BRPI0519793B1

BRPI0519793B1 - Thermally responsible materials and devices understanding such materials

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Publication number: BRPI0519793B1
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Publication date: 2017-09-05

Description

MATERIAIS TERMICAMENTE RESPONSIVOS E DISPOSITIVOS COMPREENDENDO TAIS MATERIAIS

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a composições materiais que são submetidas a uma transição térmica em uma estreita faixa de temperatura e a dispositivos preparados a partir de tais composições.

ANTECEDENTES

Uma variedade de dispositivos em uma ampla faixa de indústrias inclui uma ou mais partes componentes preparadas a partir de um material que é submetido a uma mudança de fase em uma temperatura de interesse. A medida que o material é submetido a uma mudança de fase, a parte componente, normalmente se expande ou se contrai, induzindo a reção, tal como movimento de uma parte componente adjacente. Por exemplo, atuadores mecânicos são conhecidos em que o material - normalmente uma liga metálica, um polímero ou uma cera no atuador - se expande ou se contrai para efetuar um movimento de uma parte do atuador (Patentes USB.025.627; 5.177.969). As válvulas de alívio da temperatura que possuem um acionador composto por um material eutético são conhecidas (Patente US5.495.865). Sprinklers e extintores de incêndio que possuem uma parte componente que responde a um aumento de temperatura são conhecidos (Patente US4.896.728; 4.006.780). Dispositivos indicadores de temperatura para uso na indústria médica e na indústria de alimentos são conhecidos, onde um componente no dispositivo indicador de temperatura ê composto por um material que é submetido a uma mudança de fase e uma temperatura selecionada (Patentes US4.289.088; US4.170.956/ US5.537.950/ US5.988.102/ US6.403.131). Nestes dispositivos, ura indicador na forma de uma mola comprimida é mantido no lugar por uma pequena quantidade de material metalável, geralmente uma liga de metal eutético ou um composto orgânico.

Estes e outros dispositivos requerem materiais, preferivelmente compostos orgânicos, que exibem pontos de fusão bem marcados na faixa de 50°C a 100°C. Existem poucas ligas metálicas eutéticas que possuem uma temperatura de fusão nesta faixa de temperatura de interesse. Das ligas metálicas eutéticas disponíveis, por exemplo, misturas de chumbo/cádmio, a toxidade do material pode se uma questão para os atuadores utilizados na indústria médica e de alimentos. Além disso, as ligas eutéticas de baixo ponto de fusão são caras. Similarmente, existem poucos compostos orgânicos que possuem pontos de fusão nesta faixa de temperatura de interesse, nas quais é encontrado o ponto de fusão requisitado, freqüentemente uma propriedade física ou química toma o composto indesejável para uso em um dispositivo atuador.

Um outro problema com os compostos metálicos e orgânicos existentes é que não é possível variar o ponto de fusão e manter o comportamento de fusão abrupto. Por exemplo, se a composição da liga eutética for mudada suavemente, o ponto de fusão não irá mudar, aumentar inaceitavelmente ou gerar múltiplos pontos de fusão. Da mesma forma, se um composto orgânico puro que possui um ponto de fusão a por exmeplo 85°C é misturado com um outro composto, o ponto de fusão da mistura irá invariavelmente ser menor e ocorrer em uma faixa mais ampla. Além disso, enquanto a fusão é uma propriedade termodinâmica, o comportamento de um dispositivo mecânico, tal como indicador de temperatura de alimento ou um sprinkler contra incêndio, será sensível às propriedades mecânicas dos materiais utilizados. Muitos compostos orgânicos que possuem aparentemente pontos de fusão nítidos, na verdade não proporcionam as propriedades mecânicas necessárias em um dispositivo termo-mecânico.

Seria muito desejável ter uma série de materiais orgânicos onde as propriedades de fusão seria suavemente variada para cima ou para baixo enquanto mantém as propriedades mecânicas necessárias para uso em um dispositivo termo-mecânico. Ainda resta uma necessidade na arte por tais materiais e mais especificamente, por materiais que possuem as seguintes propriedades; (i) um ponto de fusão entre cerca de 50 e cerca de 100°C;. (ii) ser não tóxico para seres Humanos; (iii) possuir uma baixa pressão de vapor a 120°C; (iv) ter estabilidade a temperatura e umidade elevadas; (v) não apresentar odor; (vi) uma taxa rápida de cristalização; (vii)um baixo custo; (viii) prontamente produzido com alta pureza; e (ix) um ponto de fusão nítido e uma mudança abrupta na viscosidade com a mudança da temperatura.

SUMÁRIO

Em um aspecto, é descrito um dispositivo que compreende um material que possui uma estrutura de R-^CfO)-NX-R2, em que R1 e R2 são independentemente uma alquila saturada entre 7 e 22 átomos de carbono ou uma arila, X é H ou C(0)-Y, Y juntamente com R1 forma um anel. O dispositivo possui uma faixa de temperatura na qual um gatilho de temperatura ocorre a menos de cerca de 2°C.

Em uma modalidade, o material possui uma estrutura R1-C (O) -NH-R2, onde o número de átomos de carbono em R1 e R2 difere por um valor absoluto de quatro ou menos.

Em uma outra modalidade, R1 é uma alquila saturada que possui entre 7 e 21 átomos de carbono e R2 é uma alquila saturada que possue entre 8 e 22 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R2 difere do número de átomos de carbono em Rl por um valor absoluto de um, dois ou três.

Exemplos específicos de materiais preferidos incluem onde R1 é CH3(CH2)i0 e R2 é CH3(CH2)n; onde R1 é CH3(CH2)8 e R2 é CH3(CH2)li; onde R1 é CH3(CH2)16 e R2 é CH3(CH2)i7; em que R1 é CH3 (CH2) i4 e R2 é CH3(CH2)iS; e onde Rl é CH3(CH2)20 e R2 é CH3 (CH2) i7 · Em uma outra modalidade, o dispositivo compreende um segundo material que possui uma estrutura de R22-c{0)-NH-R22, em que cada um dos R22 e R22 é independentemente um alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbonos, e em que o número de átomos de carbono em R22 difere de um número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de quatro ou menos.

Em uma modalidade, em que cada um dos R1 e são independentemente uma alquila saturada que possui entre 9 e 19 átomos de carbono, e cada R2 e R22 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 10-20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R1 ou R2 é maior do que o número de átomos de carbono em R^ e R22 por um, dois, três ou quatro. Em uma modalidade alternativa, R1 e R2X são independentemente uma alquila saturada que possui entre 9 e 19 átomos de carbono, cada um dos R2 e R22 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 10-20 átomos de carbono, em que o número em R2 é maior do que o número de átomos de carbono em R22 em dois ou quatro.

Exemplos específicos das misturas em que R1 é CH3(CH2)io e R2 é CH3(CH2)h e em que R21 é CH3<CH2)i4 e R22 é CH3 (CH2) is . Um outro exemplo é onde Rl é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3(CH2)17 e em que R21 é CH3(CH2)i2 e R22 é CH3(CH2)13. Em um outro exemplo, R1 é CH3(CH2)i4 e R2 ê CH3{CH2)i5 e em que R22 CH3 (CH2) 12 e R22 ê CH3(CH2)i3. Ainda em um outro exemplo, R1 é CH3 (CH2) ie e R2 é CH3(CH2)17 e em que R21 é CH3(CH2)l4 e R22 é CH3 (CH2) 15. Em ainda um outro exemplo R1 é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3 (CH2) 17 e em que R21 é CH3(CH2)20e R22 é CH3(CH2)21.

Em uma outra modalidade, o materialde estrutura R1-C(0)-NH-R2, em que R1 é arila e R2 é uma alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono. Um material exemplar é onde R2 é CH3(CH2)15 ou CH3(CH2)i7.

Em uma outra modalidade, o material possui uma estrutura de R21-C(0) -NH-R22, onde R22 é arila e R22 é alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R22 difere do número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de quatro ou menos, excluindo zero.

Por exemplo, nesta modalidade, R2 pode ser uma alquila saturada que possui entre 14-20 átomos de carbono e R22 pode ser uma alquila saturada que possui entre 14-20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R22 difere do número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de um, dois ou três. Um exemplo específico é onde R2 é CH3 (CH2) 15 e R22 é CH3ÍCH2)i?.

Em uma outra modalidade, o material possui uma estrutura de R1-C(0)-NH-R2 onde Rl é uma alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono e R2 é uma arila. Exemplos específicos incluem onde R1 é selecionado a partir de um grupo que consiste de CH3(CH2)i0, CH3(CH2)i2, e CH3(CH2)14.

Ainda em uma outra modalidade, o dispositivo compreende um segundo material que possui uma estrutura de R21-C(0) -NH-R22, em que R21 é uma alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono e R22 é arila, em que o número de átomos de carbono em Rl2 difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor absoluto de quatro ou menos, exceto zero.

Em uma outra modalidade, R1 é uma alquila saturada que possui entre 14-20 átomos de carbono e R2X é uma alquila saturada entre 14-20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R21 difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor absoluto de um, dois ou três.

Um exemplo específico é onde R1 é CH3(CH2)i2 e R2X é CH3 (CH2) io · Geralmente, o dispositivo compreendido por um material conforme descrito acima pode posuir uma temperatura de ativação ou de gatilho entre cerca de 70-100°C, em uma modalidade.

Em uma outra modalidade, o material também compreende uma carga que pode, por exemplo estar presente em uma quantidade entre 5-35% em peso. A carga pode ser, mas não necessariamente, termicamente condutora. Cargas exemplif icativas incluem, mas não se limitam a, mica, carbonato de cálcio, nitreto de boro e um sal de benzoato.

Em uma outra modalidade, o material também compreende um agente de nucleação. Quando presente, pode ser adicionado em uma quantidade entre cerca de 0,01-1% em peso. Agentes exemplificativos incluem, mas não se limitam a, nitreto de boro, carbonato de cálcio, wolasonita, óxido de zinco, õxido de magnésio e alumina.

Em um outro aspecto, é descrita uma composição que compreende dois ou mais materiais, cada um possuindo uma estrutura de R^-CÍO) -NH-Rn2, em que n é um inteiro identificador correspondente a um material na composição. Para cada material n na composição, Rn1 e Rn2 são alquilas saturadas que possuem entre 7-22 átomos de carbono, em que para cada material, n Rn1 e Rn2 diferem por um átomo de carbono, e em que o número de átomos de carbono em Rn2 de cada material n difere por quatro ou menos.

Em um outro aspecto, é descrito um dispositivo compreende qualquer um dos materiais descritos acima.

Em ainda um outro aspecto, é proporcioando o uso de qualquer um dos materiais descritos acima como meio de indicação de temperatura, ou em um dispositivo indicador de temperatura.

Em ainda um outro aspecto, uma composição que compreende A e B é descrita, em que (i) A e B são compostos dependentemente selecionados a partir de um grupo que consiste de alquil amidas lineares, benzamidas, e anilidas (ii) e A e B individualmente diferem em um número de carbono por um valor absoluto de 2 a 4, (iii) A e B individualmente possuem uma pureza mairo do que 95% em peso, (iv) A e B estão presentes em uma razão de 90:10 a 10:90, e (v) a composição contém menos de 0,5% em peso de alquilamina, alquinitrila e ácido âmico, coletivamente.

Em adição aos aspectos exemplificativos e modalidades descritas acima, outros aspectos e modalidades se tornarão aparentes com referência aos desennnhos e pelo estudo das seguintes descrições.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

As Figuras 1A-1B ilustram leituras de calorimetria diferenciais (DSC) geradas pelo aquecimento (Fig.lA) e resfriamento de uma composição comparativa da técnica anterior que compreendeu estearona e miristanilida nas razões de peso indicadas;

As Figuras 2A-2E são leituras DSC de n-hexadecil hexadecamida {Fig. 2A) e de lauril lauramida (Fig. 2E) e misturas que compreenderam n-hexadecil hexadecamida/lauril lauramida em razões de peso de 70:30 (Fig. 2B), 50:50 (Fig. 2C) e 30:70 (Fig. 2D); A Fig. 3 ilustra leituras DSC para hexadecil hexadeamida e estearil estearamida e para misturas de n-hexadecil hexadecamida/estearil estearamida em razões de peso de 80:20, 70:30; 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80;

As Figuras 4A-4E são leituras DSC de n-hexadecil benzamida (Fig. 4A) e de octadecil benzamida (Fig. 4E) e de misturas que compreendem octadecil benzamida/n-hexadecil hexadecamida em razões de peso de 70:30 (Fig. 4B) , 50:50 (Fig. 4C), e 30:70 (Fig. 4D); A Fig. 4F mostra o ponto de fusão, em °C, como uma função do percentual de n-hexadecil benzamida (C16BZA) para as composições das Figuras 4A-4E; A Fig. 5A ilustra leituras DSC para n-octadecil benzamida, n-hexadecil hexacamida e para misturas de duas razões de 70:30, 50:50 e 30:70; A Figura 5B ilustra a mudança nas dimensões, em micrômetros (μπι) , como uma função de temperatura, em °C, conforme medido pela análise mecânica térmica (TMA) para octadecil benzamida, n-hexadecil hexadecamida e para misturas de duas ou mais razões de peso de 70:30, 50:50 e 30:70;

As Figuras 6A-6B ilustram leituras de um aquecimento DSC (Fig. 6A) e resfriamento (Fig. 6B) para benzil benzoato puro e com a adição de nitreto de boro; A Figura 7 ilustra uma leitura DSC para di-octadecil ftalato puro e com a adição de nitreto de boro.

DESCRIÇÃO DETALHADA I. Definições "Temperatura de gatilho" é uma temperatura, ou uma faixa de temperaturas, em que um dispositivo sinaliza uma retenção em uma respectiva temperatura predeterminada. A temperatura de gatilho é facilmente determinada, por exemplo, pelo dispositivo de suspensão em um banho líquido apropriado de modo que o bico e a maioria do corpo do diposistivo (mas não o topo), é submerso. A temperatura do banho é controlado de modo que o ciclo é completado dentro de uma faixa de temperatura de ± 0,55°C. O banho é mantido em cada temperatura para dois minutos após que a temperatura é aumentada com incrementos de 0,55°C até a próxima temperatura. A temperatura em que o dispositivo "queima" ou é acionado é registrada. Normalmente, uma temperatura de gatilho para um determinado dispositivo é determinada com base em uma temperatura média de gatilho de pelo menos três, preferivelmente cinco dispositivos. "Temperatura de fusão" ou "ponto de fusão" refere-se à temperatura de ajuste em que um material começa a fundir. Na temperatura de fusão, o material se tornar dúctil, maleável ou deformável; o termo não implica que todo material é fundido. "Faixa de fusão" refere-se ao intervalo de temperaturas em que todo o material funde. As faixas de fusão são realmente determinadas, por exemplo, utilizando uma leitura de calorimetria diferencial. "Temperatura de rendimento" refere-se a uma temperatura em que o material rende ou gera em resposta a uma tensão. A temperatura de rendimentto é normalmente próxima à temperatura de fusão, entretanto, a temperatura de rendimento pode diferir a temperatura de fusão para certos materiais. "Análise termomecânica" (TMA) e "Análise Térmica Mecânica Dinâmica" (DMA ou DMTA) são técnicas pelas quais as mudanças dimensionais ou reológicas de uma amostra são monitoradas como uma função de temperatura ou tempo, enquanto a amostra pode ser submetida em uma carga mecânica adicional. Os métodos de teste para Tma são normalmente realizados de acordo com um dos seguintes testes: DIN 51045, ASTM E 831, ASTM D 696, ASTM D 3386. O desempenho de TMA é uma predição para uma temperatura de gatilho de material e o desempenho mecânico em um dispositivo termo-mecânico, tal como um acionador. II. Composições Em um aspecto, as composições submetidas a uma mudança de fase primária em resposta a uma mudança de temperatura, a mudança de fase que ocorre sob uma estreita faixa de no máximo 6°C, preferivelmente no máximo 4°C, conforme medido por, por exemplo, calorimetria de leitura diferencial (DSC, em uma taxa de leitura de cerca de 10°C) ou análises termomecânicas (TMA) são providas. Mais especificamente, a mudança de fase quando medida por DSC em uma taxa de leitura de cerca de 5°C ou 10°C terá uma largura de pico em 1/3 da altura de cerca de 4-6°C. Além disso, as composições quando incorporadas dentro de um dispositivo exibem propriedades mecânicas em uma temperatura de operação de interesse que proporciona um desempenho de dispositivo aceitável. Normalmente de operação é aquela que ensaia a temperatura em que a composição é submetida a sua mudança de fase.

Conforme notado acima, os materiais que são submetidos à mudanças de fase, tais como ponto de fusão sólido-llquido, são conhecidas na arte. Entretanto, nem todos os materiais que são submetidos à mudança de fase são adequados para uso em dispositivos termo-mecânicos, conforme ilustrados com os materiais preparados a partir das misturas de estearona e estearil estearamida (Exemplo comparativo 1) e a partir de misturas de estearona e miristanalida (Exemplo comparativo 2) . Estes exemplos comparativos ilustram as dificuldades na preparação de uma composição com um ponto de fusão desejado que ocorre sobre uma faixa definida e estreita. Por exemplo, supondo que um material com ponto de fusão em 90°C é desejado para uso em um acionador. Uma pessoa versada na técnica pode observar que a estearona, com um ponto de fusão de 92°C, e miristanalida, com um ponto de fusão de 89°C, poderíam potencialmente ser misturadas para alcançar uma composição que viesse a fundir a 90°C. O Exemplo Comparativo 2 mostra que uma mistura de 85:15 estearona:miristanalida proporciona uma composição com um ponto de fusão de 90°C. (ver Fig.lA e Tabela 2 do Exemplo Comparativo 2) . Entretanto, o ponto de fusão de 90°C é precedido por uma transição preliminar em cerca de 80°C (um duplo pico na leitura DSC) e ocorre em uma ampla faixa de temperatura de 10°C.

Assim, as composições que proporcionam um ponto de fusão desejado em uma faixa estreita de temperatura de 4°C a 6°C e exibem propriedades mecânicas que são adequadas para uso em dispositivos termo-mecânicos são então desejadas e são proporcionadas pelas composições descritas presentemente.

Foram realizados estudos utilizando materiais preparados a partir de compostos da forma R1-C(O)-NX-R2, onde cada um dos R1 e R2 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono ou uam arila, X é H ou C(0)-Y, Y junto com R1 forma um anel. Estes estudos irão ser presentemente descritos com referência aos exemplos 1-3. O Exemplo 1 descreve uma primeira série de estudos conduzidos com amidas alifáticas e misturas de amidas alifáticas. As amidas alifáticas são da forma R1-C(0)-NH-R2, onde R1 é uma alquila saturada que possui entre 7-21 átomos de carbono e Ra é uma alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono. As amidas alifáticas foram preparadas pela combinação de quantidades molares iguais de uma amina selecionada e um ácido carboxílico alifático selecionado, conforme definido no Exemplo IA. Foram preparados sete materiais diferentes e as respectivas transições de fusão foram avaliadas utilizando DSC. Os resultados são mostrados na Tabela 3A. TABELA 3 * *^-0(0) -NH-R2 Os materiais foram então testados para determinar se estes exibiram propriedades mecânicas adequadas para uso em um dispositivo. As temperaturas de gatilho dos materiais quando incorporadas dentro de um dispositivo foram determinadas de acordo com o método descrito na patente US5.537.950, incorporada presentemente como referência. Os resultados são mostrados na Tabela 3B.

TABELA 3B

xVer Tabela 3A para composição 2 Estimado utilizando DSC

Os dados na Tabela 3B demonstram não ser suficiente para a composição simplesmente have um ponto de fusão para exibir as propriedades mecânicas necessárias para uso em um dispositivo responsivo à temperatura. Por exemplo, os materiais designados como N-18-12 e N-18-8 possuem pontos de fusão nítidos, mas em função de um comportamento de gatilho pobre conforme evidenciado pelas faixas amplas de gatilho de 6°C e 8°C respectivamente. Estes dados também sugerem que pode ser desejável que a amida alifática pode ser relativamente simétrica em estrutura. Isto é, as amidas alifáticas são preferivelmente da forma R1-C{0)-NH-R2 onde o valor absoluto de R2-R1 é menor do que quatro, i.e., é 0,1,2 ou 3. Isto é, o número de átomos de carbono em R2 difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor absoluto de 0,1,2 ou 3.

Em um outro estudo, foram preparados os materiais da forma R1 -C(0) -NX-R2, onde cada R1 e R2 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono ou uma arila, X é C(0)-Y, Y juntamente com R1 forma um anel. Especificamente, foram preparados os 1,4-bis(oxitetradecil)piperazina e, 1,4- bis(oxihexadecil)piperazina foram sintetizados e analisados por DSC. A tabela 4 apresenta os resultados do DSC. TABELA 4 0 material designado N-16-16-P foi testado para determinar se exibe propriedades mecânicas adequadas para uso em um dispositivo. A temperatura de gatilho do material quando incorporado dentro de um dispositivo foi determinada de acordo com o método descrito acima no documento de patente US5.537.950. O material possuiu uma temperatura de gatilho de 80°C que ocorreu em uma faixa de temperatura de 1,7°C. São proporcionadas composições compreenderam um primeiro material da forma R1-C{0)NH-R2 (onde R1 e R2 são conforme descrito acima) e um segundo material da forma R21“C(0) -NH-R22, onde cada um dos R21 e R22 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono. O número de átomos de carbono em r22 difere de um número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de quatro ou menos, i.e., 3,2,1 ou 0. Em complementação, um estudo foi conduzido onde uma série de misturas de amidas alifáticas simétricas e assimétrica foram preparadas, conforme descrito no Exemplo 1B. Os materiais foram caracterizados por DSC e os resultados foram mostrados na Tabela 5 e nas Figuras 2A-2E.

Tabela 5 1Refere-se ao Exemplo 1.A2 para detalhes adicionais em composições de misturas.

Conforme pode ser visto nos dados, a mistura de dois ou mais compostos, mesmo quando eles são resultados estruturalmente similares é uma ampliação signficativa da faixa de fusão na maioria dos casos e dos resultados frequentes em múltiplos picos. Por exemplo, a mistura número 1, compreendeu 60:40% em peso da mistura de octadecil octadecamida/n-octadecil docecamida exibiu dois pontos de fusão na leitura DSC, com uma faixa de fusão de 12°. Os dois componentes, são estruturalmente similares, diferindo apenas por seis átomos de carbono na cadeia carbônica ligada à porção carbonila da amida. Isto é também ilustrado pelas leituras DSC mostradas nas Figuras 2A-E, que correspondem a misturas de n-hexadecil hexadecamida e de n-lauril lauramida (também conhecida como n-dodecil dodecamida) . A Fig. 2A mostra a leitura DSC para 100% n-hexadecil hexadecamida, que exibe um ponto de fusão de 95°C e uma faixa de fusão de 5°C. O menor pico a 84°C é um componente desconhecido, possivelmente um sal ácido de amina ou outra impureza presente em uma quantidade de traços. A Figura 2E mostra o ponto de fusão de 100% n-lauril lauramida a 83 °C, com uma faixa de 7°C. As misturas compreenderam n-hexadecil hexadecamida e n-lauril lauramida, em razões de peso de 70:30 (Fig. 2B) , 50:50 (Fig. 2C) , e 30:70 {Fig. 2D) são mostradas nas Figuras indicadas. A mistura 70:30 exibe um pico duplo, com pontos de fusão em 76°C e em 85°C para dois componentes. O pico duplo é evidência de que os dois componentes são inadequados para reunir na mesma unidade cristalina, mesmo se os componentes diferirem apenas por um valor absoluto para quatro átomos de carbono em suas cadeias alifáticas (i.e., 16 átomos de carbono em cada extremidade carbônica, R1, R2, do componente hexadecil hexadecamina e 12 átomos de carbono em cada extremidade carbônica, R21, R2S, do componente lauril lauramida). A Figura 2C mostra uma mistura 50:50 de n-hexadecil hexadecamina e n-lauril lauramida, que exibem um único pico de fusão a 77°C e possuem um amplo recuo de compensação, o recuo indica alguma incompatibilidade no empacotamento de dois componentes dentro de uma única estrutura cristalina. Também, a mistura é uma mistura eutética, com uma temperatura de fusão de (77°c) menor do que a dos componentes individuais (95°C para n-hexadecil hexadecamida; 83°C para um n-lauril lauramida). A Fig. 2D mostra a leitura DSC para uma mistura 30:70 de n-hexadecil hexadecamida e n-lauril lauramida. Um pico único simétrico em 74 °C corresponde ao ponto de fusão da mistura. Novamente, a mistura é uma mistura eutética.

Resumidamente, os dados da Tabela 5 e Figuras 2A-E ilustram que a mistura de dois ou mais compostos que são estruturalmente similares, por exemplo, ambos os compostos são amidas e ddiferem no comprimento da cadeia carbônica por de quatro a seis átomos de carbono, resultados em uma amplitude significativa da faixa de fusão e freqüentemente resulta em múltiplos picos (i.e., múltiplos pontos de fusão correspondente a cada componente individual). Tais propriedades térmicas não são aceitáveis para uso em um dispositivo termo-mecânico, onde um ponto de fusão único e nitido é desejado.

Em um outro estudo, uma série de misturas de amidas alifáticas foram preparadas, onde os materiais diferiram em dois átomos de carbono por cadeia de alquila. Especialmente, misturas compreenderam n-hexadecil hexadecamida (N-16-16) e n-estearil estearamida (N-18-18) foram preparadas de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 1B. As misturas e o peso percentual de cada componente são mostradas na Tabela apresentada no Exemplo 2, abaixo. As misturas foram caracterizadas por DSC e os resultados são mostrados na Fig. 3 e na Tabela 6. A Figura 3 ilustra leituras DSC para componentes puros individuais, n-hexadecil hexadecamina e n-estearil estearamida, e para misturas de n-hexadecil hexadecamida/estearil estearamida em razões de peso de 80:20 (mistura No. 12), 70:30 (mistura No. 13), 60:40 (mistura No. 14), 50:50 (mistura No. 15), 40:60 (mistura no. 16), 30:70 (mistura No. 17), 20:80 (mistura No. 18). Todas as misturas exibiram um único pico de fusão nítido que indicou que os componentes individuais co-cristalizam para formar uma mistura miscível. TABELA 6 Refere-se ao Exemplo 1.A2 para detalhes adicionais nas composições de mistura.

Os dados na Tabela 6 mostram que uma série de composições que possuem uma transição de fusão nítida definida, conforme evidenciado pelo pico de fusão simétrico e único e a estreita faixa de fusão de 3-4°C, pode ser preparada a partir da terminação alquila de amida alifática ligada à porção carbonila da amida (i.e., R1-R21) ou na terminação alquila ligada ao átomo de nitrogênio na amida (i.e., R2-R22) possui um valor absoluto de dois. Este resultado, em uma combinação com o estudo descrito acima, ilustra que as misturas de polímeros alifáticos proporcionam as propriedades de fusão desejadas diferem no número de carbonos na terminação alquila ligada tanto na porção carboxila ou no átomo de nitrogênio por um valor absoluto de menos de 4, i.e., por zero (0), um (1), dois (2), ou três (3).

Assim, as composições são proporcionadas de modo a compreender dois ou mais materiais possuindo cada um uma estrutura de Rnx-C (0)-NH-Rn2, onde n é um inteiro identificador correspondente a um material na composição. Para cada material n na composição, Rln e R2n são uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono, onde para cada material n Rn1 e Rn2 diferir por um átomo de carbono. Isto é, a alquil amida é simétrica, por exemplo, possui o mesmo número de átomos de carbono tanto no lado do átomo de nitrogênio (contando o carbono na porção carbonila como um carbono no lado Rn1 do átomo de nitrogênio) . Neste aspecto, o número de átomos de carbono em Rn2 de cada material n difere por um valor absoluto de quatro ou menos.

Em modalidades exemplificativas, a composição é um primeiro material (n=l) e um segundo material (n=2), em que cada um dos Ri1 e R21 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 9-19 átomos de carbono, e cada um dos R12 e R22 são independentemente uma alquila saturada que possui 10-20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono Ri1 e Ri2 é maior do que o número de carbono em R21 e R22, respectivamente por um, dois, três ou quatro. Alternativamente, a composição é compreendida por um primeiro material (n=l) e um segundo material (n=2), emi que cada um dos R11 e R22 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 10-20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R12 é maior do que o número de átomos de carbono em R22 por dois ou quatro.

Composições específicas e exemplificativas incluem aquelas compreendidas por um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3(CH2)io e R12 é CH3(CH2)u e de um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)i4 e R22 é CH3 (CH2) i5, i. e. , uma mistura de n-dodecil dodecamida e n-hexadecil hexadecamida.

Um outro exemplo é uma composição compreendida por um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3(CH2)i6 e R32 é CH3 (CH2) i7 e de um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)i2 e R22 CH3(CH2)i3/ isto é, uma mistura de n- octadecil octadecamida e n-tetradecil tetradecamida.

Ainda um outro exemplo é uma composição compreendida por um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3(CH2)n e Ri2 é CH3(CH2)i5 e de um segundo material (n=2) em que R21 é CH3 (CH2) 12 e R22 CH3 {CH2) i3, isto é, uma mistura de n- hexadecil hexadecamida e e n-tetradecil tetradecamida.

Em um outro exemplo ainda é uma composição compreendida por um primeiro material (η*1) em que R11 é CH3 (CH2} i6 e R12 é CH3 (CH2) 17 e de um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)12 e R22 CH3(CH2)13, isto é, uma mistura de n-octadecil octadecamida e n-tetradecil tetradecamida.

Outros estudos foram conduzidos para proporcionar composições que fundem sob uma ampla faixa de temperaturas e que possuem uma variação mais uniforme nas propriedades de fusão. Conforme descrito no Exemplo 2, foram preparados polímeros da forma R1-C(O)-NH-R2, onde R1 é arila e R2 é uma alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono. Polímeros desta forma são conhecidos como benzamidas. As misturas de benzamida (C18 BZA) e n-hexadecil benzamida (C16 BZA) foram preparados e caracterizados por DSC. Os resultados são mostrados na Tabela 7A e Figuras 4A-4E.

TABELA 7A lRefere-se a o exemplo 2 para detalhes adicionais nas composições de mistura.

Os dados da Tabela 7A mostram que as misturas C18 BZA/C16 BZA proporcionam uma série continuamente variável de composições que possue pontos de fusão distintos e claros. Além disso, as temperaturas de fusão que podem ser criadas com as misturas variam em uma faixa de 10°C, permitindo uma série comercialmente atraente que permite um usuário selecionar um gatilho ou uma temperatura de atuação em intervalos de aproximadamente um grau em uma faixa de 78°C-88°C.

As Figuras 4A-4E mostram as leituras DSC para dois componentes puros, n-hexadecil benzamida (C16BZA, Fig 4A) e octadecil benzamida (C18 BZA, Fig. 4E), e misturas compreendidas por octadecil benzamida/n-hexadecil hexadecamida em razões de peso de 70:30 (Fig. 4B) , 50:50 (Fig. 4C) , e 30:70 (Fig. 4D). Os componentes puros e cada uma das misturas exibem um pico de fusão claro e único que é indicativo de uma mistura de polímeros miscíveis. A Fig. 4F mostra o ponto de fusão em °C, como uma função de um percentual de n-hexadecil benzamida (C16 BZA) nas composições identificadas pelos números 20-28. As composições com pontos de fusão de 88°C, 87°C, 84°C, 83°C, 80°C, 79°C, 78°C podem ser preparados a partir dos dois componentes. Conforme evidenciado pelas leituras DSC mostradas nas Figuras 4A-4E, os pontos de fusão são nítidos e definidos. A atratividade comercial deste sistema pode ser apreciado, em que apenas dois componentes são requeridos para serem mantidos referenciais para variar a temperatura de ativação de um dispositivo termo-mecânico em uma faixa de 78°C a 88°C.

As misturas de polímero de benzamida representativos foram fabricados dentro de dispositivos termo-dinâmicos de acordo com o método da patente US4.170.956, incorporada presentemente como referência. Cem dispostivos foram preparados para cada uma das composições identificadas como números 20-28. A temperatura média de queima e a faixa de temperatura sobre a qual os dispositivos disparados são reportadas na Tabela 7B. TABELA 7B___________________________________________________ 1Refere-se ao Exemplo 2 para detalhes adicionais em composições de misturas.

Conforma pode ser visto, esta série de composições exibem uma faixa estreita para temperatura de gatilho de menos de 3°C na temperatura indicada.

Assim, os dispositivos que precisamente respondem a uma temperatura definida podem ser fabricados a partir de misturas de benzamidas, onde a cadeia alquila ligada na porção nitrogênio (R2, R22) diferem por um valor absoluto de menos de cerca de 4, preferivelmente menos de cerca de 3.

Em um outro estudo, uma série similar de misturas de n-octadecil benzamida (Cl8BZA)/n-hexadecil benzamida (C16BZA) foi preparada em razões de peso de 70:30, 50:50, e 30:70. As misturas e os componentes puros foram caracterizados por meio de DSC e as leituras são mostrados na Figura 5A. Um único pico de fusão distinto é observado para cada mistura. As mesmas composições foram analisadas por meio de análise termo-mecânica para avaliar as propriedades mecânicas, úteis para aferir a adequação da composição em um dispositivo termo-mecânico. A Figura 5B mostra uma análise TMA, onde a mudança na dimensão em micrômetros (μπι) como uma função da temperatura, em °C, é mostrada para n-octadecil benzamida, n-hexadecil hexadecamida e para misturas das duas em razões de peso de 70:30, 50:50 e 30:70. O Exemplo 3 descreve um outro estudo onde foram preparados os compostos da forma R1-C(0)-NH-R2, onde R1 é uma alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de carbono e R2 é arila. Os compostos desta forma são conhecidos como n-alquil anilidas. As misturas de n-alquil anilidas que possuem 12 ou 14 átomos de carbono na porção ligada ao átomo de nitrogênio foram preparadas e caracterizadas por DSC. Os resultados são mostrados na Tabela 8, TABELA 8 1 refere-se ao Exemplo 3 para detalhes adicionais nas composições de misturas.

Os dados na Tabela 8 mostram que as misturas de n-alquil anal idas podem ser preparadas e que exibem um ponto de fusão único e nitido e uma faixa estreita de fusão de menos de 6°C, quando o número de átomos de carbono na cadeia alquila ligada à porção caboxila na primeira aquil analida difere do número de átomos de carbono na cadeia alquila ligada à porção carboxila na segunda alquil analida por um valor absoluto menor do que quatro. Por exemplo, nas misturas identificadas acima como números 30-33, o número de átomos de carbono nas cadeias alquila R1 e R21 diferem por um valor absoluto de dois.

As misturas identificadas como 34 e 35 ilustra que as misturas de analidas com alquil cetonas ou benzamidas não proporcionam misturas miscíveis. III. Dispositivos Em uma outra modalidade, os dispositivos compreendidos por um material que possui a estrutura R1-C(O)-NX-R* são proporcionados, em que cada dos R1 e R2 é independentemente uma alquila saturada que psosui entre 7-22 átomos de carbono ou uma arila, X é H ou C(0)-Y, Y juntamente com R1 forma um anel. Em uma modalidade, o dispositivo possui uma faixa de temperatura sobre a qual uma temperatura de gatilho ocorre em menos de 5°C, mais preferivelmente de menos de cerca de 3°C, ainda mais preferivelmente de menos de cerca de 2°C. Al temat ivamente, o material no dispositivo, quando testado por TMA exibe uma faixa de amolecimento (definida como aproximadamente tV2 menos T de ajuste) e experimenta uma mudança dimensional sob uma faixa de temperatura de menos de cerca de 5°C, mais preferivelmente de menos de cerca de 3°C, ainda mais preferivelmente de menos de cerca de 2°C, quando submetido a uma força constante, por exemplo uma força de cerca de 0,5 Joule/metro e uma aumento de aquecimento de l°C/minuto.

Os materiais contemplados para uso em um dispositivo incluem alquil amidas, misturas de alquil amidas, benzamidas, misturas de benzamidas, n-alquil analidas e misturas de n-alquil anilidas, todas discutidas acima. Especificamente, e com relação a alquil amidas, os dispositivos que compreendem ura material da forma R1-C(0)-NH-R2, em que cada um dos R1 e R2 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono e em que o número de átomos de carbono em R1 e R2 diferem por um valor absoluto de menos de quatro, por exemplo, por 3,2,1 ou 1. Exemplos específicos incluem n-dodecil dodecamida, n-dodecil decamida, d-octadecil octadecamida, n-hexadecil hexadecamida e octadecil docosanoicosamida (behenicamida, C22).

Dispositivos que compreendem misturas de n-alquil amidas são também contemplados, onde o dispositivo compreende um primeiro material da forma R1-c(0)-NH-R2 e um segundo material da forma R21-C(0)-NH- R22, onde R1 e R2 são como descritos acima e R21 e R22 são conforme descritos para R1 e R2, respectivamente. O número de átomos de carbono em R22 difere do número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de átomos de carbono de 4 ou menos. Alternativamente, em uma outra modalidade, o número de átomos de carbono em R1 ou R2 difere do número de átomos de carbono em R22 ou R22, respectivamente por um, dois, três ou quatro. Exemplos excluivos inclui misturas de n-dodecil dodecamida, e n-hexadecil hexadecamida; n-octadecil octadecamida e n-tetradecil tetradecamida; n-hexadecil hexa decamida; n-octadecil octadecamida e n-tetradecil tetradecamida; n-hexadecil hexadecamida e n-hexadecamida; e n-octadecil octadecamida e n-docosanõico docosanoicamida.

Mais geralmente, uma mistura de dois componentes, identificada como componente A e componente B. A e B são compostos dependentemente selecionados a partir de um grupo que consiste de alquil amidas lineares, benzamidas, e anilidas; isto é, A e B são ambos alquil amidas lineares, benzamidas e anilidas; isto é A e B são ambos alquil amida lineares ou sõa ambos benzamida ou são ambos uma anilida. Entretanto, enquanto A e B são da mesma família geral de compostos (por exemplo, ambos são benzamidas, ou ambos são lquíl amidas, etc.), A e B podem individualmente diferir 0 número de átomos de carbono por um valor absoluto de 2 a . Então, os comprimentos de cadeia carbônica nas porções lifáticas dos componentes podem diferir. A e B estão resentes em uma razão de 90:10 a 10:90. Também é preferido ue A e B individualmente possua uma pureza maior do que 5% em peso. A pureza do componente pode ser medida por ,ma variedade de técnicas conhecidas por aqueles versados a técnica, tal como DSC e cromatografia. As impurezas omuns incluem alquil amina, alquil nitrila, e ácido âmico preferivelmente a composição contém menos de 0,5% em eso de coletivamente alquil amina, alquil nitrila e ácido .mico. São também contemplados os dispositivos compreendendo im componente preparado a partir de uma mistura de um lomposto benzamida. Presentemente, os componentes são iroporcionados a partir de um material da forma R^-CÍONH-l2, onde R1 é arila e Ra é alquila saturada que possui sntre 8-22 átomos de carbono. As misturas de benzamidas .ncluem um segundo material da mesma forma, R21-C(0)-NH-R22, >nde R21 é arila e R22 é uma alquila saturada que possui intre 8-22 átomos de carbono. O número de átomos de carbono im R22 difere do número de átomos de carbono em R* por um ralor absoluto de quatro ou menos. Um exemplo específico é >nde R2 ê CH3(CH2)i5 e R22 é CH3{CH2)i7.

Os dispositivos compreendendo um componente preparado 1 partir de n-alquil anilida ou uma mistura de n-alquil milida também são contemplados. Aqui, o componente é >reparado a partir de um material da forma R1-C(O)-NH-R2, mde R1 e alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de egundo material da mesma forma, R21-C (0) -NH-R22, onde R21 é ima alquila saturada que possui entre 8-22 átomos de arbono e R22 é arila. O número de átomos de carbono em R2X Lifere do número de átomos de carbono em R1 por um valor bsoluto de quatro ou menos, excluindo zero. Em uma lodalidade, R1 é uma alquila saturada que possui entre 14- 0 átomos de carbono e R2X é alquila saturada entre 14-20 .tomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em :2l difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor .bsoluto de um, dois ou três. Um exemplo de uma mistura de i-alquil anilidas é onde R1 é CH3(CH2)i2 e R21 é CH3(CH2)10 i.e., uma mistura C14 ANA/Cl2ANA) . Vários dispositivos compreendendo pelo menos um :omponente preparado a partir de um dos materiais acima tescritos são contemplados. Os dispositivos termo-mecânicos [ue são ativados em uma temperatura específica são :onhecidos na arte, conforme descrito na seção de mtecedentes acima. Os dispositivos passivos formados dos lateriais descritos presentemente também são contemplados, 1 um dispositivo exemplificativo na forma de um tanque de irmazenamento de água é descrito abaixo. Tipicamente, [uando o ambiente em que o dispositivo é uso atinge uma ierta temperatura, a parte componente preparada a partir do laterial é sofre uma transição de fusão, a qual induz uma ‘eação no dispositivo ou um resultado desejado. Uma reação >ode ser para abrir ou fechar um circuito ou uma válvula >ara induzir o movimento de uma parte adjacente no lispositivo, para causar o movimento do componente >ropriamente, e outros.

Dispositivos exemplificativos são descritos no ocumento de patente US4.170.956; 5.537.950,-6.403.131; .176.197; 4.289.088; 5.495.865; 4.896.728; 4.006.780; .988.102 e 5.025.627, cada um dos quais é incorporado por eferência presentemente. Em termos gerais, um atuador ermo-mecânico, compreende um elemento fixo compreendido or um material que responde a uma mudança em uma emperatura por uma mudança em volume, tal como materiais escritos presentemente. O atuador também inclui pelo menos ,m elemento movível acoplado para ou adjacente ao elemento ixo. Como o ambiente de uso aumenta ou diminui, o material submetido a uma transição de fase, tal como um ponto de usão, que causa uma mudança no volume do material. Devido , esta mudança no volume, o elemento movível é induzido a over-se, que direta ou indiretamente resulta em ativação io atuador.

Em uma outra modalidade, as composições descritas resentemente são utilizadas como um material de mudança de ase para armazenamento de energia térmica. 0 material de ludança de fase é capaz de absorver e/ou liberar energia na õrma de calor como o material que sofre sua respectiva ransição de fusão. Por exemplo, um dispositivo tal como um 'eservatório de armazenamento de água, por exemplo, um •eservatório em um aquecedor de água, pode ser preparado >ara incluir uma ou mais das composições descritas acima, fm exemplo específico seria um reservatório de água formado >ara incluir um forro preparado a partir de uma mistura '0:10 de C16 BZA:C18 BZA, que possui um ponto de fusão de :0°C e uma capacidade de aquecimento de cerca de 2J/g. Como l água no reservatório é aquecido a partir de, por exemplo, 50°C a 80°C, cerca de 60 joules de energia é armazenado. Quando a água atinge 80°C, um adicional de 200J é armazenado a medida que a mistura de benzamida é submetida a sua transição de fusão a 80°C. A energia total é armazenada no aquecimento de água a 30°C é cerca de 260J/g. Em contraste, em um reservatório de aquecimento de água convencional, a água aquecida de 50°C a 80 °C resulta em cerca de 120J/g de energia armazenada, com base na capacidade de aquecimento de água de cerca de 4J/g.

Em um outro exemplo, as microcápsulas podem ser formadas a partir das composições descritas presentemente e utilizadas em aplicações para armazenamento e/ou liberação de energia na forma de calor. As microcápsulas podem ser incorporadas dentro de materiais ou podem ser dispersos em fluidos. A alta área superficial para a razão de volume de microcápsulas facilita o fluxo de calor dentro e fora do material ou fluido em que eles são incorporados. As microcápsulas podem ser preparadas por qualquer uma defuma variedade de métodos conhecidos, incluindo, por exemplo, polimerização interfacial ou coacervação. As microcápsulas na faixa de cerca de 10-1000 mlcrons são preferidas.

Em uma outra modalidade, um dispositivo é formado ou inclui uma parte componente formada por uma composição descrita acima, a composição adicionalmente inclui uma carga inorgânica ou agentes de nucleação insolúvel incorporados dentro da composição temperatura-responsiva. Em muitos dispositivos termo-mecânicos, o componente temperatura-resposivo preparado a partir da composição temperatura-responsiva é mantido no lugar, por exemplo é inclinado ou submetido a tensão de cisalhamento, para um período de tempo prolongado. É desejável que o componente exiba uma baixa deformação sob tensão de cisalhamento e mantenha as condições, caso um disparo prematuro venha a ocorrer. Um método padrão para teste da resistência do componente compreende fazer um dispositivo e submeter o referido dispositivo a um teste de carga abaixo da temperatura de gatilho da parte do componente. Também, é desejado em alguns dispositivos que o componente temperatura-responsivo preparado a partir da composição temperatura-responsiva seja termicamente condutora. Materiais que são fracamente termicamente condutora freqüentemente fundem sob uma ampla faixa de temperatura em relação ao previsto, particularmente quando o dispositivo e/ou o componente é relativamente grande e leva tempo para aquecer e ser transmitido pelo dispositivo e/ou componente. A incorporação de uma carga inorgânica dentro da composição temperatura-responsiva irá aumentar a resistência efetiva e a resistência ao cisalhamento do material. A carga pode ser incorporada em uma quantidade tipicamente entre cerca de 5% p/p e 35% p/p. Também, a adição de uma carga que exibe boa condutividade térmica auxilia no aumento da resistência do material enquanto decresce a faixa de fusão de temperatura efetiva devido a uma condutividade melhorada. Os materiais inorgânicos particulados de significativa utilidade são aqueles que a) possuem um tamanho de partícula entre 1 mícron e 200 mícrons, b) condutividade térmica (k) maior do que cerca de lOW/m.K. Exemplos específicos de cargas adequadas incluem, mas não se limitam a, nitrito de boro (k = 300+W/m.K a 25°C), carbonato de cálcio, wolastonita (metassilicato de cálcio,CaSi03; k=15W/m.K), óxido de zinco (k = lOW/m.K), óxido de magnésio (k = 37W/m.K a 26°C), nitrito de alumínio (k = 260 W/m.K a 25°C) , e óxido de alumínio {k = 30W/m. K a 25°C).

Em uma outra modalidade, a adição de um agente de nucleação na composição é contemplado. Em função de alguns compostos orgânicos, mesmo quando muito puros, cristalizarem lentamente, o uso de tais compostos em um dispositivo termo-mecânico requer que o dispositivo, após a montagem com um componente preparado a partir de tal composto orgânico, seja mantido fisicamente contido até que o composto orgânico tenha cristalizado e endurecido suficientemente. Isto pode ser particularmente problemático quando são fabricados dispositivos com temperaturas gatilho relativamente baixas onde seria de ser esperado que a cristalização viesse a durar tanto para compostos de alto ponto de fusão. Este problema potencial pode ser aliviado pela adição de um agente de nucleação insolúvel para o polímero aumentar a taxa de cristalização, permitindo então um manuseio mais rápido das partes fabricadas. Agentes de nucleação adequados incluem materiais inorgânicos tais como nitreto de boro, carbonato de cálcio, mi ca e materiais similares, bem como materiais inorgânicos insolúveis tais como sais de benzoato (Na, K) . Estes materiais necessitam estar presentes apenas em quantidades muito pequenas, tipicamente menos de 1%.

Para ilustrar estas modalidades, as composições foram preparadas utilizando behenil benzoato (FINSOLV® 137, Finetex Inc. (Elmwood Park, New Jersey)) com nitreto de boro incorporado como uma carga e como um agente de nucleação. Conforme visto nas leituras DSC nas Figuras 6A- 6B, behenil benzoato puro possui ura ponto de fusão de 57°C (Fig. 6A) e cristaliza a 36°C (Fig. 6B) tornando difícil o uso na produção. A adição de nitreto de boro 7% (Polar Therm® 120, GE Advanced Ceramics, Cleveland Ohio) não altera o ponto de fusão (ver Fig. 6A), mas aumenta a temperatura de cristalização a 44°C (ver Fig. 6B) , um melhoramento de 8°C quando medido a 10°C por minuto.

Uma segunda composição foi preparada com di-octadecil ftalato (Loxiol® G60, Cognis Corp. EUA, Cincinnati Ohio)com a adição de nitreto de boro. o di-octadecil ftalato psosui um ponto de fusão de 50°C e conforme visto na Fig. 7, cristaliza a 39°C. a recristalização lenta torna difícil o uso na produção. A adição de 10% p/p do nitreto de boro aumentou a temperatura de cristalização para 41°C.

Em outro aspecto, as composições descritas presentemente também tem uso como um componente indicador visual em um dispositivo e mais geralmente, como um meio para visualmente indicar a retenção a uma temperatura selecionada. Dispositivos, ou porções de dispositivos, designados para sinalizar que uma certa temperatura máxima ou mínima em um ambiente foi alcançada conforme utilizada em muitos campos, incluindo, mas não se limitando a, indústria de alimentos, indústria de transporte, laboratórios de pesquisa, campos médicos, processos industriais, etc. O uso dos materiais descritos presentemente em elementos indicadores de temperatura visual é ilustrado nos Exemplos 4 e 5. Conforme descrito no Exemplo 4, um elemento de indicação visual foi fabricado a partir de uma mistura de 90% em peso de C18 B2A e 10% em peso de C16 BZA. A mistura quando abaixo de seu ponto de fusão de 82°C espalha luz e é de cor branca opaca. A mistura foi aplicada em um substrato claro. O substrato revestido foi montado em um papel que possui um círculo vermelho para formar um dispositivo laminado, a porção laminada do substrato obscurece o círculo vermelho tal que o círculo vermelho não está visível. Quando o dispositivo laminado foi colocado em um ambiente aquecido a 85°C, o círculo vermelho foi visível a medida que a mistura C18/BZA/1C6 BZA fundiu e se tornou transparente.

Uma outro dispositivo indicador de temperatura foi construído, conforme descrito no Exemplo 5. Uma mistura de C18BZA/C16 BZA (90:10) foi cristalizada e coletada como um pó branco, o pô branco foi misturado com uma resina epóxi para formar uma resina compósita branca. A resina foi aplicada em um substrato transparente e seca. Quando o substrato foi colocado em um ambiente aquecido a 85°C, o filme de resina se tornou transparente. 0 substrato foi removido do ambiente aquecido e o filme se tornou opaco.

Então, os materiais são adequados para uso em dispositivos de uso único e reutilizáveis para sinalizar ao usuário que certa temperatura foi conseguida. O ponto de fusão nítido e único dos materiais permite uma indicação precisa e seletiva de retenção a uma temperatura' selecionada. Os materiais são opacos abaixo dos respectivos pontos de fusão, e se tornam transparentes acima do respectivo ponto de fusão, de modo que um sinal que é inicialmente obscurecido pelo material opaco se torna visível conforme o material se torna transparente. Será notado que devido ao fato de os materiais serem misturados em várias razões, podem ser preparadas composições que possuem uma ampla faixa de temperaturas de fusão. Os usos típicos na indústria de alimentos e nas indústrias de transporte incluem dispositivos que sentem a temperatura na faixa de cerca de 60-100®C, mais especialmente na faixa entre 75-95°C.

Em uma modalidade, um dispositivo é compreendido por um substrato que contém em pelo menos uma porção deste um elemento indicador visível ao olho humano. 0 elemetno indicador pode assumir muitas formas, como por exemplo, um ponto colorido, uma palavra escrita ou um número, um gráfico, uma região transparente, etc. O elemento indicador é obscurecido por um elemento temperatura-responsivo, o elemento compreendido por um material ou mistura de materiais descrita acima. 0 elemento temperatura-responsivo escurece o elemento indicador com o material com o que o elemento temperatura-responsivo está abaixo do ponto de fusão, onde o material é opaco e espalha a luz. Quando o elemento temperatura responsivo está sujeito a uma temperatura em ou próximo do ponto de fusão do material do qual é fabricado, este se torna transparente, expondo o elemento indicador. Será apreciado que o elemento indicador e o elemento temperatura-responsivo pode ser diretamente adjacente ou pode ser separado por um ou mais camadas de intervenção do material transparente, que pode ser um gás, um líquido ou um sólido. IV. Exemplos Os seguintes exemplos são de natureza ilustrativa e de nenhuma forma são tidos como limitativos. Métodos Os pontos de fusão foram medidos utilizando um Calorímetro de Leitura Diferencial, Instrumento TA. A menos que notado de outra forma, a taxa de aquecimento e refrigeração foi de 10°C por minuto. O ponto de fusão varia conforme definido como a largura de pico em 1/3 da altura quando aquecido a uma taxa de 10°C por minuto.

As faixas de temperatura de gatilho foram medidas pela preparação de dispositivos de teste de mola comprimida e o aquecimento dos dispositivos a uma taxa de 1°C por minuto. O número de dispositivos que queimam foi medido em intervalos de 1°F e a temperatura média de queima e a faixa foram registradas. As temperaturas de gatilho podem também ser avaliadas utilizando TMA.

Exemplo Comparativo 1 Misturas orgânicas eutéticas conforme descritas no documento de patente US5.537.950 foram preparadas pela obtenção de estearona ( (Ci7H3S) -C(O) - (C17H35) e estearil estearamida (n-octadecil octadecamida; CH3 (CH2) i6-C{0)-NH-(CH2)i7CH3) em várias razões, aquecimento a 100°C, e misturação da mistura fundida. As composições resultantes foram deixadas resfriar e subseqüentemente analizadas por DSC. Os resultados são mostrados na Tabela 1, com a faixa de fusão determinada a partir da largura de pico em H altura.

Tabela 1: Análise Térmica das Composições da Técnica anterior Os dois compostos puros geram picos de fusão substancialmente estreitos e um ajuste significativamente nítido, do que qualquer outra mistura. Foi também determinado que o uso de largura de pico de 1/3 de altura foi um número mais relevante para reportar a faixa de temperatura de fusão do que a largura de pico tradicionalmente reportada a ^ altura.

Exemplo Comparativo 2 Misturas eutéticas orgânicas conforme descritas no documento de patente US5.537.950 foram preparadas pela combinação de estearona { (Ci7H3S) -C (O) - (C17H35)) e miristanalida (tetrametil analida; CH3 (CH2)i2-C(0)-NH-(CfiH6) em várias taxas, aquecimento a 100°C e misturação da mistura fundida. As composições resultantes foram deixadas resfriar e subseqüentemente analizadas por DSC. Os resultados são mostrados nas Figuras 1Ά-1Β e na Tabela 2. Tabela 2$ Análise Térmica das Composições da Técnica anterior Com base nas leituras DSC mostradas nas Figuras 1A-1B, pode ser concluído com base no comportamento de fusão que a estearona e miristanalida não são suficientemente compatíveis do ponto de vista molecular para formar uma mistura de polímeros miscíveis., como é aparente a partir dos picos duplos e curvas de ajuste observados na leitura DSC. Também, pequenas mudanças nas taxas de composição resultaram em grandes mudanças na faixa de fusão. Apenas uma pequena faixa de composição, por exemplo, 20:80 e 30:70 estearona:miristanalida, gera materiais com caracterísitcas de fusão aceitáveis. Enquanto não se desejar confrontar com a teoria, pode ser que a diferença na estrutura química entre a estearona e a miristanilida, uma sendo uma amida e a outra sendo uma cetona, torne as duas relativamente impatível para fins de rendimento de um ponto de fusão nítido e definido e uma faixa de temperatura de fusão estreita.

Exemplo 1 Composições de Amidas Alifáticas e misturas Al. Síntese de Amidas Alifáticas As amidas alifáticas foram preparadas pela combinação de quantidades molares iguais de uma amina alifática e um ácido carboxílico em um frasco de duas saídas equipados com um tubo de gás inerte e um condensador de banho curto e um receptor acoplado a um trap à vácuo e a uma bomba. As misturas foram aquecidas de 160°C a 210°C por uma hora e então o vácuo foi aplicado por uma hora adicional para auxiliar na remoção da água. A amida crua foi então resfriada e cristalizada a partir de etanol até um ponto de fusão constante ter sido obtido.

As transições de fusão das amidas alifáticas foram analisadas por DSC, de acordo com o método dado acima. As temperaturas de gatilho foram avaliadas utilizando o método descrito acima na seção de Definições. Os resultados são mostrados nas Tabelas 3A-3B e Tabela 4. A2. Preparação de misturas de Amidas As misturas de uma primeira amida alifática e uma segunda amida alifática foram preparadas pela mistura de dois materiais na taxa desejada com aquecimento acima do ponto de fusão do componente de mais alto ponto de fusão.

Em um primeiro estudo, 10 mituras compreendidas pelas seguintes misturas de amidas simétricas e assimétricas foram preparadas conforme mostrado acima.

As misturas 11-18 foram caracterizadas por DSC, de acordo com o método dado acima. As temperaturas de gatilho foram avaliadas utilizando o método desrito acimas nas Seções de Definições. Os resultados-são mostrados na Tabela 5 e Figuras 2A-2E.

Em um segundo estudo, nove das misturas adicionais compreenderam as amidas alifáticas simétricas de n-hexadecil hexadecamida e n-octadecil octadecamida foram preparadas: As misturas 11-18 foram caracterizadas por meio de DSC, de acordo com o método dado acima e os resultados são mostrados na Tabela 6 e na Figura 3.

Exemplo 2 Composições de Benzamida e Misturas Al. Síntese de Benzamidas e Preparação de Misturas N-hexadecil benzamida e n-octadecil benzamida foram preparadas por meio de condensação das aminas n-alquila (n-hexadecil amina ou n-octadecil amina) com ácido benzóico. As seguintes misturas foram preparadas pela misturação de dois componentes benzamida e aquecimento: As transições de fusão das misturas de benzamida foram analisadas por meio de DSC, de acordo com o método dado acima. As temperaturas de gatilho foram avaliadas utilizando o método descrito acima na seção Definições. Os resultados são mostrados nas Tabelas 7A-7B e Figuras 4A-4E.

Exemplo 3 Composições de N-Alquil Anilida Lineares e misturas Síntese de N-alquil anilidas e Preparação de Misturas Uma série de N-alquil anilidas lineares foram preparadas por aquecimento de quantidades equimoleculares de ácido alquil carboxílico e anilina a uma temperatura de 160 a 220°C sob pressão reduzida por 6 horas. Os materiais resultantes foram recristalizados para pontos de fusão constantes. As misturas de N-alquil anilidas foram preparadas pela mistura de componentes nas razões desejadas e aquecimento. As seguintes misturas, Nos 30-32 foram preparadas. As composições identificadas como 34 e 35 foram preparadas para comparação.

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I <

Os componentes puros e várias misturas de n-tetradecil anilida e n-dodecil anilida foram caracterizadas por DSC. Os resultados são mostrados na Tabela 8.

Exemplo 4 Dispositivo Indicador de Temperatura A C18 benzamida {90% em peso) e C16 benzamida {10% em peso) foram misturadas com um aquecimento em um recipiente. A mistura aquecida foi revestida no centro de uma placa de vidro de 2cm x 2cm. Uma camada de epõxi foi aplicada no lado oposto da placa de vidro e um papel branco com um círculo vermelho de 5mm foi aderido no epóxi, o círculo vermelho está em alinhamento com o revestimento de C18 BZA/C16 BZA no centro. 0 dispositivo laminado foi deixado secar. A mistura de 90% em peso de C18 BZA e 10% em peso de C16 BZA. 0 revestimento de C18 BZA/C16 BZA foi opaco após a secagem e o círculo vermelho não foi visível, 0 dispositivo laminado foi aquecido a 85°C e o círculo vermelho foi visível conforme a sobreposição da mistura C18 BZA/C16BZA fundia e se tornava transparente.

Exemplo 5 Componente reutilizável Indicador de Temperatura Uma mistura de C18 BZA/C16BZA (90:10 % em peso) foi cristalizada a partir de metanol quente e coletada como um pó branco fino. Um grama do pó foi misturado com 3 gramas de uma resina epóxi de duas partes para formar uma resina branca opaca compósita. A resina não reagida foi aplicada em uma placa de vidro de 2cm x 2cm como um filme de aproximadamente 0,05mm de espessura e deixada para cura à temperatura ambiente. Após a cura o filme estava opaco. A placa foi aquecida a 85°C e o filme da resina se tornou transparente. Quando resfriado, o filme se tornou opaco.

Enquanto que um número de aspectos exemplificativos e modalidades tenham sido discutido acima, aqueles versados na técnica irão reconhecer certas modificações, permutas, adições e respectivas subcombinações. É, portanto, pretendidoque as reivindicações apensas a seguir e reivindicações posteriormente introduzidas sejam interpretadas como abrangentes em relação a tais modificações, permutas, adições e subcombinações tendo em vista que estão incluídas no escopo da presente invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo termicamente responsivo caracterizado pelo fato de compreender um material que possui a estrutura de: Rx-C(0) -NH-R2 em que cada um dos R1 e R2 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7 e 22 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R1 e R2 difere por um valor absoluto de quatro ou menos; o dispositivo possui uma temperatura acionadora que ocorre em uma faixa de temperatura menor do que 2°C.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é uma alquila saturada que possui entre 7 e 21 átomos de carbono e R2 é um alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R2 difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor absoluto de zero, um dois ou três.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i0 e R2 é CH3(CH2)u.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que R1 ê CH3(CH2)e e R2 é CH3(CH2)u.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3(CH2)17. *

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i4 e R2 é CH3(CH2}15.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)20 e R2 é CH3{CH2)17.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um segundo material que possui a estrutura de R21-C{0) -nh-r22 em que cada um dos R21 e R22 é independentemente uma alquila saturada que possui entre 7 e 22 átomos de carbono, e em que o número de átomos de carbono em r22 difere do número de átomos de carbono em R2 por um valor absoluto de quatro ou menos.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos R1 e R2x é independentemente uma alquila saturada que possui de 9 a 19 átomos de carbono, e cada um dos R2 e R22 v são independentemente uma alquila saturada que possui entre 10 ψ e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R1 ou R2 difere de um número de átomos de carbono em R21 ou R22, respectivamente, em um, dois, três ou quatro.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que R1 e R22 são independentemente alquila saturada que possui entre 9 e 19 átomos de carbono e cada um dos R2 e R22 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 10 e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R2 é maior do que o número de átomos de carbono em R22 em dois ou quatro.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i0 e R2 é CH3{CH2)h e em que R21 é CH3(CH2)i4 e R22 é CH3(CH2)i5.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, car ac t eri zado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3 (CHZ) i7 € em que Rs1 é CH3(CH2)12 e R22 é CH3{CH2)i3.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i4 e R2 é CH3(CH2)is e em que R2X é CH3(CH2)12 e R22 é CH3<CH2)i3.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)16 e R2 é CH3(CH2)i7 e ern que Rj1 é CH3(CH2)i4 e R22 é CH3(CH2)15.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3(CH2)17 e em que R2X é CH3(CH2)20 e R22 é CH3(CH2)21.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a temperatura acionadora está entre 70°C e 100°C.

17. Composição caracterizada pelo fato de compreender dois ou mais materiais em que cada um possui uma estrutura de: Rn1_C (O) -NH-Rn2 em que n é um número inteiro identificador que corresponde a um material na composição; em que para cada material n na composição, Rn1 e Rn2 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono, em que para cada material n, Rn1 e Rn2 diferem por um átomo de carbono em que o número de átomos de carbono em Rn2 de cada material n difere por quatro ou menos.

18. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por compreender um primeiro material (n=l) e um segundo material (n= 2) , em que cada um dos Ri1 e R21 são independentemente alquila saturada que possui entre 9 e 19 átomos de carbono, e cada dos Ri2 e R22 são independentemente alquila saturada que possui entre 10 e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R11 ou Ri2 é maior do que o número de átomos de carbono em R21 ou R22, respectivamente, por um, dois, três ou quatro.

19. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracteri zada pelo fato de que compreende um primeiro material (n=l) e um segundo material (n=2) , em que cada um dos R11 e R21 são independentemente alquila saturada que possui entre 9 e 19 átomos de carbono, e cada dos R12 e R22 são independentemente alquila saturada que possui entre 10 e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R12 é maior do que o número de átomos de carbono em R22 por dois ou quatro.

20. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro material (n=l) em que Rn1 é CH3(CH2)io e R12 é CH3(CH2)n e um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)i4 e R22 é CH3(CH2)1S.

21. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreender um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3{CH2)i6 e Rx2 é CH3(CH2)17 e um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)i2 e R22 é CH3{CH2)i3.

22. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de compreender um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3(CH2)i4 e Ri2 é CH3(CH2)i5 e um segundo material (n=2) em que R21 é CH3(CH2)X2 e R22 é CH3{CH2)13.

23. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que compreende um primeiro material (n=l) em que Ri1 é CH3(CH2)ie e Rx2 é CH3(CH2)i7 e um segundo material (n=2) em que R21 é CH3{CH2)i2 e R22 é CH3(CH2)13.

24. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de compreender ainda um excipiente.

25. Composição, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o excipiente está presente em uma quantidade entre 5 e 35% em peso.

26. Composição, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o excipiente é termicamente condutor.

27. Composição, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o excipiente é selecionado a partir de um grupo que consiste mica, carbonato de cálcio, nitreto de boro e um sal benzoato.

28. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um agente de nucleação.

29. Composição, de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que o agente de nucleação está presente em uma quantidade entre 0,01 e 1% em peso.

30. Composição, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o agente de nucleação é selecionado a partir de um grupo que compreende nitreto de boro, carbonato de cálcio, volastonita, oxido de zinco, óxido de magnésio e alumina.

31. Composição caracterizada por compreender essencialmente os componentes A e B em que: i) A e B são materiais dependentemente selecionados a partir do grupo que consiste de alquil amidas lineares, benzamidas e anilidas, ii) A e B individualmente diferem em número de átomos de carbono por um valor absoluto de 2 a 4, iii) A e B individualmente possuem uma pureza maior do que 95% em peso. iv) A e B estão presentes em uma razão de 90:10 a 10:90, e v) a composição contém menos de 0,5% em peso de alquil amina, alquil nitrila e ácido âmico coletivamente.

32. Dispositivo caracterizado pelo fato de compreender a composição da reivindicação 31.

33. Composição, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que A e B são alquil amidas lineares que possuem estrutura R^-C (O) -NH-R2 em que R1 e R2 são independentemente alquilas saturadas que possuem entre 7 e 22 átomos de carbono.

34. Composição, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que A e B são benzamidas que possuem a estrutura R1-C(0)-NH-R2 que R1 é arila e R2 é alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono.

35. Composição, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que A e B são anil idas graxas que possuem a estrutura R1-C (0) -NH-R2 que R1 é alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono e R2 é arila.

36. Elemento indicador temperatura-responsivo, caracterizado pelo fato de compreender: um substrato que possui um elemento indicador visual; um elemento térmico-responsivo posicionado para obscurecer o elemento indicador visual, o elemento térmico-responsivo compreende um material selecionado a partir de um grupo que consiste de i) um material que possui uma estrutura R^C (0) -NX-R2, em que cada um dos R1 e R2 são independentemente uma alquila saturada que possui entre 7-22 átomos de carbono ou uma arila, X é H ou C(0)-Y, Y juntamente com R1 forma um anel e (ii) uma composição de qualquer uma das reivindicações 17, 18, 19, 20 ,21 ,22 , 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 ou 31.

37. Elemento, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o elemento indicador visual é selecionado a partir de um elemento corado, uma mensagem impressa, um gráfico, e um elemento transparente.

38. Elemento, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o elemento térmico-responsivo ê composto por um material que possui um ponto de fusão na faixa entre 60 e 100°C.

39. Elemento, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o elemento compreende um material que possui uma estrutura R1-C (0)-NX-R2 em que X é H e o número de carbonos em R1 e R2 difere por um valor absoluto de quatro ou menos.

40. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que R1 é uma alquila saturada que possui entre 7 e 21 átomos de carbono e R2 é uma alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R2 difere do número de átomos de carbono em R1 por um valor absoluto de zero, um dois ou três.

41. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que RI é CH3{CH2)io e R2 é CHatCHaJu.

42. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que RI é CH3(CH2)e e R2 é CH3 (CH2) h .

43. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que RI é CH3(CH2)i6 e R2 é CH3(CH2)17.

44. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que RI é CH3(CH2)i4 e R2 é CH3 (CH2) is .

45. Elemento, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que R1 é CH3(CH2)20 e R2 é CH3(CH2)17.

46. Composição caracterizada pelo fato de compreender dois ou mais materiais em que cada um possui uma estrutura de: Rn1-C (0) -NH-Rn2 em que n é um número inteiro identificador que corresponde a um material na composição,· em que para cada material n na composição, Rn1 é uma arila e Rn2 é uma alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono em que o número de átomos de carbono em Rn2 de cada material n difere por quatro ou menos, excluindo zero.

47. Composição, de acordo com a reivindicação 46, caracterizada pelo fato de que Ri2 é uma alquila saturada tendo entre 14 e 20 átomos de carbono e R22 é uma alquila saturada tendo entre 14 e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R22 difere do número de átomos de carbono em Ri2 por um valor absoluto de um, dois ou três.

48. Composição, de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato de que Rj2 é CH3{CH2)i5 e R22 CH3(CH2)17.

49. Dispositivo termicamente responsivo caracterizado por compreender: um primeiro material que possui a estrutura de: R^-CÍO) -NX-Ri2 em que Ri1 é arila e Ri2 é uma alquila saturada que possui de 8 e 22 átomos de carbono,· um segundo material diferente que possui a estrutura de R21-C (0) -NX-R22 em que R21 é arila e Rí2 é uma alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono; em que o número de átomos de carbono em R22 difere de um número de átomos de carbono em Rx2 por um valor absoluto de quatro ou menos, excluindo zero, e em que o dispositivo possui uma temperatura de acionamento que ocorre em uma faixa de cerca de menos de 2°C.

50. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fato de que Rj2 e R22 são dependentemente selecionados a partir de é CH3(CH2)i5 e CH3(CH2)17.

51. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fato de que o número de átomos de carbono em R22 difere de um número de carbonos de Ri2 por um valor absoluto de um, dois ou três.

52. Composição caracterizada por compreender: um primeiro composto que possui a estrutura de: R^-C (O) -NH-Ri2 em que Ri1 é uma alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono e Ri2 é arila; um segundo composto que possui a estrutura de: R21-C (O) -nh-r22 em que R21 é alquila saturada que possui entre 8 e 22 átomos de carbono e R22 é arila; e em que o número de átomos de carbono em R21 difere do número de átomos de carbono em R11 em um valor absoluto de quatro ou menos, excluindo zero.

53. Composição, de acordo com a reivindicação 52, caracterizada pelo fato de que R11 é uma alquila saturada que possui entre 14 e 20 átomos de carbono e R21 é uma alquila saturada que possui entre 14 e 20 átomos de carbono, em que o número de átomos de carbono em R2X difere do número de átomos de carbono em Rj1 em um valor absoluto de um, dois ou três.

54. Composição, de acordo com a reivindicação 53, caracterizada pelo fato de que Ri1 e R21 são selecionados a partir de um grupo que consiste de CH3(CH2)io/ CH3(CH2)i2 e CH3(CH2)14.

55. Dispositivo caracterizado por compreender uma composição de qualquer uma das reivindicações 52, 53 ou 54.