Material aislante.

Un aislamiento adaptativo que comprende:

un material aislante adaptativo (14),

formado por al menos un primer y un segundo componentesestructurales (18, 20), de tal manera que los primer y segundo componentes estructurales (18, 20) estánunidos entre sí y están compuestos de unos primer y segundo materiales, respectivamente, que tienendiferentes coeficientes de dilatación térmica, de tal manera que el material aislante adaptativo (14) estáconfigurado para cambiar de forma en respuesta a los cambios de temperatura;

caracterizado por que al menos el primer componente estructural (18) comprende una lámina (24; 30) hechadel primer material,

de tal manera que el segundo componente estructural (20) está unido únicamente a una porción de la lámina(24; 30).

Material aislante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Realizaciones de la presente invención se refieren generalmente a materiales aislantes y, más particularmente, a materiales aislantes configurados para cambiar de forma en respuesta a cambios de la temperatura, así como a métodos asociados para formar los materiales aislantes.

Los materiales aislantes se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, las naves espaciales o aeronaves y otros vehículos aéreos incluyen, por lo común, un aislamiento para proteger a los ocupantes y/o la carga de las temperaturas relativamente extremas que, de otro modo, se experimentarían. Como otro ejemplo, la ropa, tal como las chaquetas o chaquetones, puede incluir una o más capas de aislamiento con el fin de ayudar a la persona que la lleva a permanecer caliente cuando se encuentra en un clima frío. Si bien el aislamiento utilizado por una nave espacial, en la ropa y en otras aplicaciones puede, generalmente, resultar adecuado para condiciones térmicas relativamente estacionarias, el aislamiento puede hacerse inadecuado o innecesario a medida que las condiciones térmicas cambian, como en casos en los que la temperatura ambiente se hace más cálida, en casos en que el portador de una chaqueta aislada se ejercita o aumenta de otro modo su ritmo metabólico, o en casos en que la carga de calor radiante cambia, tal como ocurrirá cuando se pasa de una sombra a la plena luz del sol. Ciertamente, puesto que la ropa aislada tiene, en general, una resistencia térmica fija, las personas que la llevan pueden llegar a pasar demasiado calor o demasiado frío a medida que la temperatura ambiental cambia, el ritmo metabólico de la persona que la usa varía, o la carga de calor radiante cambia. En los casos en que la persona que la lleva llega a tener demasiado calor, la persona que la lleva puede despojarse de la ropa, pero entonces se ve en la molestia de tener que portarla o de otro modo hacerse cargo de la ropa que se ha quitado.

Algunas ropas se han diseñado en un esfuerzo para modificar la resistencia térmica de la ropa conforme cambian las condiciones. Por ejemplo, alguna ropa de esquí incluye aberturas de ventilación que pueden ser abiertas o cerradas. Cuando están abiertas, las aberturas de ventilación permiten al aire fluir en torno a la capa de aislamiento para refrescar a quien la lleva. De este modo, un esquiador puede abrir las aberturas de ventilación existentes en su ropa a medida que aumenta la temperatura, conforme el ritmo metabólico del esquiador se incrementa tras una o más bajadas, o a medida que crece la carga de calor radiante. Y a la inversa, el esquiador puede cerrar las aberturas de ventilación para limitar el flujo de aire en torno a la capa de aislamiento, a fin de permitir al esquiador permanecer más caliente, tal como en los casos en que la temperatura baja, el ritmo metabólico del esquiador cae o la carga de calor radiante se reduce. Se ha desarrollado también un chaquetón de esquí que tiene unas tiras de tracción que, al tirar de ellas, desplazan un material aislante presente en el interior del chaquetón y, por lo tanto, modifican las características de aislamiento del chaquetón.

Si bien la ropa de esquí anterior proporciona efectivamente al menos una cierta modificación de las características de aislamiento de la ropa de esquí, esta ropa de esquí tan solo proporciona un aislamiento aceptable en un intervalo relativamente pequeño de temperaturas, ritmos metabólicos y cargas de calor radiante, y, por tanto, es incapaz de adaptarse por completo a cambios mayores ya sea de temperatura, de ritmo metabólico y/o de carga de calor radiante. Por otra parte, la ropa de esquí anterior requiere la intervención manual por parte de la persona que la lleva, lo que puede ser indeseable en algunas circunstancias o puede ser pasado por alto u olvidado por el usuario en otros casos.

El documento US 2006/0277950 A1 divulga artículos de tejido con diseño técnico que contienen fibras biomiméticas. El documento US 2001/000882 A1 divulga una tela térmicamente aislante que contiene un polímero con memoria de forma.

De acuerdo con ello, sería deseable desarrollar un material aislante mejorado que esté configurado para proporcionar características de aislamiento variables, por lo que se proporciona un aislamiento apropiado incluso conforme cambian las características térmicas, tal como con el cambio de temperatura, del ritmo metabólico y/o de la carga de calor radiante.

BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Se proporcionan un material aislante y un método para formar el material aislante de acuerdo con diversos aspectos de la presente invención. El material aislante se ha configurado para cambiar de forma en respuesta a la temperatura y, de este modo, por ejemplo, el material aislante de una realización puede hacerse más aislante a medida que se reduce la temperatura. De esta forma, el material aislante, así como un artículo de ropa adaptativa que incorpore el material aislante, puede permitir a una persona que lo lleva permanecer cómoda a través de un intervalo más amplio de temperaturas, puesto que el material aislante puede ser menos aislante y, por lo tanto, permitir a la persona que lo lleva permanecer más fresca a temperaturas más cálidas, a la vez que ser más aislante y, por tanto, mantener a la persona que lo lleva más caliente a temperaturas más frías. Alternativamente, el material aislante puede ser ajustado para hacerse más aislante a medida que la temperatura se incrementa, como puede ser deseable para ropa destinada a la protección contra temperaturas calientes, tal como cuando se utiliza, por ejemplo, por los bomberos.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un material aislante adaptativo que está hecho de al menos unos primer y segundo componentes estructurales, de manera que los primer y segundo componentes estructurales están unidos entre sí y compuestos por unos primer y segundo materiales, respectivamente. Los primer y segundo materiales tienen diferentes coeficientes de dilatación térmica, de tal modo que el material aislante está configurado para cambiar de forma en respuesta a los cambios de temperatura. El aislamiento adaptativo de una realización puede también incluir un material aislante no adaptativo con el que está integrado el material aislante.

En una realización, el primer componente estructural puede incluir una lámina hecha del primer material aislante. En esta realización, el segundo componente estructural puede incluir una pluralidad de piezas del segundo material, dispuestas sobre la lámina y separadas unas de otras. Al menos uno de los primer y segundo componentes estructurales de esta realización puede también definir al menos una abertura que cambia entre configuraciones abierta y cerrada en respuesta al campo de forma del material aislante. En otra realización en la que el primer componente estructural una lámina hecha del primer material, el segundo componente estructural puede ser unido tan solo a una porción de la lámina, tal como en forma de una costura de fibra, a fin de limitar con ello la manera como la lámina se expande, ya que el segundo material que forma el segundo componente estructural tiene un coeficiente de dilatación térmica más bajo que el primer material.

En otra realización, el primer componente estructural puede incluir una lámina hecha del primer material y el segundo componente estructural puede incluir una pluralidad de piezas del segundo material. De esta forma, el material aislante puede formarse uniendo la pluralidad de piezas del segundo material a la lámina de una manera tal, que la pluralidad de piezas quedan separadas unas de otras. Puede definirse al menos una abertura en al menos uno de los primer y segundo componentes estructurales.

A este respecto, la (s) abertura (s) puede (n) haberse configurado para cambiar entre configuraciones abierta y cerrada en respuesta al cambio de forma del material aislante. En otra realización en la que el primer componente estructural incluye una lámina hecha del primer material, el material aislante puede haberse hecho uniendo el segundo componente estructural tan solo a una porción de la lámina de un modo tal, que las láminas son forzadas a separarse debido a las diferentes dilataciones térmicas de los dos materiales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DEL (DE LOS) DIBUJO (S)

Habiendo descrito de esta forma la invención en términos generales, se hará referencia a continuación a los dibujos que se acompañan, que no se han trazado necesariamente a escala, y en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva y despiezada de un artículo de ropa, tal como un chaquetón, que es llevado por un usuario y se ha fabricado... [Seguir leyendo]

1. Un aislamiento adaptativo que comprende:

un material aislante adaptativo (14) , formado por al menos un primer y un segundo componentes estructurales (18, 20) , de tal manera que los primer y segundo componentes estructurales (18, 20) están unidos entre sí y están compuestos de unos primer y segundo materiales, respectivamente, que tienen diferentes coeficientes de dilatación térmica, de tal manera que el material aislante adaptativo (14) está configurado para cambiar de forma en respuesta a los cambios de temperatura; caracterizado por que al menos el primer componente estructural (18) comprende una lámina (24; 30) hecha del primer material, de tal manera que el segundo componente estructural (20) está unido únicamente a una porción de la lámina (24; 30) .

2. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual unas ranuras o aberturas (28) están definidas por al menos uno de los primer y segundo componentes estructurales para una transición entre configuraciones abierta y cerrada.

3. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada uno de los primer y segundo componentes tiene una temperatura neutra, estando el componente configurado para cambiar de forma a medida que la temperatura varía desde la temperatura neutra.

4. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el primer componente estructural comprende dos laminas (30) separadas una de otra y unidas por un miembro intermedio (34) hecho del segundo material.

5. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el segundo componente estructural comprende una pluralidad de piezas del segundo material dispuestas sobre la lámina y separadas unas de otras.

6. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el segundo componente estructural comprende una costura de fibra que se extiende a lo largo de la lámina del primer material.

7. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el material aislante formado por al menos los primer y segundo componentes estructurales está unido o ligado a porciones de un material aislante no adaptativo.

8. Un aislamiento adaptivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el material aislante está formado por dos láminas (30) , de tal manera que una de las láminas está formada por el primer material aislante y la otra lámina está formada por el segundo material aislante, y cada lámina define una o más lengüetas (32) .