CN111699041A - 用于电磁辐射保护的热致变色容器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种容器，其可以与对一种或多种已知波长的光敏感的流体一起使用。容器可以由热致变色材料形成或包括热致变色涂层。可以选择热致变色材料或涂层的性质，以使其对于在第一温度下流体对之敏感的波长的光是透明的，并且对于在第二温度下对该波长的光是不透明的。在技术人员处理容器时，将容器控制在第一温度。在技术人员完成后，将容器控制为移至第二温度以保护容器内的流体。

Description

用于电磁辐射保护的热致变色容器
背景技术
带盖的容器比如管、小瓶、瓶子和杯子通常用于收集、存储和运输流体和其他材料。这些材料可能包括生物及其他样本，这些样本可能对来自可见、UV及其他波长的电磁光谱的电磁辐射敏感。当暴露于某些频率的光时，这种敏感性可能导致样本在容器内降解或发生化学变化。
已知在一定温度下会变色的热致变色容器。这样的容器已经用作容器内的流体的温度指示器。
发明内容
本技术涉及一种热致变色容器，其在第一温度范围(例如室温或皮肤温度)下是透明的，但在第二温度范围下对预定波长的光是不透明的。在一示例中，热致变色容器在皮肤温度下是透明的，使得当从热致变色容器添加或减少流体的技术人员在使用时，该容器可以是透明的。因此，技术人员可以查看容器的内容物以及容器中有多少内容物。当技术人员完成处理容器时，容器可能会变色并变为不透明，以防止预定波长的光穿过容器到达其中的内容物。
在实施例中，本技术涉及一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：壁，其包括热致变色材料，当容器处于第一温度时，热致变色材料透射流体对之敏感的波长的光，当容器处于第二温度时，热致变色材料阻挡该波长的光。
在进一步的实施例中，本技术涉及一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：壁，其包括热致变色材料，该热致变色材料配置为当容器处于第一温度时允许对容器内的流体进行目视检查，并且配置为当容器处于第二温度时阻挡流体对之敏感的波长的光。
在另一实施例中，本技术涉及一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：壁，其包括热致变色材料，该热致变色材料配置为透射流体对之敏感的预定波长的光，以允许当容器在人手中被操作以通过操作人手中的容器而使容器达到第一温度时对容器内的流体进行目视检查，并且该热致变色材料配置为当容器不处于第一温度时阻挡流体对之敏感的该波长的光。
在另一实施例中，本技术涉及一种在实验室中与容器内的流体一起工作的方法，该流体对一波长的光敏感，所述方法包括以下步骤：(a)控制容器的温度以使容器达到使容器的热致变色材料透明的第一温度；(b)在将容器控制在第一温度的同时目视检查容器内的流体和/或流体量；以及(c)控制容器的温度以使容器达到使容器的热致变色材料对流体对之敏感的波长的光不透明的第二温度。
提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了根据本技术的实施例的容器的视图。
图2示出了根据本技术的实施例的包括盖和样本的容器的视图。
图3示出了根据本技术的实施例的具有改变的颜色的容器的视图。
图4-6示出了用于阻挡三种不同波长的光的三个容器的视图。
图7示出了根据本技术的实施例的具有部分改变的颜色的容器的视图。
图8示出了根据本技术的其他实施例的具有部分改变的颜色的容器的视图。
具体实施方式
大致描述的本技术涉及一种用于容纳对电磁光谱的某些波长敏感的流体的容器。容器可以由热致变色材料形成或包括热致变色涂层。可以选择热致变色材料或涂层的性质，以使其对于在第一温度下流体对之敏感的波长的光是透明的，并且对于在第二温度下对那些波长的光是不透明的。在一实施例中，第一温度可以是人皮肤的温度。因此，在技术人员处理容器时，容器是透明的。在这种情况下，技术人员可以容易地检查容器的内容物，例如查看容器中的流体的性质以及容器中有多少流体。当技术人员完成处理容器时，它可能会变色从而是不透明的或者阻挡已知有害于容器内容物的波长的光。
在另一实施例中，可以选择热致变色材料以在室温(或技术人员正在与容器一起工作的房间的其他温度)下是透明的。因此，当技术人员以容器一起在房间里工作时，容器是透明的。当技术人员完成容器的工作时，技术人员可以将容器移至第二位置(比第一位置更冷或更暖)，在该位置容器可能会变色从而是不透明的或者阻挡已知有害于容器内容物的波长的光。
应当理解，本发明可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本发明充分传达给本领域技术人员。实际上，本发明旨在覆盖包括在如所附权利要求限定的本发明的范围和精神内的这些实施例的替代、修改和等同物。此外，在本发明的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员将清楚的是，可以在没有这种具体细节的情况下实践本发明。
如可在本文中所用，术语“顶部”和“底部”、“上部”和“下部”以及“竖直”和“水平”仅是示例性和说明性目的，并不意味着限制本发明的描述，因为可以在位置和定向上交换所参考的项目。同样，如本文所用，术语“基本上”和/或“大约”是指在给定应用的可接受的制造公差内可以改变指定的尺寸或参数。在一实施例中，可接受的制造公差为±0.25％。
图1示出了根据本技术的实施例的容器100。容器100可以例如是离心管、微量离心管或移液管尖端，但是通常，容器100可以是各种管、小瓶、瓶子和杯子中的任何一个。尽管附图示出了具有特定长度和直径的圆柱形容器，但应当理解，在其他示例中可以使用非圆柱形容器以及其他长度和直径的容器。在实施例中，容器100可以包括提供容器100的容积填充的指示器的线102。在其他实施例中可以省略线102。容器100可以进一步包括螺纹104，用于容纳盖106(图2)以提供容器100的气密密封。在进一步的实施例中可以省略螺纹104。例如，容器100可以可替代地配置为使得盖106卡扣到容器100上。在进一步的实施例中，容器100可以配置为在没有盖106的情况下操作。
容器100可用于收集、存储和/或运输流体和其他材料。图2示出了容器100，其包括通过盖106密封在容器内的流体110。流体110可以是用于实验室分析的样本，尽管在进一步的示例中它可以是其他类型的样本。在实施例中，流体110可对电磁光谱的一个或多个波长具有敏感性。这样的流体可以包括例如各种荧光蛋白、荧光团和其他化合物。当在一段时间内暴露于某些类型的电磁辐射时，流体110内的此类化合物可能分解或发生化学变化。这样的电磁辐射可以包括可见光谱中的光、紫外(UV)光、红外(IR)光、荧光波长的光以及来自电磁光谱的其他波长。尽管容器100可以有利地与对光敏感的流体110一起使用，但应当理解，容器100也可以与对光不敏感的流体110一起使用。
根据本技术的各方面，容器100可以包括在不同温度下改变颜色的热致变色材料。在一示例中，形成容器100的壁可以由热致变色材料形成，例如用热致变色墨或其他化合物包裹的塑料或玻璃。在另一实施例中，可以将热致变色墨或其他化合物作为膜施加到容器100的壁上。热致变色墨和化合物是已知的，但是通常可以例如包括热致变色液晶(TLC)和无色染料。无色染料墨可优选具有耐用的化学性质，但可以使用TLC或无色染料。
可以选择容器100中的热致变色材料的性质，以便在第一温度或温度范围下是透明或半透明的，并且在第二温度或温度范围下是不透明的。在一实施例中，第一温度(容器100在其下是透明或半透明的)可以是约37℃(正负若干度)的人皮肤温度。第二温度可以是室温(约23℃正负若干度)或者通常是除第一温度以外的温度。
在这样的示例中，技术人员对容器100的操作将使容器100(至少由技术人员处理的那些部分)达到皮肤温度，从而使容器100的那些部分透明或半透明。在这种状态下，技术人员可以从容器100添加或移除流体，并且目视检查容器100内的流体110以检查其可见特性以及容器中有多少流体。一旦技术人员完成，他或她就释放容器100，此时容器向第二温度移动。一旦处于第二温度，容器就改变颜色，例如变为棕色或某种其他颜色，例如图3所示。在这种状态下，容器100是不透明的，阻挡一些或所有波长的光112到达容器100内的流体110，从而保持流体110的完整性。
上面阐述的第一和第二温度仅作为示例，并且在进一步的实施例中可以改变。例如，在另一实施例中，容器100可以是透明或半透明的第一温度可以是室温(正负若干度)。第二温度可能比室温更冷或更暖至少若干度。在这样的实施例中，技术人员可以从容器100添加或移除流体110，并且在室温下工作时目视检查流体110以及容器100中有多少流体。之后，可以在不同于室温的温度下存储或运输容器100。一旦处于不同于室温的第二温度，容器100将改变颜色以是不透明的，从而阻挡一些或所有波长的光到达容器100内的流体110，从而保持流体110的完整性。应当理解，容器100分别是透明/半透明和不透明的第一和第二温度可以变化超过上述那些温度。
用于容器100的热致变色材料可以使得其可以在第一和第二温度之间循环时可重复地在透明/半透明和不透明之间切换。因此，每当技术人员希望检查或与容器100内的流体110一起工作时，技术人员可以快速、轻松且可重复地将容器100的颜色从不透明改变为透明或半透明。
不同的流体可能对不同波长的光敏感。因此，可以用特定组成的热致变色材料来定制容器100，从而使其对于要在容器100内使用的流体对之敏感的某个或多个波长的光不透明。例如，在将要在容器100内使用的特定流体110对可见光谱中的光敏感的情况下，可以选择对可见光不透明(在第二温度下)的热致变色材料。另一方面，在将要在容器100内使用的特定流体110例如对UV光敏感的情况下，可选择对UV光不透明(在第二温度下)的热致变色材料。因此，可以将不同的容器100设计为与不同的流体110一起工作。图4-6示出了配置为分别阻挡三种不同波长的光114、116和118的三个不同的容器100a、100b和110c。因此，当与对第一波长的光114敏感的流体一起工作时，可以使用第一容器100a。当与对第二波长的光116敏感的流体一起工作时，可以使用第二容器100b。当与对第三波长的光116敏感的流体一起工作时，可以使用第三容器100c。可以当热致变色材料不透明时，这些不同的容器100a-c可以具有不同的颜色，以便区分不同的容器。
当在第二温度下不透明时，可以已知的方式“调整”容器100以阻挡一个或多个预定波长的光。类似地，当在第二温度下不透明时，可以已知的方式调整不同的容器100以阻挡不同的波长。在一示例中，容器100可以由热致变色材料形成，然后进行测试以观察当容器100不透明时哪些波长的光被阻挡。在进一步的实施例中，容器100可以由在不透明时阻挡某些波长的光的热致变色材料形成。因此，当已知要在容器100内使用的流体110对某些波长的光敏感时，技术人员可以选择已知在不透明时阻挡那些波长的光的容器100。
在容器100对UV光不透明的实施例中，容器100可以允许可见光谱的光通过。因此，容器100对于某些波长可以是不透明的，同时仍然是透明的。通常，容器将在第一温度下透射一个或多个选定波长的光(流体对其敏感)，并在第二温度下阻挡那些一个或多个选定波长的光。
在图3所示的实施例中，整个容器100是不透明的，并且阻挡了至少某些波长的光112。可以想到的是，容器的某些部分处于第二温度且因此是不透明的，而容器的其他部分处于第一温度且因此是透明或半透明的。这样的实施例例如在图7和8中示出。在图7中，技术人员可以例如用他或她的手握住容器100的底部120a，使得底部120a变得透明，而容器100的顶部120b保持不透明。在图8中，技术人员可以例如将他们的拇指压在容器100的一部分120a上，从而使与用户拇指接触的容器100的部分120a透明，而容器100的其他部分120b保持不透明。
在实施例中，容器100可以在相对短的时间段内从透明变为不透明或者从不透明变为透明。例如，在容器100在技术人员的手中被操作后变成透明的情况下，容器100可以在3-4秒内从不透明变成透明。一旦不再由技术人员处理，容器可能会在3-4秒内从透明变回不透明。从一种状态改变到另一种状态的该时间长度仅是示例性的，在进一步的实施例中，它可以短于3秒并且长于4秒。
在上述实施例中，当不透明时，热致变色容器100可以阻挡所有选定波长的光穿透到容器100中。在进一步的实施例中，当不透明时，热致变色容器100可以不阻挡所有，但可以减小穿透到容器100中的选定波长的光的量。
为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的前述详细描述。并不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择所描述的实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够在各种实施例中以适合于预期的特定用途的各种修改来最好地利用本发明。本发明的范围旨在由所附的权利要求书限定。

Claims (23)

1.一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：
壁，其包括热致变色材料，当容器处于第一温度时，热致变色材料透射流体对之敏感的波长的光，当容器处于第二温度时，热致变色材料阻挡该波长的光。
2.根据权利要求1所述的容器，其中，所述壁由热致变色材料形成。
3.根据权利要求1所述的容器，其中，所述热致变色材料作为膜或墨施加到容器的壁上。
4.根据权利要求1所述的容器，其中，当在人手中被操作时，所述容器的温度从第二温度改变为第一温度。
5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述第一温度是人手的温度。
6.根据权利要求1所述的容器，其中，当放置在处于室温的房间中时，所述容器的温度从第二温度改变为第一温度。
7.根据权利要求1所述的容器，其中，所述第一温度是室温。
8.根据权利要求1所述的容器，其中，整个容器处于第一温度下，透射该波长的光，或者处于第二温度下，阻挡该波长的光。
9.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器的第一部分处于第一温度下，透射该波长的光，而与第一部分不同的容器的第二部分处于第二温度下，阻挡该波长的光。
10.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是离心管、微量离心管和移液管尖端中的一个。
11.一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：
壁，其包括热致变色材料，该热致变色材料配置为当容器处于第一温度时允许对容器内的流体进行目视检查，并且配置为当容器处于第二温度时阻挡流体对之敏感的波长的光。
12.根据权利要求11所述的容器，其中，所述波长处于可见光谱中。
13.根据权利要求11所述的容器，其中，所述波长是紫外光。
14.根据权利要求11所述的容器，其中，所述第一温度是人手的温度。
15.根据权利要求11所述的容器，其中，所述第一温度是室温。
16.一种用于容纳流体的容器，所述容器包括：
壁，其包括热致变色材料，该热致变色材料配置为透射流体对之敏感的预定波长的光，以允许当容器在人手中被操作以通过操作人手中的容器而使容器达到第一温度时对容器内的流体进行目视检查，并且该热致变色材料配置为当容器不处于第一温度时阻挡流体对之敏感的该波长的光。
17.根据权利要求16所述的容器，其中，所述壁由热致变色材料形成。
18.根据权利要求16所述的容器，其中，所述热致变色材料作为膜或墨施加到容器的壁上。
19.一种在实验室中与容器内的流体一起工作的方法，该流体对一波长的光敏感，所述方法包括以下步骤：
(a)控制容器的温度以使容器达到使容器的热致变色材料透明的第一温度；
(b)在将容器控制在第一温度的同时目视检查容器内的流体和/或流体量；以及
(c)控制容器的温度以使容器达到使容器的热致变色材料对流体对之敏感的波长的光不透明的第二温度。
20.根据权利要求19所述的容器，其中，所述第一温度是人皮肤的温度，所述步骤(a)包括通过在人手中操作容器来将温度控制为第一温度。
21.根据权利要求20所述的容器，其中，所述步骤(c)包括通过不用人手触摸容器来将温度控制为第二温度。
22.根据权利要求19所述的容器，其中，所述第一温度是室温，所述步骤(a)包括通过在室温下与容器一起工作来将温度控制为第一温度。
23.根据权利要求22所述的容器，其中，所述步骤(c)包括通过将容器冷却至低于室温的温度来将温度控制为第二温度。
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