100％<ε1<ε2<300％，或50％<ε1<ε2<200％。

在第二方面提供了方法。更具體地，該方法包括提供照明元件、形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物，以及將交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物鄰近照明元件設(shè)置或?qū)⒔宦?lián)的半結(jié)晶聚合物連接到照明元件。該方法還包括將控制機(jī)構(gòu)與照明元件電連接。控制機(jī)構(gòu)控制照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

在許多實(shí)施方案中，形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物取向?yàn)楸仍谌∠蛑敖宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度大至少25％的長(zhǎng)度，或比在取向之前交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度大至少50％、或大至少75％、或大至少100％、或大至少125％、或甚至大至少150％的長(zhǎng)度。取向的程度越大，在使用期間形狀上的變化越大。取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物將在受熱時(shí)恢復(fù)其取向長(zhǎng)度的至少50％，或者在受熱時(shí)恢復(fù)其取向長(zhǎng)度的至少60％、或至少75％、或甚至至少85％。

在某些實(shí)施方案中，形成取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括將取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物層壓到彈性材料以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體。彈性材料包含小于50×10^-6/攝氏度的膨脹系數(shù)，如以上所論述的。

此外，形成取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物任選地包括在取向之前諸如使用電子束輻射來(lái)使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物輻射交聯(lián)。一般通過(guò)向保持在約10^-6托的真空室內(nèi)的反射屏極與提取柵極之間夾持的鎢絲細(xì)絲施加高電壓來(lái)產(chǎn)生電子束(e-beam)。以高電流加熱細(xì)絲以產(chǎn)生電子。電子被反射屏極和提取柵極導(dǎo)向和加速朝向金屬箔的窄窗。加速的電子以超過(guò)10⁷米/秒(m/s)的速度行進(jìn)并且具有約100千電子伏特至300千電子伏特(kev)的能量，穿過(guò)箔窗從真空室出去并且穿透緊定位在箔窗外的無(wú)論什么材料。所生成的電子的量與提取柵極電壓直接有關(guān)。當(dāng)提取柵極電壓增大時(shí)，從鎢絲細(xì)絲中提取的電子的量增加。電子束發(fā)生器可從多種來(lái)源商購(gòu)獲得，包括得自馬薩諸塞州威爾明頓的能源科學(xué)有限公司(energysciences,inc.(wilmington,mass.))的esi“electrocure”ebsystem以及得自愛荷華州達(dá)文波特的pct工程系統(tǒng)公司(pctengineeredsystems,llc(davenport,iowa))的broadbeamebprocessor。對(duì)于任何指定件的設(shè)備和輻照樣本位置，釋放的劑量可根據(jù)名稱為“放射性鉻膜劑量測(cè)定系統(tǒng)使用規(guī)范(practiceforuseofaradiochromicfilmdosimetrysystem)”的astme-1275來(lái)測(cè)量。通過(guò)改變提取器柵極電壓、束直徑和/或到源的距離，可獲得各種劑量率。

制品是通過(guò)如以上關(guān)于第一方面詳細(xì)所述的方法來(lái)制造的。

描述了為燈具或制造燈具的方法的各種項(xiàng)目。

實(shí)施方案1為燈具，其包括照明元件、鄰近照明元件設(shè)置或連接到照明元件的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物和控制機(jī)構(gòu)。控制機(jī)構(gòu)與照明元件電連通并且控制照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案2為實(shí)施方案1的燈具，還包括與控制機(jī)構(gòu)電連通的加熱元件。

實(shí)施方案3為實(shí)施方案1或?qū)嵤┓桨?的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從照明元件的能量輸出、從加熱元件或它們的組合施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案4為實(shí)施方案3的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從加熱元件施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案5為實(shí)施方案3的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從照明元件的能量輸出施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案6為實(shí)施方案1至4中任一項(xiàng)的燈具，其中照明元件附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物，并且照明元件的重量由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物支撐。

實(shí)施方案7為實(shí)施方案1至6中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物具有長(zhǎng)比寬為至少4的縱橫比。

實(shí)施方案8為實(shí)施方案1至4、6或7中任一項(xiàng)的燈具，其中燈具為包括由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物懸垂的照明元件的懸吊式燈具。

實(shí)施方案9為實(shí)施方案1至3、5或7中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物被層壓到彈性材料以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體，其中彈性材料包含小于50×10^-6/攝氏度的膨脹系數(shù)。

實(shí)施方案10為實(shí)施方案9的燈具，其中交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體形成至少部分圍繞照明元件的遮罩。

實(shí)施方案11為實(shí)施方案1至8中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度上的變化來(lái)影響照明元件的位置。

實(shí)施方案12為實(shí)施方案9或?qū)嵤┓桨?0的燈具，其中層壓體以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度上的變化來(lái)影響從照明元件發(fā)射的光的方向。

實(shí)施方案13為實(shí)施方案9至12中任一項(xiàng)的燈具，其中彈性材料為金屬、纖維強(qiáng)化的聚合物復(fù)合材料、填充的聚合物復(fù)合材料或玻璃。

實(shí)施方案14為實(shí)施方案9至13中任一項(xiàng)的燈具，其中交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體包括設(shè)置在取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物與彈性材料之間的粘合劑。

實(shí)施方案15為實(shí)施方案14的燈具，其中粘合劑包括泡沫粘合劑。

實(shí)施方案16為實(shí)施方案14或?qū)嵤┓桨?5的燈具，其中粘合劑包含至少0.4毫米的厚度。

實(shí)施方案17為實(shí)施方案9至16中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括多個(gè)片段、圖案、復(fù)雜形狀或它們的組合。

實(shí)施方案18為實(shí)施方案17的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括多個(gè)片段，該多個(gè)片段協(xié)同一起形成至少部分圍繞照明元件的遮罩。

實(shí)施方案19為實(shí)施方案18的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的每個(gè)片段包含花瓣形狀。

實(shí)施方案20為實(shí)施方案1至19中任一項(xiàng)的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)包括單個(gè)電路。

實(shí)施方案21為實(shí)施方案1至20中任一項(xiàng)的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)為照明元件提供可變電壓或脈沖電壓。

實(shí)施方案22為實(shí)施方案1至21中任一項(xiàng)的燈具，其中控制機(jī)構(gòu)包括調(diào)光開關(guān)。

實(shí)施方案23為實(shí)施方案1至22中任一項(xiàng)的燈具，其中照明元件包括被構(gòu)造用于與燈泡電連通的電燈插座。

實(shí)施方案24為實(shí)施方案1至23中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物選自聚乙烯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、輻射交聯(lián)的聚環(huán)辛烯、聚氨酯、聚酰胺和聚交酯。

實(shí)施方案25為實(shí)施方案1至24中任一項(xiàng)的燈具，其中當(dāng)控制機(jī)構(gòu)改變?nèi)∠蚪宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度時(shí)，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀改變。

實(shí)施方案26為實(shí)施方案1至25中任一項(xiàng)的燈具，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物為雙向形狀記憶聚合物。

實(shí)施方案27為一種制造燈具的方法，該方法包括提供照明元件，形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物，以及將交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物鄰近照明元件設(shè)置或?qū)⒔宦?lián)的半結(jié)晶聚合物連接到照明元件。該方法還包括將控制機(jī)構(gòu)與照明元件電連接。控制機(jī)構(gòu)控制照明元件的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案28為實(shí)施方案27的方法，其中形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物取向?yàn)楸仍谌∠蛑敖宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度大至少25％的長(zhǎng)度。

實(shí)施方案29為實(shí)施方案27或?qū)嵤┓桨?8的方法，其中形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物取向?yàn)楸仍谌∠蛑敖宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度大至少50％的長(zhǎng)度。

實(shí)施方案30為實(shí)施方案27至29的方法，其中形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物取向?yàn)楸仍谌∠蛑敖宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度大至少100％的長(zhǎng)度。

實(shí)施方案31為實(shí)施方案27至30中任一項(xiàng)的方法，其中形成交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物還包括將取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物層壓到彈性材料以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體，其中彈性材料包含小于50×10^-6/攝氏度的膨脹系數(shù)。

實(shí)施方案32為實(shí)施方案27至31中任一項(xiàng)的方法，其中形成取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括在取向之前輻射交聯(lián)交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物。

實(shí)施方案33為實(shí)施方案27至32中任一項(xiàng)的方法，其中燈具還包括與控制機(jī)構(gòu)電連通的加熱元件。

實(shí)施方案34為實(shí)施方案27至33中任一項(xiàng)的方法，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從照明元件的能量輸出、從加熱元件或它們的組合施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案35為實(shí)施方案34的方法，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從加熱元件施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案36為實(shí)施方案34的方法，其中控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制從照明元件的能量輸出施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度。

實(shí)施方案37為實(shí)施方案27至36中任一項(xiàng)的方法，其中照明元件附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物并且照明元件的重量由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物支撐。

實(shí)施方案38為實(shí)施方案27至37中任一項(xiàng)的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物具有長(zhǎng)比寬為至少4的縱橫比。

實(shí)施方案39為實(shí)施方案27至35、37或38中任一項(xiàng)的方法，其中燈具為包括由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物懸垂的照明元件的懸吊式燈具。

實(shí)施方案40為實(shí)施方案27至34、36或38中任一項(xiàng)的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物被層壓到彈性材料以形成交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體，其中彈性材料包含小于50×10^-6/攝氏度的膨脹系數(shù)。

實(shí)施方案41為實(shí)施方案40的方法，其中交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體形成至少部分圍繞照明元件的遮罩。

實(shí)施方案42為實(shí)施方案40或?qū)嵤┓桨?1中任一項(xiàng)的方法，其中層壓體以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度上的變化來(lái)影響從照明元件發(fā)射的光的方向。

實(shí)施方案43為實(shí)施方案40或?qū)嵤┓桨?1中任一項(xiàng)的方法，其中層壓體以取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的方向上的變化來(lái)影響從照明元件發(fā)射的光的方向。

實(shí)施方案44為實(shí)施方案40至43中任一項(xiàng)的方法，其中彈性材料為金屬、纖維強(qiáng)化的聚合物復(fù)合材料、填充的聚合物復(fù)合材料或玻璃。

實(shí)施方案45為實(shí)施方案40至44中任一項(xiàng)的方法，其中交聯(lián)的半結(jié)晶層壓體包括設(shè)置在取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物與彈性材料之間的粘合劑。

實(shí)施方案46為實(shí)施方案45的方法，其中粘合劑包括泡沫粘合劑。

實(shí)施方案47為實(shí)施方案45或?qū)嵤┓桨?6的方法，其中粘合劑包含至少0.4毫米的厚度。

實(shí)施方案48為實(shí)施方案40至47中任一項(xiàng)的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括多個(gè)片段、圖案、復(fù)雜形狀或它們的組合。

實(shí)施方案49為實(shí)施方案48的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物包括多個(gè)片段，該多個(gè)片段協(xié)同一起形成至少部分圍繞照明元件的遮罩。

實(shí)施方案50為實(shí)施方案49的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的每個(gè)片段包含花瓣形狀。

實(shí)施方案51為實(shí)施方案27至50中任一項(xiàng)的方法，其中控制機(jī)構(gòu)包括單個(gè)電路。

實(shí)施方案52為實(shí)施方案27至51中任一項(xiàng)的方法，其中控制機(jī)構(gòu)為照明元件提供可變電壓或脈沖電壓。

實(shí)施方案53為實(shí)施方案27至52中任一項(xiàng)的方法，其中控制機(jī)構(gòu)包括調(diào)光開關(guān)。

實(shí)施方案54為實(shí)施方案27至53中任一項(xiàng)的方法，其中照明元件包括被構(gòu)造用于與電燈泡電連通的電燈插座。

實(shí)施方案55為實(shí)施方案27至54中任一項(xiàng)的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物為交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物。

實(shí)施方案56為實(shí)施方案27至55中任一項(xiàng)的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物選自聚乙烯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、輻射交聯(lián)的聚環(huán)辛烯、聚氨酯、聚酰胺和聚交酯。

實(shí)施方案57為實(shí)施方案27至56中任一項(xiàng)的方法，其中當(dāng)控制機(jī)構(gòu)改變?nèi)∠蚪宦?lián)的半結(jié)晶聚合物的溫度時(shí)，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的形狀改變。

實(shí)施方案58為根據(jù)實(shí)施方案27至57中任一項(xiàng)所述的方法，其中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物為雙向形狀記憶聚合物。

實(shí)施例

通過(guò)下面的實(shí)施例另外示出了本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，但這些實(shí)施例中列舉的具體材料及其量以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。這些實(shí)施例僅僅為了進(jìn)行示意性的說(shuō)明，并非旨在限制所附權(quán)利要求的范圍。

材料

聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)(elvax460)可購(gòu)自特拉華州威明頓的杜邦公司(dupont(wilmington,de))。聚(環(huán)辛烯)(vestenamer8012)可購(gòu)自俄亥俄州斯托的美國(guó)斯克公司(struktolcompanyofamerica(stow,oh))。低密度聚乙烯(ldpe)可購(gòu)自明尼蘇達(dá)州伊登普雷利的帕萊斯迪克國(guó)際公司(plasticsinternational(edenprairie,mn))。

制備例1：輻射交聯(lián)的elvax460

以40密耳墊片間隔件在120℃下將可直接使用的elvax460樹脂熔融壓入carver壓機(jī)(印第安納州沃巴什的卡弗有限公司(carver,inc.,wabash,in))中達(dá)10min。然后在膜的每個(gè)側(cè)面上以220kv和每次6mrad通過(guò)6次來(lái)電子束固化peva膜。

制備例2：輻射交聯(lián)的ldpe

在120℃下將可直接使用的ldpe熔融壓入carver壓機(jī)中達(dá)10min，壓成0.3mm的膜。然后在膜的每個(gè)側(cè)面上以220kv和每次12mrad通過(guò)3次來(lái)電子束固化ldpe膜。

制備例3：輻射交聯(lián)的vestenamer8012

在100℃下將可直接使用的vestenamer8012樹脂熔融壓入carver壓機(jī)中達(dá)10min，壓成0.3mm的膜。然后在膜的每個(gè)側(cè)面上以220kv和每次6mrad通過(guò)6次來(lái)電子束固化vestenamer8012膜。

測(cè)試方法：

dsc：

以10℃/min的加熱速率和20℃/min的冷卻速率在taq2000儀器(特拉華州紐卡斯?fàn)柕膖a儀器公司(tainstruments,newcastle,de))上執(zhí)行dsc實(shí)驗(yàn)。從第二加熱中的熔融吸熱峰中取得聚合物樹脂的熔融溫度(tm)。測(cè)量制備例1的tm為85℃。

張力試驗(yàn)：

使用英斯特朗張力試驗(yàn)儀(馬薩諸塞州諾伍德的英斯特朗公司)(instrontensiletester(instron,norwood,ma))來(lái)獲得交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。以50.8mm的夾持間距將12.7mm寬和0.28mm厚的樣本試樣裝載到在tm+25℃下的環(huán)境室中的儀器上。在以50.8mm/min的速率裝載之前允許樣本試樣在樣本室中平衡5min。根據(jù)穿過(guò)99％和101％應(yīng)變值處的數(shù)據(jù)點(diǎn)的線的斜率來(lái)記錄樣本的模量。對(duì)于制備例1，120℃下的模量為0.22mpa。

可逆形變表征：

使用dmaq800儀器(特拉華州紐卡斯?fàn)柕膖a儀器公司(tainstruments,newcastle,de))在“受控力”模式下評(píng)估交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的可逆形變。試樣為標(biāo)稱厚度為0.30mm、標(biāo)稱寬度為6mm的材料的條帶。首先將試樣加熱到100℃，并且然后使它們經(jīng)受在0n和4n范圍內(nèi)的靜力，以產(chǎn)生在0％和150％范圍內(nèi)的應(yīng)變。允許樣本在該靜力下平衡10min，在這之后使溫度以10℃/min的速率在100℃與0℃之間勻降。記錄給定樣本在給定靜力下的上限應(yīng)變和下限應(yīng)變。結(jié)果示于表1中。這些結(jié)果示出，制備例中的每個(gè)都顯示出雙向記憶行為并且適用于響應(yīng)型照明制品。

實(shí)施例1的構(gòu)建：

切割來(lái)自制備例1的材料的12英寸長(zhǎng)的條帶(2mm寬，0.4mm厚)，以匹配懸吊式照明元件(50g，包括在簡(jiǎn)單插座中的電燈泡)的質(zhì)量。選擇這些尺寸以使得g/ae＝278％。加熱室包括12英寸的直立桿(得自亞馬遜公司(amazon.com)的hunter26019)和加熱帶(得自亞馬遜公司(amazon.com)的bih051020l，在120v下105瓦特)。加熱帶被均勻地卷繞在直立桿周圍并且平行于照明元件連接。在滿功率下觀察到加熱室達(dá)到100℃。將照明元件附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物條帶的下端，并且將取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物條帶放置在加熱室的中心。通過(guò)連接到120v交流電的單個(gè)調(diào)光開關(guān)來(lái)控制加熱帶和照明元件兩者。首先在滿功率下接通照明元件時(shí)，加熱取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物條帶，并且隨后該取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物條帶達(dá)到其新的長(zhǎng)度l0’，新的長(zhǎng)度l0’比初始長(zhǎng)度l0長(zhǎng)40％。關(guān)斷燈具引起將加熱室冷卻回室溫，并且交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物條帶達(dá)到其全長(zhǎng)l’，l’比l0長(zhǎng)110％。調(diào)節(jié)調(diào)光開關(guān)引起加熱室中不同的溫度，該溫度使交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物的長(zhǎng)度在l0’和l’之間變化。同時(shí)，在全亮度與關(guān)斷之間調(diào)節(jié)照明元件的光輸出。圖8示出了取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物在恒定的偏置力下的應(yīng)變。

參考圖4a，示出了其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的實(shí)施例1的燈具的側(cè)視示意圖。燈具400包括照明元件40、連接到照明元件40的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42和控制機(jī)構(gòu)44?？刂茩C(jī)構(gòu)44與照明元件40電連通并且控制照明元件40的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度。照明元件40包括電燈插座，其中電燈泡41設(shè)置在電燈插座內(nèi)(例如，與其電連通)。照明元件40附接到取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42并且照明元件40的重量由取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42支撐。燈具400還包括與控制機(jī)構(gòu)44電連通的加熱元件46?？刂茩C(jī)構(gòu)44通過(guò)控制從照明元件40的能量輸出和/或從加熱元件46施加至取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的熱的量來(lái)控制取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度。加熱元件46圍繞加熱室(未示出)卷繞，加熱室容納取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的長(zhǎng)度的一部分。

圖4b為其中控制機(jī)構(gòu)44被接通到第一強(qiáng)度級(jí)的圖4a的燈具的側(cè)視示意圖。圖4c為其中控制機(jī)構(gòu)44被接通到高于第一強(qiáng)度級(jí)的第二強(qiáng)度級(jí)，并且相比于控制機(jī)構(gòu)44被關(guān)斷時(shí)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度提高的圖4b的燈具的側(cè)視示意圖。因此，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物44的長(zhǎng)度減小，這引起燈泡41相比于其在關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)44時(shí)的位置向上移動(dòng)。圖4d為在相比于圖4c的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度提高之后的圖4c的燈具的側(cè)視示意圖。類似于圖4c，圖4d中取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物44的長(zhǎng)度進(jìn)一步減小，引起燈泡41相比于其在圖4c中的位置向上移動(dòng)。

圖4e為其中隨后關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)44的圖4d的燈具的側(cè)視示意圖。圖4f為其中已經(jīng)關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)44，并且在相比于圖4e的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度提高之后的圖4e的燈具的側(cè)視示意圖。因此，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的長(zhǎng)度增加，這引起燈泡41相比于其在剛關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)44之后時(shí)的位置向下移動(dòng)。圖4g為在相比于圖4f的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的溫度降低，并且取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的長(zhǎng)度增加之后的圖4f的燈具的側(cè)視示意圖。取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的長(zhǎng)度增加至大約與在初始接通控制機(jī)構(gòu)44之前圖4a的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物42的長(zhǎng)度相同的長(zhǎng)度。

表1

實(shí)施例2的構(gòu)建

在250℉下將聚環(huán)辛烯(vestenamer8012)擠出成0.33mm厚和10cm寬的膜。然后在300kev下將膜暴露于9mrad的電子束輻射下。用丙酮擦拭一片10cm×18cm的該膜。以1.25cm的間隔將墨標(biāo)記放置在膜上。然后用熱風(fēng)槍加熱膜直到它變透明為止，并且然后拉伸它直到墨標(biāo)記之間的間距為2.5cm為止。然后用手持式電暈發(fā)生器(得自伊利諾斯州芝加哥的電工產(chǎn)品有限公司(electro-technicproducts,inc.,chicago,il)的bd-20ac)來(lái)處理膜2分鐘。使用以底漆溶液弄濕的紙巾來(lái)施加膠帶底漆94(tapeprimer94)(得自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3m公司(3m,st.paul,mn))的薄型涂層。用甲苯?jīng)_洗不銹鋼墊片材料(precisionbrand22l3或grainger3l605，15cm×25cm×0.08mm)的片材，并且然后用以3m粘合增進(jìn)劑(3madhesionpromoter111)(3m公司(3m)弄濕的紙巾來(lái)擦拭該片材。然后附著一片vhb帶5930(3m公司(3m))以覆蓋整個(gè)涂底漆的不銹鋼表面。相對(duì)的不銹鋼表面被卷繞在具有23cm直徑的圓柱體周圍，并且然后將涂底漆的聚環(huán)辛烯膜層壓到處于彎曲狀態(tài)的經(jīng)暴露的vhb膠帶表面。將所得的層壓體切成各自長(zhǎng)為8.8cm的條帶，該條帶在一個(gè)端部上具有1.9cm的方底并且在另一個(gè)端部上具有半徑為1.1cm的半圓形。然后用熱風(fēng)槍將這些條帶加熱到高于60℃的溫度，并且然后條帶自發(fā)地朝向聚合物面向內(nèi)彎曲。將鋁片材(15cm×3.75cm×0.16cm)彎成具有5.4cm內(nèi)徑的新月形。將vhb帶5925(6cm×1.2cm)的條帶附接到鋁片材的一個(gè)邊緣。然后將八個(gè)層壓體條帶中的每個(gè)的正方形端部附著到vhb帶5925的另一個(gè)表面。然后將鋁條帶固定在具有60w吊扇燈泡(得自俄亥俄州東克利夫蘭的通用電氣公司(generalelectriccompany,eastcleveland,oh)的14029)的燈具周圍，由此使得條帶圍繞燈泡。然后將燈泡連接到用于120vac電流的調(diào)光開關(guān)。當(dāng)調(diào)光開關(guān)設(shè)定為不同的功率強(qiáng)度時(shí)，條帶的曲率也改變。一般來(lái)講，在具有弱光的低功率強(qiáng)度下，條帶將采取比在燈關(guān)斷時(shí)的狀態(tài)更小的曲率。在具有強(qiáng)光的高功率強(qiáng)度下，條帶將在它們的底部處彼此分開?？傮w作用為條帶形成圍繞燈泡的遮罩，并且遮罩的開口的直徑隨著高強(qiáng)度光增大并且隨著低強(qiáng)度光減小。

參考圖5a，提供了其中關(guān)斷控制機(jī)構(gòu)的實(shí)施例2的燈具的側(cè)視示意圖。燈具500包括照明元件50、連接到照明元件50的取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物52和控制機(jī)構(gòu)51?？刂茩C(jī)構(gòu)51與照明元件50電連通并且控制照明元件50的能量輸出和取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物52的溫度。該實(shí)施方案的照明元件50包括電燈插座(未示出)。電燈插座至少部分地由遮罩53圍繞，并且電燈泡55設(shè)置在電燈插座內(nèi)。燈具500還包括柔性頸部57和電源線58。電源線58被示出插入到電源插座59中，電源插座29與控制機(jī)構(gòu)51電連通。圖5b為其中控制機(jī)構(gòu)51被接通到第一強(qiáng)度級(jí)，并且相比于控制機(jī)構(gòu)51被關(guān)斷(在圖5a中)時(shí)取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物52的溫度提高的圖5a的燈具的側(cè)視示意圖。圖5c為其中控制機(jī)構(gòu)51被接通到高于第一強(qiáng)度級(jí)的第二強(qiáng)度級(jí)，并且相比于圖5b的燈具，取向交聯(lián)的半結(jié)晶聚合物52的溫度提高的圖5b的燈具的側(cè)視示意圖。遮罩53的直徑(例如，在花瓣的頂端處)被示出在圖5b與圖5c之間伸展。

功率強(qiáng)度隨著調(diào)光開關(guān)變化并且最大的燈遮罩直徑被測(cè)量為時(shí)間的函數(shù)。所得的燈遮罩直徑、功率強(qiáng)度和時(shí)間曲線示于圖9中。

雖然以某些示例性實(shí)施方案詳細(xì)描述了本說(shuō)明書，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在理解前述內(nèi)容后，可容易地想到這些實(shí)施方案的更改、變型和等同形式。此外，本文引用的所有出版物和專利均以引用的方式全文并入本文中，如同被特別地和單獨(dú)地指出的各個(gè)單獨(dú)的出版物或?qū)＠家砸梅绞讲⑷胍话恪Ｒ衙枋隽烁鞣N示例性實(shí)施方案。這些實(shí)施方案以及其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。