柔性電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于傳輸和/或提供電力的方法和設(shè)備。在一些實(shí)施例中，這包括柔性導(dǎo)管和設(shè)置在柔性導(dǎo)管中的帶電微粒。在一些實(shí)施例中，所述微粒在第一充電端子被充電，并且被移動(dòng)至新位置，在該新位置具有電荷收集端子，所述微粒上的電荷然后能夠被放電。
【專利說明】
柔性電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文的一些實(shí)施例大致涉及柔性電路。

【背景技術(shù)】
[0002]存在各種方法用于提供柔性電路。在一些情形下，能夠使用彈性CMOS，其包括位于熱塑性樹脂上的硅樹脂基底圖案。在其他情形下，人們已經(jīng)使用柔性電線，通過在柔性絕緣基板上施加圖案導(dǎo)體并且在彎折段處形成厚的絕緣膜，柔性電線具有改善的彎曲強(qiáng)度。這種柔性布置允許電子部件集成在設(shè)備中或更容易集成在傳統(tǒng)電子器件中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一些實(shí)施例中，提供了攜帶電荷的導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管能夠包括:至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為傳輸液體；至少一個(gè)位于所述通道內(nèi)的可流動(dòng)介質(zhì)；以及至少一個(gè)微粒，該微粒懸浮在所述可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)并且構(gòu)造為接收電荷和貢獻(xiàn)電荷。
[0004]在一些實(shí)施例中，提供了基于流動(dòng)的電路。在一些實(shí)施例中，電路能夠包括導(dǎo)管，導(dǎo)管具有至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，電路能夠進(jìn)一步包括至少一個(gè)電荷收集端子和至少一個(gè)充電端子。
[0005]在一些實(shí)施例中，提供了一種傳遞電力的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括在第一位置將電荷供給至至少一個(gè)微粒。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括沿著通道將至少一個(gè)微粒移動(dòng)至第二位置，以及在第二位置處使所述至少一個(gè)微粒放電，從而傳遞電力。
[0006]在一些實(shí)施例中，提供了制造柔性導(dǎo)管的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括:在基板上提供柔性層，在所述層上印制至少一個(gè)通道；以及密封所述至少一個(gè)通道。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠進(jìn)一步包括向所述通道提供可流動(dòng)介質(zhì)，以及在所述可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)懸浮微粒。
[0007]在一些實(shí)施例中，提供了攜帶電荷的導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管能夠包括至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為傳輸液體，其中，所述至少一個(gè)通道的表面包括作為電絕緣體的材料以及密封膜，密封膜定位在所述通道上并且構(gòu)造為提供不漏流體的密封，以便將流體保持于所述通道內(nèi)。
[0008]在一些實(shí)施例中，提供了傳遞能量的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括:提供至少一個(gè)電荷收集端子；提供至少一個(gè)充電端子；以及提供導(dǎo)管，所述導(dǎo)管具有至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)管將所述至少一個(gè)充電端子連接至所述至少一個(gè)電荷收集端子。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括提供至少一個(gè)微粒，該微粒被構(gòu)造為接收電荷并且構(gòu)造為貢獻(xiàn)電荷；以及通過所述至少一個(gè)充電端子對至少一個(gè)微粒充電以形成帶電微粒。在一些實(shí)施例中，所述微粒能夠從充電端子泵送至電荷收集端子，并且能夠在電荷收集端子使所述帶電微粒放電。
[0009]前述概要僅是示意性的，不旨在以任何方式進(jìn)行限制。除了示意的方案、實(shí)施例和上述特征，通過參考附圖和以下詳細(xì)說明，進(jìn)一步方案、實(shí)施例和特征將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是圖示攜帶電荷的導(dǎo)管的一些實(shí)施例的圖。
[0011]圖2是圖不基于流動(dòng)的電路的一些實(shí)施例的圖。
[0012]圖3A是圖示電荷收集端子和/或充電端子的一些實(shí)施例的圖。
[0013]圖3B是圖示電荷收集端子和/或充電端子的一些實(shí)施例的圖。
[0014]圖4是圖示包括導(dǎo)電介質(zhì)的電荷收集端子和/或充電端子的一些實(shí)施例的圖。
[0015]圖5A是圖示電荷收集端子和/或充電端子的一些實(shí)施例的圖。
[0016]圖5B是圖示電荷收集端子和/或充電端子的一些實(shí)施例的圖。
[0017]圖6A是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0018]圖6B是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0019]圖6C是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0020]圖6D是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0021]圖6E是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0022]圖6F是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0023]圖6G是圖示用于制造柔性導(dǎo)管的方法的一些實(shí)施例的圖。
[0024]圖6H是圖示柔性導(dǎo)管的一些實(shí)施例的圖。
[0025]圖7A是圖示通道的一些實(shí)施例的圖。
[0026]圖7B是圖示柔性通道的一些實(shí)施例的圖。
[0027]圖7C是圖示電壓的操作窗口的一些實(shí)施例的圖形。

【具體實(shí)施方式】
[0028]在以下詳細(xì)說明中，參考附圖，附圖形成了說明書的一部分。在附圖中，類似標(biāo)記典型地識(shí)別類似部件，除非內(nèi)容指示其他方式。詳細(xì)說明、附圖和權(quán)利要求中描述的示意實(shí)施例不旨在限制。能夠利用其他實(shí)施例，并且能夠做出其他改變，這并不超出此處的主題的精神和范圍。容易理解的是，此處大致描述以及附圖中圖示的本公開方案能夠以許多不同構(gòu)造的方式布置、替換、結(jié)合、分開和設(shè)計(jì)，所有這些都明顯地在此處考慮。
[0029]盡管已經(jīng)進(jìn)行各種嘗試來提供柔性傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，但是目前不存在這樣的公知嘗試:通過使用導(dǎo)電微粒作為彈性電路中的載體來建立傳導(dǎo)。此處提供的一些實(shí)施例提供和/或允許制造能夠包括微粒的各種電路和/或結(jié)構(gòu)，微粒構(gòu)造為接收電荷和貝獻(xiàn)電荷。在一些實(shí)施例中，此處提供的是允許傳遞能量的方法和/或設(shè)備。在一些實(shí)施例中，能夠利用或者通過使用攜帶電荷的導(dǎo)管中的微粒來實(shí)現(xiàn)上述。在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管能夠用來傳輸微粒。在一些實(shí)施例中，微粒能夠從充電站傳輸至放電站，微粒中的電荷可以被提供用于驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備，創(chuàng)建電勢和/或提供能量用于一些其他電操作。
[0030]在一些實(shí)施例中,提供了傳遞能量的方法。所述方法能夠包括:提供至少一個(gè)電荷收集端子；提供至少一個(gè)充電端子；提供導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)，其中，所述導(dǎo)管將所述至少一個(gè)充電端子連接至所述至少一個(gè)電荷收集端子；提供至少一個(gè)微粒，所述微粒構(gòu)造為接收電荷并且構(gòu)造為貢獻(xiàn)電荷；通過所述至少一個(gè)充電端子對至少一個(gè)微粒充電以形成帶電微粒；將微粒從充電端子移動(dòng)(例如，泵送)至電荷收集端子；以及在電荷收集端子使帶電微粒放電。在一些實(shí)施例中，所述微粒是導(dǎo)管中的僅有物質(zhì)。在一些實(shí)施例中，所述微粒懸浮于或者包含在可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)能夠具有一些絕緣屬性。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)能夠包括分散介質(zhì)以有助于懸浮微粒和/或?qū)щ娊橘|(zhì)。這些以及額外方案在以下更詳細(xì)討論。
[0031]攜帶電荷的導(dǎo)管
[0032]在一些實(shí)施例中，提供了攜帶電荷的導(dǎo)管。攜帶電荷的導(dǎo)管能夠包括至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為傳輸流體。在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)通道的表面包括:作為電絕緣體的材料；以及密封膜，該密封膜位于通道上并且構(gòu)造為提供不漏流體的密封，以便將流體保持于所述通道內(nèi)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)壁能夠是傳導(dǎo)材料，該壁與設(shè)備的其他部分(例如，通過絕緣體或者通過空間)電絕緣。
[0033]圖1是圖示出攜帶電荷的導(dǎo)管101的一些實(shí)施例的圖，其能夠包括至少一個(gè)由壁102形成的通道106。在一些實(shí)施例中，壁是柔性的和/或可伸展的。在一些實(shí)施例中，壁能夠和/或包括彈性體材料。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)通道106的至少一部分能夠至少局部地用密封膜103封閉。如圖1所示，在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管101能夠包括至少一個(gè)微粒104。在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管101能夠包括至少一個(gè)可流動(dòng)介質(zhì)105。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104和/或至少一個(gè)可流動(dòng)介質(zhì)105能夠流動(dòng)通過攜帶電荷的導(dǎo)管101和/或被泵送和/或傳遞通過攜帶電荷的導(dǎo)管101。
[0034]在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管101具有至少一個(gè)通道106，通道106構(gòu)造為傳輸液體。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)通道具有至少一個(gè)彈性體壁102。在一些實(shí)施例中,所述通道能夠具有圓形直徑。在一些實(shí)施例中，通道的截面能夠是正方形和/或矩形。在一些實(shí)施例中，能夠使用任何形狀。
[0035]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)壁包括彈性體材料。在一些實(shí)施例中，彈性體材料能夠包括耐熱材料和/或彈性材料。在一些實(shí)施例中，僅通道的一些壁和/或表面是柔性的。
[0036]在一些實(shí)施例中，彈性體材料能夠包括熱固性樹脂。例如，硅橡膠能夠是合適的熱固樹脂型彈性體，作為通道壁102的材料。在一些實(shí)施例中，硅橡膠能夠是高耐熱的以及彈性的。
[0037]在一些實(shí)施例中，彈性體材料能夠包括硅橡膠(Q)，天然橡膠，丙烯酸酯橡膠(包括聚丙烯酸酯橡膠(ACM，ABM) )，丁腈橡膠，異戊二烯橡膠(IR)，聚異丁烯橡膠(IIR)，聚氨酯橡膠，或者氟橡膠(FKM)(包含氟硅橡膠(FVMQ))，聚異戊二烯橡膠，聚丁橡膠(BR)，聚丁二烯橡膠，氯丁橡膠(CR)，氯丁橡膠，氯丁橡膠，氯丁橡膠(R)，丁基橡膠，丁苯橡膠(SBR)，乙烯丙烯橡膠(EPM)，三元乙丙橡膠(EPDM)，氯醇橡膠(ECO)，含氟彈性體(FKM與FEPM)，氯磺化聚乙烯(CSM)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)，或者任何它們的組合。
[0038]在一些實(shí)施例中，密封膜103密封通道106以便包含可流動(dòng)介質(zhì)105以及允許其沿著導(dǎo)管長度被泵送。在一些實(shí)施例中，密封膜能夠包括彈性體材料。在一些實(shí)施例中，密封膜103和至少一個(gè)彈性體壁102由相同材料制成。
[0039]在一些實(shí)施例中，密封膜103形成通道102的壁的氣密密封件。在一些實(shí)施例中，氣密密封件能夠使導(dǎo)管成為不透氣的。在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管能夠是不可滲透空氣或者氣體的，密封膜103被氣密地密封于通道102的壁。在一些實(shí)施例中，對于由密封膜103形成的密封的類型沒有限制。在一些實(shí)施例中，密封膜直接接觸并且密封通道。在一些實(shí)施例中，能夠具有額外的干涉結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，能夠采用多層密封膜(例如，在于2004年9月21日的“多層氣密的可密封膜”的美國專利N0.6794021B2中有描述)。
[0040]在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管101包括至少一個(gè)微粒104。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104能夠構(gòu)造為接收電荷并且構(gòu)造為貢獻(xiàn)電荷。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104能夠構(gòu)造為承載電荷。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒能夠是金屬微粒，在該微粒中，金屬沉積在由陶瓷或類似物、碳聚合物和/或?qū)щ娋酆衔镄纬傻闹榈谋砻嫔?。在一些?shí)施例中，微粒能夠由任何能夠保持電荷和釋放電荷的材料制成。在一些實(shí)施例中，微粒104能夠包括導(dǎo)電材料。例如，在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104能夠包括金屬。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104能夠包括液態(tài)金屬，例如水銀。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒能夠包括碳，石墨烯，石墨，富勒烯，碳納米管(CNT)，碳黑(CB)，碳纖維，筆鉛或者它們的組入口 ο
[0041]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104能夠包括導(dǎo)電聚合物。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物能夠是固有的導(dǎo)電聚合物。例如，導(dǎo)電聚合物能夠包括聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺或它們的共聚物中的一種。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電聚合物能夠包括聚對苯撐(PPV)或者其可溶衍生物，或者聚(3-烷基噻吩)。
[0042]在一些實(shí)施例中，微粒104能夠包括陶瓷心和金屬殼。在一些實(shí)施例中，陶瓷心能夠包括陶瓷材料。在一些實(shí)施例中，陶瓷材料能夠具有晶體線、部分晶體線或者無結(jié)晶結(jié)構(gòu)。陶瓷材料能夠包括例如黏土，石英，長石，粗陶，瓷器，瓷土或者骨瓷。陶瓷材料能夠包括例如:氧化物，例如氧化鋁、氧化鈹、二氧化鈰、氧化鋯；非氧化物，例如碳化物、硼化物、氮化物、硅化物；或者復(fù)合材料材料，例如微粒加強(qiáng)的、纖維加強(qiáng)、氧化物和非氧化物的組合。在一些實(shí)施例中，對于制造陶瓷心的材料的類型沒有限制。
[0043]在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管包括可流動(dòng)介質(zhì)105。在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105能夠包括電絕緣材料。例如，在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105能夠包括硅油，礦物油，燒基苯，聚丁烯，燒基萘，燒基二苯基燒(alkydiphenylalkan),氟化惰性液體，甲苯，或者任何它們的組合。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)包括娃油等。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)能夠包括氣體。在一些實(shí)施例中，其能夠是化學(xué)穩(wěn)定的以及電絕緣的，例如，是稀有氣體(He，Ne，Ar，Kr，Xr，)、H2、N2或者這些氣體的混合物。在一些實(shí)施例中，能夠使用微粒與可流動(dòng)介質(zhì)任何比例，例如，組合后的微粒及可流動(dòng)介質(zhì)中的0.01 %、0.1 %、I %、5%,10 %,15 %,20 %,30 %,40 %,50%,60 %,70 %,80 %,85 %,90 %,95 %,98%,9999.9%,99.99%或者更多能夠是微粒，剩余是可流動(dòng)介質(zhì))，包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上的任何范圍。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)能夠包括一些量的絕緣材料，例如，可流動(dòng)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%或者更多能夠是絕緣材料，包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上的任何范圍。在一些實(shí)施例中，所述可流動(dòng)介質(zhì)能夠包括一些量的傳導(dǎo)介質(zhì)和/或材料，例如，可流動(dòng)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%或者更多能夠是傳導(dǎo)介質(zhì)和 / 或材料(以下詳細(xì)描述)，包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上的任何范圍。
[0044]在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105使微粒104懸浮和/或至少局部地圍繞微粒104。在一些實(shí)施例中，微粒104散布在可流動(dòng)介質(zhì)105中。在一些實(shí)施例中，微粒104懸浮在可流動(dòng)介質(zhì)105內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105提供了微粒104與通道的壁和/或外部和/或其他微粒的電絕緣。
[0045]在一些實(shí)施例中，攜帶電荷的導(dǎo)管101不包括可流動(dòng)介質(zhì)105。
[0046]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104的濃度允許達(dá)到和/或超過可流動(dòng)介質(zhì)105的滲透閾值。在一些實(shí)施例中，滲透閾值指的是隨機(jī)系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)(圖形)的簡化晶格模型以及它們之中的連通性質(zhì)。滲透閾值是占用可能性的值P，或者更通常是用于一組參數(shù)pl> P2的關(guān)鍵表面，使得無限連通(滲透)首先發(fā)生。滲透閾值能夠取決于導(dǎo)電介質(zhì)的濃度(P)。當(dāng)P等于滲透閾值(P。)時(shí)，簇(IIs)的數(shù)量與S_T成比例，其中s是簇的尺寸，τ是指數(shù)(在三維模型中，τ = 2.2)。Ns能夠描述為:L0G (ns) = - τ *L0G(s)+C，，
[0047]其中C’是常數(shù)。
[0048]在一些實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)有效的電子傳遞，微粒104和可流動(dòng)介質(zhì)105被設(shè)定或者調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)滲透閾值。滲透閾值能夠取決于可流動(dòng)介質(zhì)105的至少一個(gè)屬性。該屬性能夠包括但不限于網(wǎng)絡(luò)的尺寸、形狀、分布、厚度或者方位。給定本公開，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解如何確定和調(diào)節(jié)微粒、可流動(dòng)介質(zhì)和其他組分的所需類型和水平。
[0049]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104包括石墨烯，并且占可流動(dòng)介質(zhì)的大約 2.5wt %,例如，2.5wt % >3wt % >4wt % >5wt % >6wt % >7wt % >8wt %、1wt %、15wt %、20wt %、30wt %、40wt %、50wt %、60wt % >7 Owt %、80wt %、90wt %、95wt %、99wt % 或者小于可流動(dòng)介質(zhì)的100wt%，包括這些值中任何兩個(gè)之間限定的任何范圍，以及這些值中的任何一個(gè)值以上限定的任何范圍。在一些實(shí)施例中，能夠包括一定量微粒，使得可避免I)產(chǎn)生任何地方都導(dǎo)電的系統(tǒng)(例如，誘發(fā)滲漏電流和無效電傳輸)，和/或2)降低流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。因而，在一些實(shí)施例中，能夠使用這些方案來限定所使用的微粒量的上界。在一些實(shí)施例中，通過考慮充電和放電端子處的良好傳導(dǎo)性與滲透電流以及不充分移動(dòng)之間的關(guān)系來確定所使用的微粒量。在一些實(shí)施例中，所使用的微粒量能夠足以允許產(chǎn)生的電壓落入Vmin值以上的操作窗口內(nèi)。盡管電阻率在滲透閾值處能夠顯著增加，但是在子閾值區(qū)域(見圖7C)，對于一些使用而已，電阻率仍能夠是足夠低的。因而，在一些實(shí)施例中，所使用的微粒的百分比能夠在滲透閾值以下。圖7C顯示操作窗口的例子。盡管不是限制，但是應(yīng)注意的是，這些值能夠通過實(shí)驗(yàn)確定和/或根據(jù)以下指導(dǎo)構(gòu)思來確定:

?
[0050]I? = ρ —
?
[0051]其中，A是導(dǎo)管的截面面積，I是導(dǎo)管的長度，并且
I A
tt pi
[0053] 并且對于滲透閾值(其中P =Pc)
1 A
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[0055]此外，如果操作窗口如下設(shè)定:
[0056]Vmin = Vth-(l-x)Vth,
[0057]那么最小滲透閾值(P c(min))是:
[0058]( P c(min)) = A/ (S (Vth-(l-x) Vth) *1)
[0059]其中，A是通道的截面面積，I是通道的長度，S是傳導(dǎo)率，X是操作窗口的分?jǐn)?shù)。Vdd(圖7C)能夠限定為如下:
[0060]Vdd = Vmax = Vth+xVth
[0061]并且Vmin能夠限定為:
_2] Vmin = Vth-(1-X)Vth
[0063]在一些實(shí)施例中，最小量的微粒能夠是基于實(shí)現(xiàn)最小電壓(例如通過使用P c(fflin))=A/ (S (Vth-(l-x) Vth) *1))。在一些實(shí)施例中，通過改變分?jǐn)?shù)“X”，能夠改變操作窗口的位置。在一些實(shí)施例中，X能夠是例如0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9或者I。
[0064]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104包括碳納米管，并且占可流動(dòng)介質(zhì)105的大約 2.5wt%，例如 2.4%,2.5%、2.6%、2.7%、3%、4%、5%、10%或者 15%，包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上的任何范圍。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104包括石墨，并且占可流動(dòng)介質(zhì)105的大約31.17被％，例如，30%、31%、31.17%,32%,33%,35%,40%,45%,50%或者60%，包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上的任何范圍。
[0065]在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管還能夠包括至少一個(gè)溫度控制元件。在一些實(shí)施例中，能夠使用至少一個(gè)溫度控制元件以增加或者減小可流動(dòng)介質(zhì)和/或微粒在導(dǎo)管的至少一些部分中的溫度。在一些實(shí)施例中，能夠操縱可流動(dòng)介質(zhì)的溫度以改變可流動(dòng)介質(zhì)的流量和/或粘度。例如，在一些實(shí)施例中，能夠使用溫度控制元件以減小可流動(dòng)介質(zhì)的粘度并且增加可流動(dòng)介質(zhì)的流量。在一些實(shí)施例中，能夠使用溫度控制元件以增加可流動(dòng)介質(zhì)的粘度以及減小可流動(dòng)介質(zhì)的流速。
[0066]在一些實(shí)施例中，能夠使用溫度控制元件改變可流動(dòng)介質(zhì)和/或微粒的傳導(dǎo)率。在一些實(shí)施例中，金屬的電阻率隨著溫度而增加，而固有的半導(dǎo)體的電阻率隨著溫度增加而減小。在高溫時(shí)，金屬的電阻能夠隨著溫度線性增加。隨著金屬的溫度降低，電阻率的溫度依從性跟隨溫度的冪函數(shù)。隨著金屬的溫度充分降低，(以便冷凍所有聲子)，電阻率通常達(dá)到恒定值，稱為剩余電阻率。該值取決于金屬的類型及其純度以及熱歷史。金屬的剩余電阻率的值由其雜質(zhì)濃度決定。
[0067]電路
[0068]圖2是圖示出基于流動(dòng)的電路201的一些實(shí)施例的圖。在一些實(shí)施例中，電路201能夠包括具有至少一個(gè)通道106的導(dǎo)管101，通道106構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)105，如此處描述的。如圖2所示，在一些實(shí)施例中，電路201能夠包括至少一個(gè)電荷收集端子202和至少一個(gè)充電端子203。在一些實(shí)施例中，電路201還能夠包括至少一個(gè)泵204，該泵構(gòu)造為沿著端子202、203之間的傳導(dǎo)路徑210移動(dòng)可流動(dòng)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，電路還能夠包括入口 205和/或出口 206。在一些實(shí)施例中，入口 205和/或出口 206能夠包括儲(chǔ)存器208,209ο
[0069]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)泵204構(gòu)造為沿著通道106移動(dòng)可流動(dòng)介質(zhì)105。在一些實(shí)施例中，泵204能夠包括但并不限于離心泵、心室輔助設(shè)備(VAD)泵、隔膜泵、齒輪泵或者螺動(dòng)泵。
[0070]在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105移動(dòng)，流速對應(yīng)于可流動(dòng)介質(zhì)105的動(dòng)力粘度。在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)105的動(dòng)力粘度能夠根據(jù)材料成分、密度、溫度和/或壓力而改變。例如，25 V時(shí)硅樹脂的最低動(dòng)力粘度能夠是0.65mm2/s,最高動(dòng)力粘度能夠是500，000mm2/s。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)微粒104移動(dòng)，流速大約為可流動(dòng)介質(zhì)105的動(dòng)力粘度或者更少。例如，在一些實(shí)施例中，微粒104的流速是大約0.65mm2/s或更多。在一些實(shí)施例中，微粒104的流速是大約500，OOOmmVs或者更少。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)包括微粒、可流動(dòng)介質(zhì)和端，他們布置成實(shí)現(xiàn)滲透傳導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，滲透閾值取決于微粒的I)尺寸，2)形狀，和3)分布，并且還能夠取決于4)網(wǎng)絡(luò)的厚度和5)方位。在一些實(shí)施例中，流速設(shè)定為低于可流動(dòng)介質(zhì)的動(dòng)力粘度。在一些實(shí)施例中，動(dòng)力粘度是從大約 0.0OlmmVs 至大約 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，包括前述任何一個(gè)值以上的任何范圍，以及前述任兩個(gè)值之間的任何范圍。在一些實(shí)施例中，例如對于25°C時(shí)的硅樹脂來說，最低動(dòng)力粘度是0.65mm2/s，最高動(dòng)力粘度是500，000mm2/s。在一些實(shí)施例中，流速是從0.00lmm/s至 10，000mm/s，例如，0.001,0.01,0.1、1、10、100、1000 或者 10，000mm/s，包括前述任何兩個(gè)值之間限定的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上限定的任何范圍。
[0071]圖3A至圖5B是圖示端202和203的一些實(shí)施例的圖。盡管這些圖和實(shí)施例以下通常討論為“電荷收集”端或者“充電”端子的形式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，如果需要的話該結(jié)構(gòu)是可交換的。因而，在一些實(shí)施例中，當(dāng)適當(dāng)布線時(shí)，任何電荷收集端子能夠用作充電端子，和/或任何充電端子能夠用作電荷收集端子。因而，例如，在一些實(shí)施例中，電路能夠包括圖示“電荷收集”端子中的兩個(gè)(一個(gè)構(gòu)造為用于充電，一個(gè)構(gòu)造為用于電荷收集)或者圖示“充電”端子中的兩個(gè)(一個(gè)構(gòu)造為用于充電，一個(gè)構(gòu)造為用于電荷收集)。在一些實(shí)施例中，電池和/或直流電源能夠被替換為電容器、電池或者能夠使用電功率的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，電容器、電池或者能夠使用電功率的設(shè)備能夠被替換為電池和/或直流電源。
[0072]圖3A是圖示出電荷收集端子202的一些實(shí)施例的圖。在一些實(shí)施例中，電路301能夠包括多于一個(gè)電荷收集端子202。如圖3A所示,在一些實(shí)施例中，電荷收集端子能夠并聯(lián)。在一些實(shí)施例中，電荷收集端子能夠串聯(lián)。在一些實(shí)施例中，電荷收集端子能夠并聯(lián)。盡管對能夠使用的電荷收集端子的數(shù)量沒有限制，但是在一些實(shí)施例中，能夠使用1、2、3、
4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50或者100個(gè)電荷收集端子，包括前述任何一個(gè)值以上的任何范圍，以及前述任兩個(gè)值之間的任何范圍。
[0073]在一些實(shí)施例中，電荷收集端子202構(gòu)造為從帶電微粒310收集電荷。如圖3A所示，在一些實(shí)施例中，電荷收集端子202能夠包括至少一個(gè)電觸頭305，諸如金屬板和/或基板，和/或至少一個(gè)金屬刷306和/或至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，諸如充電器307 (此處圖示為一組電容器)。在一些實(shí)施例中，電荷供給到電池。在一些實(shí)施例中，電荷供給到設(shè)備以直接使用電荷。在一些實(shí)施例中，金屬刷306收集帶電微粒310的電荷，該帶電微粒又轉(zhuǎn)換成不帶電荷的和/或具有相對小的電荷的不帶電微粒311。在一些實(shí)施例中，當(dāng)它們通過電荷收集端子時(shí)僅部分粒子被放電。在一些實(shí)施例中，能夠預(yù)設(shè)后續(xù)布置的電荷收集端子以收集至少一些任何剩余電荷或者帶電微粒。在一些實(shí)施例中，諸如當(dāng)電容器被完全充電時(shí)，或者電荷收集端子未連接至設(shè)備或者存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，帶電微粒能夠通過電荷收集端子，而不從微粒帶走任何或者過多的電荷。
[0074]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)電觸頭305能夠是通道壁102的一部分。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)電觸頭305能夠鄰近通道106。
[0075]在一些實(shí)施例中，隨著電觸頭305的接觸表面增加，帶電荷微粒310的碰撞可能性增加。在一些實(shí)施例中，電觸頭能夠覆蓋壁的表面和/或通道的外邊界的一些量，例如，
0.1 %,1 %>5%,10 %,15 %,20 %,25 %,30%,35 %,40 %,50 %,60 %,70 %,80%,90
95%、98%或者100% (包括前述任何兩個(gè)值之間的任何范圍)。在一些實(shí)施例中，電觸頭不存在和/或不暴露于通道的內(nèi)部。在一些實(shí)施例中，刷306能夠是單個(gè)刷。在一些實(shí)施例中，可以有多個(gè)串聯(lián)的(例如，沿著通道的長度)和/或并聯(lián)的(例如，圍繞和/或跨越通道的周邊)刷。在一些實(shí)施例中，電觸頭305的形狀能夠增加接觸表面，因而增加微粒310的碰撞可能性。結(jié)果，能夠有效地收集電荷。
[0076]圖3B圖示了包括電觸頭305的另一電荷收集端子的一些實(shí)施例。如圖3B所示的，通過提供齒形表面314，由于微粒310的線性移動(dòng)，微粒310和電觸頭305的接觸率能夠增力口。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)電觸頭305能夠具有齒形表面314。在一些實(shí)施例中，存在多于一個(gè)的電觸頭，例如，2、3、4、5、6或更多個(gè)電觸頭。在一些實(shí)施例中，每個(gè)板能夠是齒形的和/或以各種方式定形，使得微粒的動(dòng)量易于引起微粒和電觸頭的表面之間的靠近和/或接觸。
[0077]再次參考圖3A，在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)金屬刷306構(gòu)造為從至少一個(gè)微粒105收集電荷。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)金屬刷306能夠是鰭形狀。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)金屬刷306能夠轉(zhuǎn)向電觸頭305的外部分。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)刷能夠沿著流動(dòng)方向傾斜以便降低微粒阻塞。在一些實(shí)施例中，刷的數(shù)量足以從微粒收集期望量的電荷。在一些實(shí)施例中，存在 1、10、50、100、1000、10，000,100, 000,1, 000，000,10, 000，000 或更多個(gè)刷，包括前述任何兩個(gè)值之間限定的任何范圍，以及前述任何一個(gè)值以上限定的任何范圍。
[0078]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)電荷收集端子202能夠包括至少一個(gè)(或者“第一”)電容器308，該電容器308與電觸頭305電連通并且與其串聯(lián)連接至地面309。在一些實(shí)施例中，電荷收集端子202包括第二和/或額外的電容器。在一些實(shí)施例中，第一電容器和第二電容器串聯(lián)連接。
[0079]電荷收集端子202的部件不限于電容器。例如，每個(gè)電容器能夠連接至選擇晶體管、位線、板線和/或字線以更主動(dòng)地控制充電。在一些實(shí)施例中，電路301還能夠包括以下中的至少一個(gè):晶體管、位線、板線和/或字線。如上所述，在一些實(shí)施例中，電荷收集端子能夠連接至電動(dòng)裝置。
[0080]在一些實(shí)施例中，帶電微粒310通過端子301的端入口 303進(jìn)入電荷收集端子202，通過端出口 304離開。在一些實(shí)施例中，帶電微粒310能夠進(jìn)入電荷收集端子202并且接觸金屬刷306。金屬刷306和電觸頭305能夠具有相同的電勢。當(dāng)電觸頭305(和/或金屬刷306)具有的電勢低于帶電微粒時(shí)，電子從帶電微粒傳遞至電觸頭305 (可選地經(jīng)由金屬刷306)，并且電荷能夠存儲(chǔ)在充電器307中的電容器308中(或者其他地方或者使用在電容器308中)。在一些實(shí)施例中，帶電微粒能夠繼續(xù)貢獻(xiàn)電子，直到它們的電勢等于電觸頭305的電勢。在一些實(shí)施例中，到微粒通過端出口 304流出電荷收集端子202的時(shí)間為止，微粒能夠是完全不帶電荷或者具有相對小電荷的不帶電微粒311。在一些實(shí)施例中，當(dāng)存在單個(gè)端子時(shí)，端出口能夠緊接著鄰近端子的端部。
[0081]圖5A和5B是圖示充電端子203的一些實(shí)施例的圖。在一些實(shí)施例中，不帶電微粒311通過至少一個(gè)充電端子203被充電。在一些實(shí)施例中，充電端子203能夠包括一些與電荷收集端子相同的部件，例如，充電端子203能夠包括但并不限于電觸頭305，電觸頭305能夠連接至和/或包括金屬刷306。在一些實(shí)施例中，充電端子203能夠包括電觸頭，該電觸頭不同于電荷收集端子202的電觸頭。在一些實(shí)施例中，充電端子還能夠包括直流電源502。在一些實(shí)施例中，充電端子203的金屬刷306與電源502具有相同電勢。在一些實(shí)施例中，當(dāng)不帶電微粒311接觸金屬刷306時(shí)，其被充電到與直流電源502的電勢相同的電勢。如上所述，在一些實(shí)施例中，通過充電端子203充電的微粒310被傳輸通過通道106。
[0082]圖5B圖不了包括一系列充電兀件的充電端子203的一些實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，充電兀件(例如，棍)包括金屬心503和/或金屬表面504。在一些實(shí)施例中，充電端子能夠包括一個(gè)或多個(gè)輥以便允許接觸微粒，同時(shí)允許微粒繼續(xù)流過通道。在一些實(shí)施例中，這也能夠用來聚集電荷。
[0083]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)充電端子203與電源和/或電池502電接觸。
[0084]在一些實(shí)施例中，端的構(gòu)造滿足滲透傳導(dǎo)閾值。在一些實(shí)施例中，微粒被傳遞通過導(dǎo)管以傳遞能量至對應(yīng)的端以及從對應(yīng)的端接收能量。在一些實(shí)施例中，可流動(dòng)介質(zhì)用于當(dāng)電荷在微粒以及每個(gè)端處的電觸頭之間傳遞時(shí)設(shè)定期望的電阻率。
[0085]當(dāng)電力通過彼此接觸的帶電微粒和電觸頭(例如，刷、輥和/或金屬板)傳導(dǎo)時(shí)，如上描述的，傳導(dǎo)率會(huì)受到帶電微粒的流速的影響，從而由于降低的效率會(huì)引起電阻增加以及功率傳遞損失。在一些實(shí)施例中，為了降低帶電微粒和電觸頭之間的電阻以及降低功率傳遞損失，導(dǎo)電介質(zhì)(例如石墨烯，石墨，碳黑，筆鉛，碳纖維，碳納米管等，或者它們的混合物)與可流動(dòng)介質(zhì)混和以將可流動(dòng)介質(zhì)的電阻設(shè)定到期望值，并且經(jīng)由帶電荷微粒、導(dǎo)電介質(zhì)和端來傳導(dǎo)電力。
[0086]圖4是圖示出導(dǎo)電介質(zhì)312的一些實(shí)施例的圖。在圖4中，電線315代表帶電微粒310的電子(e_)，在存在導(dǎo)電介質(zhì)312時(shí)電子從帶電微粒傳遞至刷306然后傳遞至一個(gè)電容器308。導(dǎo)電介質(zhì)并不是在所有實(shí)施例中都需要的。
[0087]如以上討論的，滲透傳導(dǎo)是這樣一種現(xiàn)象:當(dāng)添加到絕緣體中的導(dǎo)電物質(zhì)達(dá)到或者超過閾值時(shí)，使得能夠形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而引起電阻突然下降。該閾值稱為“滲透閾值”。對于給定的一組參數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定用于滲透閾值的適當(dāng)條件。例如，對于石墨烯，當(dāng)PDMS中的功能石墨烯板材(FGS)在分散流體中的重量百分比(wt% )是2.5%或者更大時(shí)，電阻能夠從1014 Qcm降至KT1Q cm。對于碳納米管，當(dāng)CNT的被％是2.5%或者更大時(shí)，電阻能夠從1011 Ω降至104Qcm。在一些實(shí)施例中，(微粒、導(dǎo)管和流體(諸如導(dǎo)電介質(zhì))的)給定系統(tǒng)能夠選擇，用于以更大的能力來傳遞電能。在一些實(shí)施例中，滲透閾值未達(dá)到。在一些實(shí)施例中，當(dāng)滲透閾值是2.5wt%時(shí)，通過將導(dǎo)電介質(zhì)的百分比設(shè)定為2.5被％或者更多，能夠建立滲透傳導(dǎo)性。
[0088]在一些實(shí)施例中，不限制微粒104的形狀。在一些實(shí)施例中，微粒的形狀能夠是任何形狀，只要不顯著損害流動(dòng)性即可。在一些實(shí)施例中，微粒能夠是球形的、立方體的、橢圓的、錐形的、不規(guī)則的和/或隨機(jī)形狀的。微粒104的尺寸能夠選擇為從納米到毫米，例如，1、10、100、1000、10，000、100，000、1，000，000、10，000，000，或者 999，000，000 納米，包括前述任何一個(gè)值以上的任何范圍，以及前述任兩個(gè)值之間的任何范圍。因?yàn)榻档臀⒘?04的尺寸可確保更大流動(dòng)性，在通道彈性移動(dòng)之前和之后這種微粒104易于遵循通道106形狀。但是，因?yàn)槲⒘?04尺寸的減小會(huì)限制能夠存儲(chǔ)的電荷量，所以能夠期望的是，將微粒104的尺寸設(shè)計(jì)為對應(yīng)于要傳遞的電荷量。因?yàn)樵谝恍┣樾蜗?，?dǎo)電微粒的尺寸與流動(dòng)性之間需有進(jìn)行平衡，所以通過適當(dāng)?shù)匕才盼⒘?04的尺寸和數(shù)量，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的電傳導(dǎo)率和流動(dòng)性。
[0089]在一些實(shí)施例中，提供了傳遞電力的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法能夠包括在第一位置將電荷供給至至少一個(gè)微粒；沿著通道將至少一個(gè)微粒移動(dòng)至第二位置；以及在第二位置使至少一個(gè)微粒放電，從而傳遞電力。在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括供給可流動(dòng)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，所述微粒散布在可流動(dòng)介質(zhì)中。在一些實(shí)施例中，這在滲透閾值時(shí)或者在滲透閾值以上值時(shí)發(fā)生。
[0090]制誥方法
[0091]存在各種制造此處提供的各種實(shí)施例的方法。圖6A-H顯示一些實(shí)施例用于制造用于柔性電路的導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，所述方法包括但并不限于，在基板上提供柔性層；在所述層上印制至少一個(gè)通道；以及密封所述至少一個(gè)層。在一些實(shí)施例中，所述方法還能夠包括將可流動(dòng)介質(zhì)提供至所述通道以及使至少一個(gè)微粒懸浮在可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)。在一些實(shí)施例中，柔性和/或可伸展的導(dǎo)管已經(jīng)存在，并且僅需要增加微粒和/或可流動(dòng)介質(zhì)和/或端。
[0092]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，對于此處公開的處理和方法以及其他處理和方法而言，處理和方法中執(zhí)行的功能能夠以不同順序?qū)嵤４送?，提出的步驟和操作僅作為例子，這些步驟和操作中一些的步驟和操作能夠是可選的，結(jié)合更少的步驟和操作，或者擴(kuò)展成額外的步驟和操作，這并不脫離本公開實(shí)施例的宗旨。
[0093]參考圖6A，在一些實(shí)施例中，用于制造柔性導(dǎo)管的方法能夠包括將柔性層601 (諸如彈性體)沉積在基板602上。在一些實(shí)施例中，柔性層601能夠是熱塑性樹脂。在一些實(shí)施例中，能夠使用任何柔性和/或可伸展的材料。在一些實(shí)施例中，材料是絕緣材料。在一些實(shí)施例中，例如當(dāng)導(dǎo)管本身是電絕緣的時(shí)，導(dǎo)管的壁不需要絕緣。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管外側(cè)或者內(nèi)部能夠隨后涂覆有絕緣體。
[0094]在一些實(shí)施例中，柔性層601能夠通過旋涂來沉積。
[0095]在一些實(shí)施例中，柔性層601能夠被印制。在一些實(shí)施例中，柔性層601能夠通過納米壓印被印制。例如，如圖6B所示，在一些實(shí)施例中，具有電路圖案的模具603能夠結(jié)合至柔性層601和基板602。柔性層601、基板602和模具603能夠在高溫下被點(diǎn)燃(fire)。
[0096]在一些實(shí)施例中，如圖6C所示，模具603從柔性層601和基板602移除以形成通道空間。
[0097]如圖6D所示，然后能夠?qū)⑷嵝詫?01疊放在密封膜或者層604上面并且附接至密封膜或者層604,密封膜或者層604能夠位于第二基板605上。在一些實(shí)施例中,密封膜604提供了在通道的壁和膜之間用于通道的氣密密封件604。
[0098]在一些實(shí)施例中，第二基板然后能夠被移除(圖6E)。
[0099]在一些實(shí)施例中，印制的柔性層601、密封層604以及基板602能夠在期望位置切開(例如,606)。如圖6G所示，這引起獨(dú)立的附接至基板的導(dǎo)管700。在一些實(shí)施例中，基板602能夠可選地被移除，這形成了一個(gè)或多個(gè)柔性導(dǎo)管(710，圖6H)。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管然后能夠填充有微粒和/或流體和/或其他粒子。
[0100]生產(chǎn)流體電路的方法并不限于上述方法，能夠使用公知的MEMS技術(shù)和納米壓印技術(shù)。
[0101]附加實(shí)施例
[0102]正如從以上注意到的，在一些實(shí)施例中，通道106是柔性的、可伸展的或者柔性及可伸展的。在一些實(shí)施例中，任何類型的柔性和/或可伸展性是適當(dāng)?shù)摹Ｔ谝恍?shí)施例中，給定一些實(shí)施例的動(dòng)態(tài)(流動(dòng))性質(zhì)，柔性使得通道的彎折、扭結(jié)等不太可能引起流動(dòng)通道的阻塞。在一些實(shí)施例中，柔性使得彎折部的外段在一定程度上離開中心，和/或彎折部的內(nèi)段在一定程度上也離開中心(例如，通道的直徑和/或周邊在彎折部處仍近似相同)。其例子示出于圖7A(直線構(gòu)型)和7B(彎曲構(gòu)型)。如圖7B所示，在一些實(shí)施例中，通道106能夠包括外彎折角度(Θ b)，其中，通道106的周長能夠由其靜止長度伸展至少^d(0b/36O° )。導(dǎo)管的參數(shù)在下面列出，其中d是導(dǎo)管的厚度，I是導(dǎo)管的長度，伸展的周長確定為:
[0103]
(龜、n
C = d*M*Whereeb=UO -θα

U60°J
[0104]為了確定由于彎折導(dǎo)管導(dǎo)致的內(nèi)直徑降低，能夠使用以下公式:
d Λd ?d《I 一 sin 錢e》
[0105]Mt Z=-COSft, Xn =—SlH Λ X) =-—f
i ^ c u 2▲2
Λ --(?-Β?ηθΛ
[0106].T3 = tan 0C j--—u>
「 ?rffcos 0r = tan A, (1- sin ΘΓ)}
[0107]Xa=----—-—
iT2
[0108]
c/(l —?ηθ(.)o
Js 二.................................................................................................................Whereffc:90 -%

' 2 cos θ€
[0109] X4 +Jg1 — Sin θ(.K1 — 2C°S — θ(.)+ 2(WS ^ I



21.H)S θ€
[0110]使用上述公式，能夠布置導(dǎo)管和/或?qū)Ч苤械膹澱?，使得其高效保持微粒流過。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管在彎折部處的周長沒有顯著減小，例如，其減小小于周長的50% (例如，周長減小了 50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%,4%,3%,2%U%,0.1%或者0% )，包括前述任何一個(gè)值以下的任何范圍，以及前述任兩個(gè)值之間的任何范圍。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管在彎折部處的周長和/或直徑?jīng)]有減小。
[0111]在一些實(shí)施例中，能夠使用表格I中的任何一個(gè)或多個(gè)材料作為導(dǎo)管中的柔性材料。
[0112]表格I
[0113]
I Q I NR I IRI IIRFKM BR CRSBREPDMCSM~
石更產(chǎn)， 20
’ ?10?20?20?50? 30? 10?30?30?50?
,_、 二 100 100 90 90100 90 100 9090
(度) 90__________
強(qiáng)度? 30? 50? 50? 70? 20? 50? 50? 50? 70?
(kg/cm2 ~0 300 200 150 200 200 250 200 200 200
f申分率50 ■?100 ■?則?圓?100 100?靡?100 (%) 500 1QQQ i_ 1000 5QQ 1000 麵 8PQ 800 500
[0114]Vjis:日本工業(yè)你準(zhǔn)，硅橡膠(Q)，腈橡膠(nr)，異戊二烯橡膠(IR)，聚異丁烯橡膠(IIR)，氟橡膠(FKM)，聚丁橡膠(BR)，氯丁橡膠(CR)，丁苯橡膠(SBR)，三元乙丙橡膠(EPDM)，氯磺化聚乙烯(CSM)。
[0115]在一些實(shí)施例中，彈性導(dǎo)體能夠應(yīng)用于更高階設(shè)備。例如，高性能機(jī)器人(諸如兩腿機(jī)器人)在它們移動(dòng)時(shí)需要精確的平衡。數(shù)百個(gè)傳感器安裝在機(jī)器人的整個(gè)身體上(包括四肢、接頭等)以收集安裝有傳感器的該點(diǎn)的動(dòng)態(tài)信息。通過基于所收集和處理的信息來操作數(shù)百個(gè)致動(dòng)器，機(jī)器人能夠移動(dòng)。除了傳感器以及致動(dòng)器，機(jī)器人還需要信息通信線、電源線等。大數(shù)量的這些線需要用來操作所安裝的傳感器以及致動(dòng)器，這使得難以提供優(yōu)化移動(dòng)和設(shè)計(jì)，因?yàn)橐苿?dòng)的靈活性降低了并且外圍重量增加了。
[0116]在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管不需要是微尺度水平的。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管的動(dòng)態(tài)狀態(tài)能夠與用來傳輸流體的那些導(dǎo)管相同，諸如人造血管材料。在一些實(shí)施例中，這種導(dǎo)管能夠包括兩層結(jié)構(gòu)的非彈性交織層以及彈性多孔層。在一些實(shí)施例中，能夠?qū)?dǎo)管形成在線圈式外壁上以降低當(dāng)線圈彎折時(shí)的扭結(jié)。
[0117]例子
[0118]例子I
[0119]傳遞能量的方法
[0120]本例子提出了使用柔性電路傳遞能量的方法。提供了導(dǎo)管，其包括至少一個(gè)通道，所述通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)。導(dǎo)管將至少一個(gè)充電端子連接至至少一個(gè)電荷收集端子。充電端子連接至直流電源，從而充電端子的電觸頭具有與直流電源相同的電勢。
[0121]通道中包含的是具有金屬微粒的絕緣的可流動(dòng)介質(zhì)。微粒通過充電端子，在充電端子，微粒接觸充電端子的電觸頭并且變得帶電。具有帶電微粒的可流動(dòng)介質(zhì)然后在25°C時(shí)以流速lmm2/S從充電端子被泵送至電荷收集端子。帶電微粒接觸電荷收集端子的電觸頭并且放電。電荷存儲(chǔ)于電荷收集端子的電容器中?？商鎿Q地，能夠通過電荷將電力提供至電動(dòng)機(jī)或者其他電動(dòng)設(shè)備。
[0122]例子2
[0123]制造攜帶電荷的柔性導(dǎo)管的方法
[0124]本例子提出了制造攜帶電荷的柔性導(dǎo)管的方法。將硅橡膠制成的柔性層設(shè)置在基板上。將至少一個(gè)通道印制柔性層上。至少一個(gè)通道被硅橡膠密封膜氣密的地密封以形成柔性導(dǎo)管。柔性導(dǎo)管然后填充有可流動(dòng)介質(zhì)和帶電微粒?？闪鲃?dòng)介質(zhì)和微粒的比例是基于可流動(dòng)介質(zhì)和微粒的材料以及計(jì)算出的滲透閾值。柔性電路填充有以下成分中一種:
[0125]成分A:石墨烯微粒,是可流動(dòng)介質(zhì)的2.5wt%。
[0126]成分B:碳納米管微粒,是可流動(dòng)介質(zhì)的2.5wt%。
[0127]成分C:石墨微粒,是可流動(dòng)介質(zhì)的31.15wt%。
[0128]例子3
[0129]傳遞能量的方法
[0130]例子2的柔性電路在硅油可流動(dòng)介質(zhì)中包括成分A，該柔性電路被設(shè)定在由電池供電的充電端子與電荷收集端子之間，電荷收集端子與電動(dòng)機(jī)電連通。石墨烯微粒是硅油的2.5wt%。石墨烯微粒通過充電端子，在充電端子，石墨烯微粒接觸充電端子的電觸頭并且變得帶電。具有帶電石墨烯微粒的硅油然后在25°C時(shí)以流速ImmVs從充電端子被泵送至電荷收集端子。帶電石墨烯微粒接觸電荷收集端子的電觸頭并且放電。電荷用來將電力提供給電動(dòng)機(jī)。
[0131]本公開不限于該申請中描述的特定實(shí)施例，特定實(shí)施例旨在作為各種方案的示意。能夠進(jìn)行許多修改和變化，這并不超出本申請精神和范圍，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到的。除了此處指出的這些之外，功能等同的方法和裝置在本公開的范圍內(nèi)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員從前述說明認(rèn)識(shí)到的。這種改和變化旨在落入附隨的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本公開僅通過附隨的權(quán)利要求的術(shù)語以及這些權(quán)利要求的全部等同范圍來限制。應(yīng)該理解的是，該公開并不限于特定方法、試劑、化合物、成分或者生物學(xué)系統(tǒng)，其當(dāng)然能夠變化。還應(yīng)理解的是，此處使用的術(shù)語的目的是僅描述特定實(shí)施例，不旨在限制。
[0132]關(guān)于使用此處的基本任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語來說，當(dāng)適于內(nèi)容和/或應(yīng)用時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)?fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成單數(shù)和/或單數(shù)轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)。此處清楚地指出的各種單數(shù)/復(fù)數(shù)排列是為了清楚起見。
[0133]本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的是，一般來說，此處以及尤其是附隨權(quán)利要求中使用的術(shù)語(例如，附隨的權(quán)利要求的主體)通常旨在作為“開放式”術(shù)語(例如，術(shù)語“包括”應(yīng)該理解為“包括但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)該理解為“至少具有”，術(shù)語“包括”應(yīng)該理解為“包括但并不限于”等)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解的是，如果設(shè)計(jì)了引用的權(quán)利要求陳述中的特定數(shù)字，這種設(shè)計(jì)將清楚地陳述在權(quán)利要求中，沒有這種陳述的話，就不存在這種設(shè)計(jì)。例如，為了幫助理解，以下附隨權(quán)利要求能夠包含使用引導(dǎo)詞語“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”來介紹權(quán)利要求陳述。但是，使用這種詞語不應(yīng)視為意味著，用不定冠詞“一”或“一個(gè)”介紹權(quán)利要求陳述會(huì)將包含這樣介紹的任何特定權(quán)利要求限制為包含僅一個(gè)這種陳述的實(shí)施例，即使當(dāng)該權(quán)利要求包括介紹性詞語“一個(gè)或多個(gè)”或者“至少一個(gè)”以及不定冠詞諸如“一”或者“一個(gè)”時(shí)(例如，“一”和/或“一個(gè)”應(yīng)該解釋為指的是“至少一個(gè)”或者“一個(gè)或多個(gè)”)；使用定冠詞介紹權(quán)利要求陳述也是這樣的。此外，即使清楚地陳述了引用的權(quán)利要求的具體數(shù)字，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，這種陳述應(yīng)該解釋為指的是至少陳述的數(shù)字(例如，僅陳述“兩個(gè)陳述”而沒有其他修飾語，指的是至少兩個(gè)陳述，或者兩個(gè)或多個(gè)陳述)。此外，在使用慣例類推“A、B和C等中的至少一個(gè)”的情況下，一般來說，這種構(gòu)造的意思是旨在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解這種慣例(例如，“具有A、B和C中至少一個(gè)的系統(tǒng)”包括但不限于僅具有A、僅具有B、僅具有C，具有A和B、具有A和C、具有B和C，和/或具有A，B和C 一起等的系統(tǒng))。在使用慣例類推“A、B或C等中的至少一個(gè)”的情況下，一般來說，這種構(gòu)造的意思是旨在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解這種慣例(例如，“具有A、B或C中至少一個(gè)的系統(tǒng)”包括但不限于僅具有A、僅具有B、僅具有C，具有A和B、具有A和C、具有B和C，和/或具有A，B和C 一起等的系統(tǒng))。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進(jìn)一步理解的是，事實(shí)上，說明書、權(quán)利要求或附圖中的表示兩個(gè)或更多可替換術(shù)語的任何離散單詞和/或詞語應(yīng)該理解為考慮了各種可能性，包括這些術(shù)語中的一種，這些術(shù)語中任一個(gè)或者這兩個(gè)術(shù)語。例如，詞語“A或者B”將理解為包括以下可能性:“A”或者“B”或者“A和B。”
[0134]此外，在本公開的特征或者方案描述為馬庫什群組的方式時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，本公開因而還描述為馬庫什群組中的任何單個(gè)元件或者這些元件的子組的形式。
[0135]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，為了任何和所有目的(諸如提供書面描述)，此處公開的所有范圍還包含了任何及所有可能的子范圍以及這些子范圍的組合。任何列出的范圍能夠易于識(shí)別為了充分描述，并且該范圍能夠分成至少相等的兩份、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作為非限制例子，此處討論的每個(gè)范圍能夠容易分成下三分之一、中三分之一以及上三分之一。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將理解的是，所有語言(諸如“高達(dá)”、“至少”等)包括陳述的數(shù)字以及引用的范圍，該范圍能夠隨后分成各個(gè)子范圍，如如以上討論的。最后，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將理解的，范圍包括每個(gè)各構(gòu)件。因而，例如，具有1-3個(gè)電池的組指的是具有1、2或者3個(gè)電池的組。類似地，具有1-5個(gè)電池的組指的是具有
1、2、3、4，或者5個(gè)電池的組，等等。
[0136]通過以上描述，應(yīng)該理解的是，各種本公開的實(shí)施例此處描述用于示意目的，能夠進(jìn)行各種修改，這并不超出本公開的范圍和精神。相應(yīng)地，此處公開的各種實(shí)施例不旨在限制，真實(shí)范圍和精神由以下權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種攜帶電荷的導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括: 至少一個(gè)通道，所述至少一個(gè)通道構(gòu)造為傳輸液體； 至少一個(gè)可流動(dòng)介質(zhì)，所述至少一個(gè)可流動(dòng)介質(zhì)位于所述通道內(nèi)；以及 至少一個(gè)微粒，所述至少一個(gè)微粒懸浮在所述可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)并且構(gòu)造為接收電荷和貢獻(xiàn)所述電荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述通道包括至少一個(gè)彈性體壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)管，其中，所述彈性體包括耐熱的彈性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)管，其中，所述彈性體包括熱固性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)管，其中，所述彈性體包括以下中的至少一者:硅橡膠(Q)，天然橡膠，丙烯酸酯橡膠(包括聚丙烯酸酯橡膠(ACM，ABM))，丁腈橡膠，異戊二烯橡膠(IR)，聚異丁烯橡膠(IIR)，聚氨酯橡膠，或者氟橡膠(FKM)(包含氟硅橡膠(FVMQ))，聚異戍二烯橡膠，聚丁橡膠(BR),聚丁二烯橡膠,氯丁橡膠(chloroprene rubber) (CR),氯丁橡膠(polychloroprene),氯丁橡膠(neoprene),氯丁橡膠(baypren) (R), 丁基橡膠，丁苯橡膠(SBR)，乙烯丙烯橡膠(EPM)，三元乙丙橡膠(EPDM)，氯醇橡膠(ECO)，含氟彈性體(FKM與FEPM)，氯磺化聚乙烯(CSM)，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述通道的至少一部分利用密封膜被密封以便容納所述可流動(dòng)介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)管，其中，該導(dǎo)管進(jìn)一步包括氣密密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括導(dǎo)電材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括: 陶瓷芯；以及 金屬殼。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)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，碳納米管，碳黑，碳纖維，筆鉛或者它們的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括導(dǎo)電聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括液態(tài)金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管,其中,所述可流動(dòng)介質(zhì)包括電絕緣材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述可流動(dòng)介質(zhì)包括以下中的至少一種:硅油，礦物油，烷基苯，聚丁烯，烷基萘，烷基二苯基烷，氟化惰性液體或甲苯。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述可流動(dòng)介質(zhì)包括所述至少一個(gè)微粒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒的濃度至少為所述可流動(dòng)介質(zhì)的滲透閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括石墨烯，并且所述微粒占所述可流動(dòng)介質(zhì)的大約2.5wt%。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括碳納米管，并且所述微粒占所述可流動(dòng)介質(zhì)的大約2.5wt%。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)管，其中，所述微粒包括筆鉛，并且所述微粒占所述可流動(dòng)介質(zhì)的大約3L 17wt%。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述通道是柔性的、能夠伸展的、或者柔性且能夠伸展的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，其中，所述通道進(jìn)一步包括外彎折角度(eb)，其中，所述通道的周長能夠由其靜止長度伸展至少Jid(0b/36O° )。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管，該導(dǎo)管進(jìn)一步包括溫度控制元件。
24.一種基于流動(dòng)的電路，該電路包括: 導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括至少一個(gè)通道，所述至少一個(gè)通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)； 至少一個(gè)電荷收集端子；以及 至少一個(gè)充電端子。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，該電路進(jìn)一步包括至少一個(gè)微粒，所述至少一個(gè)微粒構(gòu)造為接收電荷并且構(gòu)造為貢獻(xiàn)所述電荷。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，該電路進(jìn)一步包括至少一個(gè)泵，所述至少一個(gè)泵構(gòu)造為使所述可流動(dòng)介質(zhì)沿著所述通道移動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，其中，所述至少一個(gè)充電端子與電源電氣連通。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，其中，所述至少一個(gè)電荷收集端子包括: 至少一個(gè)金屬板； 至少一個(gè)金屬刷；以及 至少一個(gè)充電器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電路，其中，所述金屬刷構(gòu)造為從所述微粒收集電荷。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電路，其中，所述金屬板包括齒形表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電路，其中，所述充電器包括第一電容器。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電路，該電路進(jìn)一步包括第二電容器，其中，所述第一電容器和所述第二電容器串聯(lián)連接。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，其中，所述至少一個(gè)電荷收集端子進(jìn)一步包括以下中的至少一者:晶體管，位線，板線，或者字線。
34.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，該電路進(jìn)一步包括電子傳導(dǎo)路徑，所述電子傳導(dǎo)路徑包括可流動(dòng)流體。
35.一種傳遞電力的方法,所述方法包括: 在第一位置將電荷供給至至少一個(gè)微粒； 使所述至少一個(gè)微粒沿著通道移動(dòng)至第二位置；以及 在所述第二位置使所述至少一個(gè)微粒放電，從而傳遞電力。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法進(jìn)一步包括供給可流動(dòng)介質(zhì)，其中，所述至少一個(gè)微粒以大約為所述可流動(dòng)介質(zhì)的動(dòng)力粘度的流速或者更小的流速移動(dòng)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，將所述電荷供給至所述至少一個(gè)微粒包括滲透傳導(dǎo)。
38.一種制造柔性導(dǎo)管的方法，所述方法包括: 在基板上設(shè)置柔性層； 在所述層上印制至少一個(gè)通道；以及 密封所述至少一個(gè)通道。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，該方法進(jìn)一步包括將可流動(dòng)介質(zhì)供給至所述通道，以及使微粒懸浮在所述可流動(dòng)介質(zhì)內(nèi)。
40.一種攜帶電荷的導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括: 至少一個(gè)通道，所述至少一個(gè)通道構(gòu)造為傳輸液體，其中，所述至少一個(gè)通道的表面包括作為電絕緣體的材料；以及 密封膜，所述密封膜定位在所述通道上并且構(gòu)造為提供不漏流體的密封，以便將流體保持在所述通道內(nèi)。
41.一種傳遞能量的方法，所述方法包括: 提供至少一個(gè)電荷收集端子； 提供至少一個(gè)充電端子； 提供導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括至少一個(gè)通道，所述至少一個(gè)通道構(gòu)造為承載可流動(dòng)介質(zhì)，其中，所述導(dǎo)管將所述至少一個(gè)充電端子連接至所述至少一個(gè)電荷收集端子； 提供至少一個(gè)微粒，所述至少一個(gè)微粒構(gòu)造為接收電荷并且構(gòu)造為貢獻(xiàn)所述電荷； 通過所述至少一個(gè)充電端子對所述至少一個(gè)微粒充電以形成帶電微粒； 將所述微粒從所述充電端子泵送至所述電荷收集端子；以及 在所述電荷收集端子使所述帶電微粒放電。
【文檔編號】H01B1/14GK104144873SQ201280071112
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月5日
【發(fā)明者】清家綾 申請人:英派爾科技開發(fā)有限公司