CN112055652B - 电纺丝装置及其系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种便携式手持电纺丝或电喷涂装置及其系统、方法和部分,包括手持装置的耐用部和手持装置的消耗部。手持装置的消耗部可包含以电纺丝或电喷涂方式输出的溶液,并可被全部或部分替换以提供另外或替代的溶液。可设置基站,并且基站可向手持装置输出高压和通信信号,以使手持装置能够进行电纺丝或电喷涂操作。

Description

电纺丝装置及其系统和方法
技术领域
本发明的实施例总体涉及电纺丝装置及其系统和方法。更具体地,本发明的实施例涉及便携式手持电纺丝装置及其系统、方法和部分。
发明内容
根据本发明的一个或多个实施例,可提供一种便携式手持电纺丝或电喷涂装置。手持装置可包括耐用部和消耗部。手持装置的消耗部可包含以电纺丝或电喷涂方式输出的溶液,并可被全部或部分替换以提供另外或替代的溶液。还可设置基站,并且基站可向手持装置输出高压和通信信号,以使手持装置能够进行电纺丝或电喷涂操作。
此外,在一个或多个实施例中,提供了一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂。该装置可包括:耐用部;以及结合至耐用部的消耗部。消耗部可包括:中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴具有中空电极,中空电极限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空电极。耐用部可包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空电极;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂。电路可配置为向中空电极提供高压。
实施例还包括一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝。该装置可包括:耐用部;以及结合至耐用部的消耗部。消耗部可包括:中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴具有中空电极,中空电极限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分,中空电极配置为输出接收到的通过第一导电路径供应的高压;另一电极,配置为输出接收到的通过与第一导电路径不同的第二导电路径供应的高压;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空电极。耐用部可包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空电极;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压和向另一电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝。电路可配置为向中空电极和另一电极提供高压。
根据一个或多个实施例,一种电纺丝或电喷涂系统可包括:用于提供高压的装置;用于基于高压产生电场并将电场施加至溶液的装置;用于输出溶液以接收电场的作用的装置;用于将溶液输出为电纺或电喷溶液的装置;以及用于控制用于产生电场的装置和用于将溶液输出为电纺或电喷溶液的装置的装置。
实施例还可包括提供、制造和/或使用根据本发明的实施例的装置和系统的方法。
附图说明
并入说明书并构成其一部分的附图是对本发明的一个或多个实施例的说明,并与详细说明一起解释本发明的各种实施例。此外,附图不一定按比例绘制,并且附图中的任何值或尺寸仅用于说明目的,并可代表或可不代表实际或优选值或尺寸。在适用的情况下,可能未示出一些或所有选择特征,以帮助说明和理解基本特征。
图1是根据本发明的一个或多个实施例的系统的示图。
图2A是根据本发明的一个或多个实施例的手持装置的示例的剖视图。
图2B是图2A的手持装置的一部分的放大图。
图3示出图2A的手持装置的各部分的分解剖视图。
图4是根据本发明的一个或多个实施例的图2A的手持装置的消耗部的剖视图。
图5是根据本发明的一个或多个实施例的图4的消耗部的一部分的示意图。
图6是图4的消耗部的侧视图。
图7示出根据本发明的一个或多个实施例的图2A的手持装置的喷嘴部分的侧视剖视图。
图8是根据本发明的一个或多个实施例的方法的基本流程图。
元件列表
100 系统
200 基站
202 控制面板
204 控制器
206 电源
208 手持装置插座
300 手持装置
310 主体组件/耐用部
350 输出组件/消耗部
352 喷嘴
HV 高压
400 传输介质
500 接地线
501 接地带
502 接地线
600 手持装置
610 主体组件
611 壳体
612 用户控制界面
614 电机
616 致动器
618 电路
620 距离传感器
622 液位检测器
624 HV连接器
626 消耗部检测器
627 销
628 光源
630 触觉反馈机构
633 按压构件
635 被按压构件
650 输出组件
651 壳体
652 喷嘴
653 光路
654 导电杆
655 连接器
656 高压连接器
657 反馈指示器
658 消耗部壳体
659 塞子
660 溶液容器
662 针电极
SB 回退
665 盘电极
670 喷嘴尖端
671 衬套/护套
800 方法
802 步骤
804 步骤
806 步骤
具体实施方式
下文中结合附图阐述的详细说明旨在说明本发明的各种实施例,并非旨在表示唯一的实施例。在某些情况下,为了提供对本发明的理解,详细说明包括特定细节。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,可在没有这些具体细节的情况下实践实施例。在一些情况下,可能以框图形式示出结构和组件,以避免模糊本发明的构思。在所有附图中,将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。
说明书中对“一个实施例”或“实施例”的任何引用表示结合实施例说明的特定特征、结构、特性、操作或功能包括在至少一个实施例中。因此,说明书中出现的任何短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指代同一实施例。此外,特定特征、结构、特性、操作或功能可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合,并且旨在本发明的实施例能够且确实涵盖所述实施例的修改和变形。
还须注意的是,如说明书、所附权利要求书和摘要中所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象,除非上下文另有明确规定。换言之,除非另有明确说明,否则如本文所用,词语“一个”和“一种”等具有“一个或多个”的含义。另外,应当理解,本文中可使用的诸如“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧面”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“内”、“外”等术语仅说明参考点,而并非将本发明的实施例限制于任何特定的方向或配置。此外,诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语仅标识如本文所述的多个部分、组件、参考点、操作和/或功能中的一个,并且同样并非将本发明的实施例限制于任何特定配置或方向。
本发明的实施例总体涉及电纺丝装置及其系统和方法。更具体地,本发明的实施例涉及便携式手持电纺丝装置及其系统、方法和部分。。本发明的实施例还可包括或涉及便携式手持电喷涂装置及其系统、方法和部分。在本发明的实施例可包括便携式手持电纺丝或电喷涂装置及其系统、方法和部分的情况下,这样的实施例可用于临床、美容院或家庭环境中。
一般而言,可称为电场纺丝的电纺丝涉及在溶液(例如,聚合物溶液)内和周围产生电场(EF),以抽取溶液产生相对细的纤维。高压必须足够高,以产生足以产生泰勒锥的电场。多个这样的纤维可例如在皮肤等表面上形成网格或网。
纤维直径可例如小至纳米。即,当通过静电纺丝法形成纤维的沉积物时,以相应的圆的直径表示的纤维的厚度可优选为10nm以上,并且更优选为50nm以上。另外,厚度可优选为3,000nm以下,更优选为1,000nm以下。可通过例如使用扫描电子显微镜(SEM)观察放大10,000倍的纤维,从纤维的二维图像中去除缺陷(纤维簇、纤维交叉点和液滴),选择任意十根纤维,绘制与每根纤维的纵向正交的线,并且直接读取纤维的直径,来测量纤维的厚度。
优选地,在一个或多个实施例中,纤维是连续纤维。纤维可以是在成形时具有无限长度的连续纤维,纤维的长度优选为其厚度的至少100倍。在本说明书中,将长度超过厚度100倍的纤维定义为“连续纤维”。优选地,通过静电喷涂法形成的涂层是包括连续纤维的沉积物的多孔不连续涂层。
替代地,本发明的一个或多个实施例可涉及电喷涂,其通常可涉及相对于溶液(例如,聚合物溶液)产生电场(EF)以输出溶液的液滴。
输出溶液(F)的流速可为约0.17ml/min,优选为约0.07ml/min,更优选为约0.01至约0.50ml/min,甚至更优选为约0.0.03至约0.40ml/min,且最优选为约0.05至约0.3ml/min。此外,可基于为产生电场而供应的电流和电压以及期望的输出纤维或液滴性质而产生或设定流速。流速还可取决于溶液的特性(例如,分子量、类型、电导率);环境方面(例如,环境温度和/或环境湿度);以及装置构造(例如,喷嘴的构造)。
为产生电场而供应的电压(V)优选为约8kV至约30kV,更优选为约9kV至约25kV,甚至更优选为约10kV至约20kV。
电压(V)与流速(F)的关系式可优选为(F)=0.015*(V)+0.1,更优选为(F)=0.012*(V)+0.12,甚至更优选为(F)=0.08*(V)+0.15。下面阐述的是根据本发明的一个或多个实施例的流速的非限制性示例。
流速(F)0.01~0.5mL/min←(V)电压8~30kV F=0.015*V+0.1。
流速(F)0.03~0.4mL/min←电压9~25kV F=0.012*V+0.12。
流速(F)0.05~0.3mL/min←电压10~20kV F=0.08*V+0.15
溶液的粘度可优选为约1mPa·s至约1,200mPa·s,更优选为约50mPa·s至约500mPa·s,最优选为约100mPa·s至约300mPa·s。粘度可根据一种或多种粘度计方法或类型来测量,例如,主轴型(B型)粘度计或锥板型(E型)粘度计。例如,可使用B型粘度计(例如,东机产业株式会社的TVB-10)在以下特性/条件下进行主轴型粘度测量:主轴号M2(21);转速60rpm;以及温度25℃。另外或替代地,可使用E型粘度计(例如,东京计器株式会社的VISCON EMD)在以下特性/条件下进行锥板型粘度测量:锥板转子号43;根据粘度等级根据粘度计规格选择的转速:1rpm的速度:大于1280mPa·s;10rpm的速度:大于128而小于1280mPa·s;100rpm的速度:小于128mPa·s;以及温度25℃。
如上所述,在本发明的一个或多个实施例中,溶液可以是聚合物溶液。例如,聚合物溶液可优选为具有涂层形成能力的水不溶性聚合物,例如包括:可在涂层形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇;当与交联剂结合使用时,可在涂层形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇;恶唑啉改性的硅氧烷,例如,聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物;聚乙烯醇缩醛二乙氨基乙酸酯;玉米蛋白(玉米蛋白的主要成分);聚酯;聚乳酸(PLA);丙烯酸树脂,例如聚丙烯腈树脂或聚甲基丙烯酸树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚对苯二甲酸乙二酯树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;以及聚酰胺酰亚胺树脂。更优选地,聚合物溶液可以是或包含聚乙烯醇缩丁醛树脂。如本文所用的术语“水不溶性聚合物”可指具有如下性质的聚合物:当称量1g聚合物并在1大气压的压力和23℃的温度的环境中浸入10g离子交换水中达24小时时,超过0.5g的浸入聚合物不溶于水。任选地,聚合物溶液可优选地缺少悬浮固体(例如,粉末)。即,聚合物溶液可不含或基本上不含悬浮固体(例如,粉末)。
另外或替代地,在本发明的一个或多个实施例中,溶液可以是包含如下组分(a)、组分(b)和组分(c)的液体制剂:组分(a)可以是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分(b)可以是水;组分(c)可以是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物。
可用作组分(a)的挥发性物质的醇的优选实例包括链状脂肪族一元醇、环状脂肪族一元醇和芳香族一元醇。其具体实例包括乙醇、异丙醇、丁醇、苯乙醇、丙醇和戊醇。可以使用选自这些醇中的一种或多种醇。用作组分(a)的挥发性物质的酮的实例可包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。这些酮可单独使用或两种以上组合使用。用作组分(a)的挥发性物质可更优选为选自乙醇、异丙醇和丁醇中的至少一种,甚至更优选为选自乙醇和丁醇中的至少一种,甚至更优选为乙醇。可选地,溶液可包含大于70%的醇。
一般而言,组分(a)可以是挥发性的并且分散或溶解组分(c)。如本文所用的术语“分散或溶解”可以指物质在20℃下处于分散状态并且当目视观察时分散均匀,并且当目视观察时优选是透明或半透明的状态。
组分(c)可优选为疏水性(水不溶性)的。例如,在具有涂层形成能力的聚合物的情况下,可根据要用作组分(a)的挥发性物质的性质使用合适的聚合物。具体地,具有涂层形成能力的聚合物可大致分为水溶性聚合物和水不溶性聚合物。如本文所用的术语“水溶性聚合物”可以指具有如下性质的聚合物:当称量1g聚合物并在1大气压的压力和23℃的温度的环境中浸入10g离子交换水中达24小时时,0.5g以上的浸入聚合物溶解于水。另一方面,如上所述,如本文所用的术语“水不溶性聚合物”可以指具有如下性质的聚合物:当称量1g聚合物并在1大气压的压力和23℃的温度的环境中浸入10g离子交换水中达24小时时,超过0.5g的浸入聚合物不溶于水。
具有涂层形成能力的水溶性聚合物的实例包括例如普鲁兰多糖、透明质酸、硫酸软骨素、聚-γ-谷氨酸、改性的玉米淀粉、β-葡聚糖、葡糖寡糖的天然存在的高分子;例如肝素和硫酸角质、纤维素、果胶、木聚糖、木质素、葡甘露聚糖、半乳糖醛酸、车前子胶、罗望子胶、阿拉伯树胶、胺黄树胶、水溶性大豆多糖、藻酸、角叉菜胶、褐藻淀粉、琼脂(琼脂糖)、岩藻依聚糖、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素的粘多糖;以及例如部分皂化的聚乙烯醇(当不与交联剂结合使用时)、低皂化的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚环氧乙烷和聚丙烯酸钠的合成高分子。这些水溶性聚合物可单独使用或两种以上组合使用。从易于制造涂层的观点出发,这些水溶性聚合物中,优选使用普鲁兰多糖和例如部分皂化的聚乙烯醇、低皂化的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷等合成高分子。当聚环氧乙烷用作水溶性聚合物时,其数均分子量可优选为50,000以上且3,000,000以下,并且更优选为100,000以上且2,500,000以下。
另一方面,具有涂层形成能力的水不溶性聚合物的实例可包括:可在涂层形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇;当与交联剂结合使用时,可在涂层形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇;恶唑啉改性的硅氧烷,例如,聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物;聚乙烯醇缩醛二乙氨基乙酸酯;玉米蛋白(玉米蛋白的主要成分);聚酯;聚乳酸(PLA);丙烯酸树脂,例如,聚丙烯腈树脂或聚甲基丙烯酸树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚对苯二甲酸乙二酯树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;以及聚酰胺酰亚胺树脂。这些水不溶性聚合物可单独使用或两种以上组合使用。这些水不溶性聚合物中,优选使用可在涂层形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇、当与交联剂结合使用时可在涂层形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛树脂、例如聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物的恶唑啉改性的硅氧烷、水溶性聚酯、玉米蛋白等。
组合物中的组分(a)的含量可优选为50质量%以上,更优选为55质量%以上,甚至更优选为60质量%以上。另外,组合物中的组分(a)的含量可优选为98质量%以下,更优选为96质量%以下,甚至更优选为94质量%以下。组合物中的组分(a)的含量可优选为50质量%以上且98质量%以下,更优选为55质量%以上且96质量%以下,甚至更优选为60质量%以上且94质量%以下。例如当进行电喷涂方法时,当组分(a)以该比例掺入组合物中时,组合物可充分挥发。
另一方面,组合物中的组分(c)的含量可优选为4至34重量%,更优选为6至30重量%,甚至更优选为8至18重量%。当组分(c)以该比例掺入组合物中时,可成功地形成所需涂层。
从液体制剂的导电性的观点出发,可优选地含有组分(b),并且从可纺性的观点出发,相对于组分(a),其含量可优选为10%以下,更优选为5%以下,优选地其含量可为0.5%以上。
例如,组合物可包含选自醇和酮的挥发性溶剂、具有纤维形成能力的聚合物和水,优选为醇、水不溶性聚合物和水,更优选为乙醇、选自聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯和部分皂化的聚乙烯醇的具有纤维形成能力的聚合物和水。具有纤维形成能力的水不溶性聚合物可包括选自以下的一种或多种:可在纤维形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇;当与交联剂结合使用时,可在纤维形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇;恶唑啉改性的硅氧烷,例如,聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物;聚乙烯醇缩醛二乙氨基乙酸酯;玉米蛋白(玉米蛋白的主要成分);聚酯;聚乳酸(PLA);丙烯酸树脂,例如,聚丙烯腈树脂或聚甲基丙烯酸树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚氨酯树脂;聚对苯二甲酸乙二酯树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;以及聚酰胺酰亚胺树脂。可选地,溶液可包含大于70%的醇。
具有纤维形成能力的水不溶性聚合物可优选地包含以下一种或多种:当与交联剂结合使用时可在纤维形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氨酯树脂、例如聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物的恶唑啉改性的硅氧烷、水溶性聚酯、玉米蛋白等。
本发明的一个或多个实施例可涉及化妆品的应用,例如底霜/粉底、遮瑕膏、保湿霜和染色剂。当然,本发明的实施例不限于化妆品的应用。例如,本发明的一个或多个实施例可涉及除臭剂、香水、防晒霜、乳霜、局部给药、抗微生物屏障和涂层、疏水/亲水表面处理、防污涂层、组织修复等的应用。
参照附图,图1示出根据本发明的一个或多个实施例的系统100。系统100可包括基站200和手持装置300。可选地,基站200和手持装置300可通过传输介质400彼此连接,传输介质400可从基站200向手持装置300提供电力,并提供基站200与手持装置300之间的通信。
传输介质400可以是例如一根传输线缆或多根分离的传输线缆内的单独绝缘的多条有线传输线,其中一条有线传输线可将相对较高的电压从基站200传输至手持装置300,而另一条(或多条)传输线可为手持装置300提供相对较低的电压、通信信号和接地。因此,在一个或多个实施例中,可经由用于向手持装置300(例如,手持装置300的电机和/或控制器)提供电力和通信的低压电缆束实现低压传输;接地电缆可集成到低压电缆束中,或者替代地,接地电缆可以是单独的电缆。替代地,部分或全部信号可在基站200与手持装置300之间无线传输。
通常,对于电纺丝或电喷涂而言,将分别沉积纤维或液滴的表面应当或必须处于或接近地电位。因此,例如用户的皮肤的沉积表面应在电纺丝或电喷涂过程中接地。就用户的接地而言,可通过将用户与基站200、手持装置300或一些其他结构接地来实现。例如,如图1所示,可通过附接至用户的接地带501和连接至基站200的接地线500,通过附接至用户的接地带(未明确示出)和连接至手持装置300的接地线502,通过手持装置300的手柄上的杆或板以及可选地附接至用户的接地带,或者通过与基站200和手持装置300分离的接地路线,例如与椅子、座椅、桌子、金属板或其他结构一体的接地路线,使用户接地。此外,在用户以外的其他人(例如,美容师)使用手持装置300对用户施用电纺或电喷溶液的情况下,其他人也可例如通过手持装置300或如上所述的单独的接地路线接地。
基站200可包括控制面板202和电路,电路可包括一个或多个控制器204和/或电源206。可选地,电路可包括计算机可读存储器(未明确示出),其配置为存储设定和/或可由控制器204执行的编程代码,用以控制电源206、控制面板202和手持装置300。在一个或多个实施例中,基站200可包括手持装置插座208,其配置为接收并物理地保持或存放手持装置300。可选地,基站200可包括例如可由用户设定和查看的定时器。在本发明的一个或多个实施例中,基站200可具有比上述相对更少的功能。例如,基站200可仅具有手持装置插座208,因此仅用作手持装置300的保持器或接收器。
控制面板202可配置为例如通过控制器204接收用于控制手持装置300和基站200的控制输入。例如,控制面板202可具有用于控制对手持装置300的高电压的控制输入,用于控制手持装置300的电机(例如,步进电机)的电机方向的控制输入,和/或用于控制手持装置300的流速(例如,手持装置300的电机速度)的控制输入。控制面板202还可具有电源通断控制输入,用以控制基站200的接通/关断状态,以及可选地,是否将部分或全部电压和通信信号供给至手持装置300。用户输入界面可以是旋钮、开关、按钮、触摸板或屏,或者上述的部分或全部的组合。此外,这种用户输入界面可识别用户通过控制面板202可控制的各种操作特性的相对简单的预定设置。
可选地,控制面板202可包括显示器(未明确示出),例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器,其如上所述可以是触摸屏或板。显示器可输出与手持装置300的操作特性相应的信息,例如流速、用于执行电纺丝或电喷涂的由手持装置300接收到的或以其他方式施加至溶液的高电压量、手持装置300的状态、手持装置的电机方向、和/或用户是否适当接地。另外或替代地,显示器可输出与基站200的操作特性相应的信息,例如供给至手持装置300的高电压量、接通/关断状态、基站200是否检测到手持装置300放置在手持装置插座208中、和/或是否通过内部或外部电源向基站200供电。
电源206可以是或包括相对的低压电源,诸如从机载电源(例如,一个或多个电池))、或外部电源(例如如市电(例如,从壁式电源插座),在该情况下,电压将从AC转换为相对较低的DC电压)、或外部电池单元供应的9VDC。当然,在市电情况下,电源206可具有AC/DC转换器,以将市电转换为相对较低的电压。通常,基站200的部件(例如,控制面板202和控制器204)可由电源206供电,特别是相对较低的电压。
可选地,电源206可以是或包括相对的高压电源,以将相应的高压提供至手持装置300。电源206可具有或耦接至变压器,该变压器将例如上述9VDC的相对较低的电压转换成相对较高的电压,特别是相对较高的DC电压。高压应足够高,以产生能够产生溶液的泰勒锥的电场,还应供应足以给溶液充电并克服寄生损耗/电容的电流供应。因此,在本发明的实施例中,电源206可产生具有足以执行期望的电纺丝或电喷涂操作的电流输出的高压。高DC电压可优选为约14kV DC;更优选为约6kV DC至约30kV DC;甚至更优选为约11kV DC至约14kV DC;且最优选为约10kV DC至约16kV DC。可选地,可使用控制面板202来控制高压,例如,优选为约6kV DC至约30kV DC;甚至优选为约11kV DC至约14kV DC;甚至更优选为约10kV DC至约16kV DC。
例如,可在控制面板202和控制器204的控制下,通过传输介质400将相对较高的电压HV供应至手持装置300。此外,可向手持装置300提供相对较高的电压,以在手持装置300中包含的溶液中和周围产生电场(EF),从而以电纺丝或电喷涂形式输出溶液。替代地,可在手持装置300中设置高压电源。
顺便提及,传输介质400(或其部分)可以可移除地耦接至基站200。因此,不同的手持装置,例如手持装置300可耦接至相同的基站200。控制面板200可基于耦接至基站200的特定手持装置来控制设定、配置等。可选地,基站200可检测手持装置的类型,并基于所检测的类型自动设置部分或全部设定、配置等。替代地,基站200可通过控制面板202显示选项,使得用户可基于手持装置的特定类型来设置设定、配置等。同样,接地线500可以可移除地耦接至基站200。
替代地,系统100可包括手持装置300而不包括基站200。即,在一个或多个实施例中,可在手持装置300中实现基站200的部件,使得手持装置300可完全作为独立的电纺丝或电喷涂装置工作。例如,手持装置300可具有用于提供高压HV以执行电纺丝或电喷涂处理的电源,以及用于提供相对较低的电压(例如,9VDC)以向手持装置300的其他部件(例如,手持装置300的电机)供电的电源。可选地,例如,传输介质400仍可耦接至手持装置300,以从市电(例如,壁式插座)提供电力。当然,在后一种情况下,传输介质400可无需适应相对较高的电压,因为这种高压现由手持装置300提供。替代地,可使用直接耦接至手持装置300或手持装置300中的一个或多个电池在本地为手持装置300供电。
手持装置300可包括主体组件310和输出组件350。例如,可使用一个或多个卡扣配合连接将输出组件350可移除地结合至主体组件310。输出组件350可具有出口或喷嘴352,或者替代地,结合至喷嘴。可选地,无论将喷嘴352认为是输出组件350的一部分还是与其不同的部件,这种喷嘴352均可以可移除地结合至主体组件310。通常,用户可对主体组件310提供控制输入以产生高压HV,从而在输出组件350中的溶液中及其周围施加相应的电场,使得以电纺丝或电喷涂方式从喷嘴352输出溶液。
主体组件310可被认为是耐用品,而输出组件350可被认为是消耗品,因为主体组件310可以反复使用,而部分或全部输出组件350可被消耗并因此被替换。当然,主体组件310本身可具有消耗件,例如一个或多个电池。换言之,手持装置300的“消耗”部分可以如下两种方式之一实现:一次性使用配置,其中整个输出组件350可移除并可用另一整个输出组件350替换;以及多次使用配置,其中仅输出组件350的一部分,例如消耗品壳体(例如,安瓿)或其溶液容器部分可移除,并用另一消耗品壳体或溶液容器部分替换。
输出组件350可例如在容器(例如,安瓿、药筒等)中容纳溶液。当容器清空时或者如果需要另一种类型的溶液,可将整个输出组件350从主体组件310移除,并将另一输出组件350设置就位。替代地,在一个或多个实施例中,可仅替换输出组件350的一部分,例如,容器。
图2A是根据本发明的一个或多个实施例的手持装置600(即,便携式手持装置)的非限制性示例的剖视图,其配置为输出储存在手持装置600中的电纺或电喷溶液。图2B是图2A的手持装置的一部分的放大图。更具体地,图2B中所示的部分可表示锁。
手持装置600可包括主体组件610和输出组件650。输出组件可具有或结合至输出端或喷嘴652。即,喷嘴652可以是输出组件650的一部分或者被认为是与喷嘴652分离的部件。可选地,主体组件610可耦接至传输介质400,传输介质400又可耦接至基站,例如基站200。
主体组件610可包括壳体611、用户控制界面612、可包括电机614和致动器616的驱动部、配置为向输出组件650提供高压HV的高压HV连接器624、以及配置为整体上控制主体组件610和手持装置600的各个方面、操作和功能的电路618。可选地,主体组件610可具有配置为确定手持装置600(例如,喷嘴尖端670)距沉积表面的距离的距离传感器620。可选地,主体组件610可具有溶液液位检测器622。可选地,主体组件610可具有配置为检测输出组件650是否正确连接至主体组件610的消耗部检测器。可选地,主体组件610可具有配置为输出用于反馈指示器(例如输出组件650的反馈指示器657)的光的光源628;另外或替代地,主体组件610可具有其自身的一个或多个反馈指示器,其配置为向用户提供视觉和/或听觉反馈。可选地,主体组件610可具有配置为向用户提供触觉反馈(例如振动和/或敲击)的触觉反馈机构630。下面更详细地说明主体组件610的部件。反馈指示器657可基于来自距离传感器620的信号。替代地,可使用基于视觉的系统作为所谓的反馈,用以确定手持装置600、特别是喷嘴尖端670距沉积表面的适当距离。基于视觉的系统可实现相交的光(例如,激光),以帮助用户识别喷嘴尖端670相对于沉积表面的适当定位。
输出组件650可包括壳体651;反馈指示器657;导电杆654;高压连接器656;消耗部壳体658,其可包括塞子659和容纳溶液的溶液容器660;针电极662;当然还有喷嘴652。可选地,输出组件650还可包括电极665,其可以是盘电极、板状电极或凸缘电极(以下称为“盘电极665”)。如本文所述,针电极662可被称为主电极,而盘电极665可被视为辅助电极。以下更详细地说明输出组件650的部件。
以下各段提供关于主体组件610的选定部件的更详细说明。
主体组件610的用户控制界面612可以是触发器或开关的形式(在图2A中示出),例如,触觉开关或触发器。用户控制界面612可由用户输入(例如,用户的手指或拇指)激活,以激活手持装置600。具体地,用户控制界面612可由用户激活,以激活电机614将溶液输出至喷嘴652并从其输出,或激活高压HV以产生用于施加至溶液的相应电场,或激活两者。通常,例如,用户控制界面612可设置成距离喷嘴652足够远以防止干扰。作为非限制性示例,用户控制界面612可距离喷嘴652约44mm。
可选地,用户控制界面612可以是多级用户界面,例如半/全按触觉开关或触发器。因此,例如,第一级可以是检查手持装置600的设定,例如,识别手持装置600是否相对于沉积表面(例如,用户的皮肤)适当定位,即,不太远和/或不太近。换言之,第一级可用于输出电纺或电喷溶液之前的手持装置600的深度调节。第二级可以是通过控制电机614和施加至溶液及其周围的高压而引起电纺或电喷溶液的输出。
通常,太远可定义为大于约120mm,优选为约110mm以上。例如,约110mm至约120mm可被认为太远,而大于120mm可被认为有风险地过远,例如可发生不合格或有缺陷的电喷涂或电纺丝。通常,太近可定义为近于约30mm,优选为约40mm或更近。例如,约30mm至约40mm可被认为太近,而近于约30mm可被认为有风险地过近,例如,就相对于沉积表面的高压HV而言。因此,可接受的阈值例如可为约40mm至约50mm和/或约100mm至约110mm,优选为约50mm至约100mm。
可选地,取决于手持装置600的一个或多个设定,手持装置600可输出例如特定颜色的光的指示器。当用户激活用户控制界面612的第二级时,可从喷嘴652输出溶液。可选地,第二级还可激活向溶液施加高压HV,如上所述。
驱动部的电机614可以是例如步进电机,其驱动可以是线性致动器的致动器616。电机614和致动器616可基于用户控制界面612的操作而被控制。总体而言,致动器616的致动可相对于溶液容器(稍后更详细说明)驱动柱塞,以使溶液从溶液容器660输出至喷嘴652,以被施加高压HV并从喷嘴652输出为电纺或电喷溶液。可选地,例如,可使用电路618对电机进行编程。这种编程可基于特定的应用条件,例如环境、所应用的溶液类型、所施加的高压HV等,提供所使用的不同的流动分布图。可选地,可在电纺丝或电喷涂操作之前控制致动器616,以通过从溶液流动路径中去除空气来初始化手持装置600。
电机614和致动器616可不提供反吸。即,在一个或多个实施例中,可不提供溶液的反吸。替代地,电机614和致动器616可被控制为例如在预定持续时间内提供反吸。预定持续时间可以是在停止从喷嘴652输出溶液之后优选约0.1秒,更优选约0.5秒。
电路618可包括:电源(未明确示出),其可向手持装置600的各个部件提供低压和高压;以及高压连接器624,其配置为向输出组件350提供高压HV,以产生用于施加至喷嘴652处的溶液的相应电场。
可选地,电路618的至少一部分可通过印刷电路板(PCB)来实现。PCB可例如如图2A中所示布置。替代地,PCB可布置在输出组件650中。这种布置可有助于例如距离传感器620的距离传感器和/或作为输出组件650的一部分的手持装置状态指示器的放置。此外,在这种情况下,PCB可不从输出组件650移除。即,在这种情况下,输出组件650的一部分(例如,溶液容器)可被移除和替换。
高压连接器624可以是弹簧顶针连接器,仅当输出组件650适当地结合至主体组件610时,才可操作以向其供应高压HV。即,弹簧顶针连接器可与电路618的母部件接触,以实质上完成或闭合高压电路,并且当输出组件650未结合至主体组件610时,可与母部件断开连接以断开高压电路。
电路618还可包括溶液液位检测器622。替代地,溶液液位检测器622可被认为是与电路618分离的一个或多个部件。溶液液位检测器622可包括或可使用霍尔效应传感器阵列来实现,例如图2A中所示。
例如,霍尔效应传感器阵列可检测致动器616的位置。作为示例,可将100%液位检测为致动器616的原始位置,可将15%液位检测为距致动器616的末端位置剩余15%,并可将约0%或约1%的液位检测为致动器616的末端位置(即,达到全行程)。可选地,当检测到1%或0%时,可控制致动器616缩回到例如原始位置,并且/或者可停用用户控制界面612。可使用电路618执行这种控制。可使用手持装置600上的不同指示器来识别所检测的溶液容器660的填充状态或水平。例如,当检测到的液位高于预定阈值时,可持续点亮例如光源的指示器。可选地,光源可另外或替代地输出示出液位的特定颜色。当检测到的液位处于或低于阈值(并且可选地高于另一阈值)时,指示器可发生改变。例如,指示器可脉动。在这种情况下,光的颜色可以改变,或者替代地,颜色可保持不变。当检测到的液位达到另一阈值时,指示器可发生改变。例如,指示器可更快地脉动和/或改变颜色。前述仅为示例,而非旨在限制根据本发明的一个或多个实施例基于检测到的液位可提供的液位指示或相应动作。
电路618还可包括距离传感器620。替代地,距离传感器620可被认为是与电路618分离的一个或多个部件。距离传感器620可例如如图2A中所示布置。替代地,距离传感器620可设置在输出组件650中或之上。总体上,距离传感器620可确定手持装置600(例如,喷嘴652)距沉积表面的距离。可提供来自距离传感器620的信号以控制手持装置600的操作。例如,来自距离传感器620的信号可提供至电路618以控制(例如禁用)电机614和/或用户控制界面612。即,可选地,基于来自距离传感器620的信号,手持装置600可自动切断对电极的高压HV供应。当来自距离传感器620的信号表明手持装置600的位置离沉积表面太远和/或太近时,可执行这种控制。来自距离传感器620的信号还可由电路618处理,以识别手持装置600是否相对于沉积表面适当地定位,并因此允许手持装置600操作以将电纺或电喷溶液输出至沉积表面。
主体组件610还可具有消耗部检测器626,其可包括开关。可选地,消耗部检测器626可以是电路618的一部分。替代地,消耗部检测器626可被认为是与电路618分离的一个或多个部件。消耗部检测器626可检测输出组件650是否正确地连接至主体组件610。例如,当输出组件650正确地连接至主体组件610时,消耗部检测器626可输出一个或多个信号以表明输出组件650结合至主体组件610。可选地,这种信号可控制主体组件610和/或输出组件650上的反馈指示器657以输出该正确结合的指示。另外或替代地,这种信号可允许激活用户控制界面612和/或对电极的高压HV供应。相反,缺少信号可导致停用用户控制界面612和/或对电极的高压HV供应。可选地,消耗部检测器626包括或与安全锁定销627(图4中所示的示例)对接,该安全锁定销配置为与主体组件610的相应插座(未示出)接合,以更好地确保在高压HV被激活并提供至输出组件650之前,输出组件650相对于主体组件610就位。虽然图4示出锁定销627形式的安全锁,但是这种安全锁可采用其他形式,例如凸缘、肩部、角部和/或边缘键式几何构造。另外或替代地,可选地,安全锁可包括按压构件633和被按压构件635,例如图2B所示。通常,当适当地连接至主体组件310时,输出组件350上的按压构件633(例如,销)可接触并按压被按压构件635,以使被按压构件635移位,从而完成用于供应高压的电路。
主体组件610可具有光源628,例如一个或多个灯。可选地,光源628可包括一个或多个发光二极管(LED)。可选地,光源628可以是电路618的一部分。替代地,光源628可被认为是与电路618分离的一个或多个部件。光源628可配置为以受控的方式将光输出至可被设置为主体组件610的一部分或输出组件650的一部分的指示器,如图2A所示。此外,可基于来自消耗部检测器626、距离传感器620和/或用户控制界面612的信号,控制光源628输出光,例如,特定颜色和/或一致性。可选地,光源628可基于来自消耗部检测器626、距离传感器620和/或用户控制界面612的信号,每次单独输出不同颜色的光。
可选地,主体组件610可具有触觉反馈机构630。例如,触觉反馈机构可包括振动电机。触觉反馈机构630可以振动和/或敲击的形式提供反馈。例如,这种反馈可以距离传感器620所感测的、手持装置600被检测到距离沉积表面有多远为依据。例如,当手持装置600超过第一预定距离阈值时,触觉反馈机构630可开始提供反馈。在超过第二预定距离阈值时,触觉反馈机构630可转变为不同的反馈。例如,触觉反馈机构可在超过第一预定距离阈值时开始振动,然后在超过第二预定距离阈值时更强烈地振动,或根据不同模式振动。此外,预定距离阈值可以手持装置600靠近沉积表面的移动方向为依据,也可以手持装置600远离沉积表面的移动方向为依据。
以下各段提供关于输出组件650的选定部件的更详细说明。此外,可参照更详细地示出输出组件650的各个方面的图4至图7。
如上所述,输出组件650可包括壳体651;反馈指示器657;导电杆654;高压连接器656;消耗部壳体658,其可包括塞子659和容纳溶液的溶液容器660;针电极662;可选地,喷嘴652;以及可选地,盘电极665。图3至图7更详细地示出输出组件650。
如图3所示,输出组件650可例如使用一个或多个卡扣配合或夹式连接,与主体组件610可移除地结合(即,连接和断开)。例如,当被替换的输出组件650中的溶液容器660中没有溶液或减少至预定液位量时,可将输出组件650移除并用另一输出组件650替换。图6示出可由主体组件610的相应接收器接收的夹式连接器655(未示出相对连接器)的示例。连接器655(及其相对连接器)可被向内按下以从主体组件610释放输出组件650。
这种输出组件650与主体组件610的结合可向输出组件650提供电力,特别是高压HV,以产生施加于溶液的电场,从而以电纺丝或电喷涂方式输出溶液。特别地,输出组件650与主体组件610的适当结合可包括导电杆654的一端由HV连接器624接收,该导电杆654可由导电材料,例如金属(例如,不锈钢、黄铜)制成,使得高压HV可提供至导电杆654,并因此提供至针电极662和盘电极665(当存在时),因为导电杆654可例如使用弹簧加载连接与盘电极665接触。可选地,当高压HV供应至HV连接器624时,可连续地供应高压,即,在特定的电纺丝或电喷涂操作期间不会脉动或变化。当然,可例如通过使用基站200的控制面板202,将供应给HV连接器624的高压HV从一个电纺丝/电喷涂操作到另一电纺丝/电喷涂操作做出改变。此外,致动器616的凸台可容纳在消耗部壳体658的凹部中,使得凸台抵靠塞子659并可作用在塞子659上以使塞子659在消耗部壳体658内移动并将溶液输出至针电极662且从喷嘴652输出。
输出组件650可具有反馈指示器657。另外或替代地,反馈指示器657可以是主体组件610的一部分。反馈指示器657可配置为向用户提供例如手持装置600的状态或特性的视觉输出。例如,反馈指示器657可包括可操作地耦接至光源628的光路653,使得来自光源628的光可在反馈指示器657输出。另外或替代地,可设置一个或多个附加反馈指示器(未示出)以音频反馈的形式提供反馈。例如,可设置一个或多个扬声器。电路618可配置为输出保存的关于手持装置600的状态的预记录的消息,例如,就距沉积表面的距离而言手持装置600是否正确定位、溶液容器660是否为空、手持装置600是否准备好(或未准备好)进行电纺丝或电喷涂操作等。
消耗部壳体658可包括塞子659和容纳溶液的溶液容器660。如上所述,致动器616的凸台可容纳在消耗部壳体658的凹部中,使得凸台抵靠塞子659。凸台可通过致动器616的移动而作用在塞子659上,以使塞子659在消耗部壳体658内移动,并使溶液被推向并推入针电极662且最终从喷嘴652输出。溶液可以限制大气暴露的方式储存在消耗部壳体658中直至使用。例如,当要使用溶液时,针电极662的后部可刺穿通向溶液容器660的开口上的气密膜或薄膜,以通过针电极662在溶液本体与喷嘴652的输出端之间形成流体路径。
可选地,例如当消耗部壳体658清空溶液或检测到的溶液量低于预定液位时,其可在壳体651内替换为另一消耗部壳体658。另外或替代地,整个输出组件650可从主体组件610移除,并由另一输出组件,例如另一输出组件650替换。
针电极662可以是中空的,如上所述,并且可以导电。因此,针电极662既可用作溶液的流体路径,又可用作导电表面,以允许由高压HV引起的电场所产生的电荷注入溶液中。更具体地,可以是喷嘴652的一部分的针电极662可以是中空的,以便接收来自溶液容器660的溶液,并在喷嘴尖端670处或紧邻其前方输出溶液。通常,由针电极和喷嘴尖端670形成的流动路径可由不会或基本不会以任何实质性方式与溶液发生化学或物理化学反应的材料形成。
可选地,在用于针电极662的高压HV的路径中可不设置电阻器,例如图5中示意性示出的。可选地,针电极662可从喷嘴尖端670以回退量SB回退,如图4和图7的右图所示。在一个或多个实施例中,针电极662可从喷嘴尖端670回退SB优选约1.5mm至约2.5mm,更优选约2.5mm,甚至更优选约1.5mm。这种针电极662的回退SB可减少电纺溶液的横向分散,这可使电纺纤维网更有针对性。
可选地,在一个或多个实施例中,例如在图2至图7所示的实施例中,盘电极665可设置为输出组件650的一部分或者喷嘴652的一部分,如果喷嘴652被认为是与输出组件650分离的部件。替代地,在一个或多个实施例中,可不设置盘电极665,并可仅设置针电极662。可选地,通向针电极662和盘电极665的高压HV路径可不同,如图5中示意性示出的。可选地,在用于盘电极665的高压HV的路径中可不设置电阻器,如图5中示意性示出的。此外,盘电极665的极性可与针电极662相同。由盘电极665产生的电场可被视为与针电极662的电场分开的电场,其可减少电纺溶液的横向分散,这可使电纺纤维网更有针对性。
喷嘴652可例如通过如图7所示的螺纹连接从壳体651移除。因此,可根据期望的电纺丝或电喷涂特性实现不同的喷嘴。此外,喷嘴652可由绝缘材料或具有适当介电常数的材料构成,以使针电极662电绝缘。例如,在本发明的一个或多个实施例中,可为针电极662设置衬套/护套671,其中衬套/护套671可在一侧延伸超过针电极662的尖端并在另一侧延伸至针电极662的另一端,例如,到达盘电极665(在设置有盘电极665的情况下)。这种衬套/护套671可以是例如聚四氟乙烯(PTFE)衬套/护套,并且例如在电纺丝的情况下,可防止或最小化溶液在形成泰勒锥的点处粘附至或阻塞喷嘴。可选地,如图7所示,喷嘴652的一部分可由第一非导电材料(例如,PTFE)形成,并且喷嘴652的可移除地结合至壳体651的一部分可由第二非导电材料(例如,聚丙烯(PP))形成。
图8是根据本发明的一个或多个实施例的方法800的基本流程图。
在802中,方法800可包括提供根据本发明的实施例的装置或系统。可选地,在802中的提供步骤可包括替换装置或系统的溶液。例如,根据本文所述的实施例,整个输出组件可结合至主体组件,这种输出组件具有从装置或系统输出的所需溶液。作为另一示例,可仅提供包含所需溶液的输出组件的容器(例如,安瓿、药筒等),例如在耗空或需要改变溶液类型时进行替换。
在804中,方法800可包括例如如本文所述地使用所提供的装置或系统。这种使用步骤可包括将溶液沉积在沉积表面上,例如,用户的皮肤。可选地,可将电喷或电纺溶液沉积在已施用于皮肤的化妆品上。替代地,可将电喷或电纺溶液直接沉积在皮肤上。可选地,可在直接沉积于皮肤上的溶液上提供另一层(或多层),例如,化妆品层。因此,在一个或多个实施例中,沉积的电喷或电纺溶液可形成所谓的多层施用的一部分,既可以是基础层也可以是较高层,例如中间层或外层。
在806中,方法800可包括例如在溶液耗尽时或仅在希望改变溶液类型时替换装置或系统的溶液。如上所述,可替换整个输出组件以改变溶液,或者替代地,可仅替换包含所需溶液的输出组件的容器(例如,安瓿,药筒等)以改变溶液。
本发明的实施例可提供一种电纺丝或电喷涂技术,可在功能上独立于溶液输出装置、特别是便携式手持溶液输出装置的取向,并可定位成在相对有难度的区域(例如,人体的特别有难度的区域)中的沉积表面上输出溶液。此外,本发明的实施例可实现模块化构造,从而允许多种物理配置、溶液类型和/或溶液输出特性。另外,本发明的实施例可允许溶液容易地进行替换而不会发生样品间的污染。
本发明的实施例还可根据以下各段中的附加说明来阐述。
(1)一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,该装置包括:耐用部;以及结合至耐用部的消耗部,其中,消耗部包括:中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴具有中空电极,中空电极限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空电极,其中,耐用部包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空电极;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,并且其中,电路配置为向中空电极提供高压。
(2)根据(1)所述的装置,其中,中空电极的远端从喷嘴尖端回退或凹入。
(3)根据(1)或(2)所述的装置,其中,回退或凹入量为距喷嘴尖端约1.5mm至约2.5mm。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的装置,其中,溶液是具有涂层形成能力的水不溶性聚合物形式的聚合物溶液。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的装置,其中,溶液是化妆品配方。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的装置,其中,高压直接或间接地供应至中空电极。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的装置,其中,高压不经过电阻器而供应至中空电极。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的装置,其中,配置为容纳预定最大容积的溶液的壳体包括容纳预定最大容积的溶液的溶液容器,该溶液容器可从壳体移除并可由另一溶液容器替换。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的装置,还包括用于使装置的用户接地的接地路径。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的装置,其中,消耗部还包括配置为从电路接收高压的辅助电极。
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的装置,其中,辅助电极呈盘、板或凸缘的形式。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的装置,其中,配置为容纳预定最大容积的溶液的壳体是安瓿。
(13)根据(1)至(12)中任一项所述的装置,其中,耐用部包括容纳驱动机构并提供用户控制界面的壳体,耐用部配置为由用户单手握持,当由用户单手握持时,用户控制界面可由用户的手指或拇指操作。
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的装置,其中,装置配置为通过传输介质从远离装置的基站接收高压。
(15)根据(1)至(14)中任一项所述的装置,其中,传输介质是包括电传输线束的柔性电缆或电线,该电传输线束包括至少一条高压电传输线,其配置为将高压从基站传输至装置。
(16)根据(1)至(15)中任一项所述的装置,还包括基站,该基站包括配置为接收和存放该装置的插座。
(17)根据(1)至(16)中任一项所述的装置,其中,用户控制界面配置为在至少两种操作状态下操作该装置。
(18)根据(1)至(17)中任一项所述的装置,其中,第一操作状态是休眠(“关闭”)状态,在该状态下驱动机构未通电,并且装置不提供高压或未向装置提供高压;其中,第二操作状态是启动(“启动”)状态,在该状态下驱动机构启用,并且装置不提供高压或未向装置提供高压,并且/或者其中,第三操作状态是激活(“激活”)状态,在该状态下驱动机构启用,并且向中空电极提供高压。
(19)根据(1)至(18)中任一项所述的装置,其中,在第三操作状态下,当向中空电极提供高压时,驱动机构将溶液从壳体经由中空电极推向喷嘴尖端,并且溶液在中空喷嘴的喷嘴尖端进行电纺丝。
(20)根据(1)至(19)中任一项所述的装置,其中,消耗部可移除地结合至耐用部,消耗部可从耐用部移除以便由另一消耗部替换。
(21)根据(1)至(20)中任一项所述的装置,其中,耐用部包括第一壳体,并且消耗部包括与第一壳体不同的第二壳体,消耗部的第二壳体可从耐用部的第一壳体拆卸并可重新安装至耐用部的第一壳体。
(22)根据(1)至(21)中任一项所述的装置,其中,用户控制界面包括触发器、触觉开关和触觉按钮中的一种。
(23)根据(1)至(22)中任一项所述的装置,其中,触发器、触觉开关或触觉按钮配置为根据非操作状态之外的多种操作状态操作该装置。
(24)根据(1)至(23)中任一项所述的装置,其中,耐用部包括配置为输出高压的高压电源。
(25)根据(1)至(24)中任一项所述的装置,其中,耐用部包括低压电源。
(26)根据(1)至(25)中任一项所述的装置,其中,消耗部包括壳体和中空喷嘴,中空喷嘴可移除地结合至壳体使得中空喷嘴可从壳体移除。
(27)根据(1)至(26)中任一项所述的装置,还包括绝缘护套,其围绕中空电极的一部分,包括中空电极的远端。
(28)根据(1)至(27)中任一项所述的装置,其中,电路配置为实现装置的一个或多个操作参数的预设,该一个或多个操作参数包括:高压、对应于高压的操作电流、驱动机构的驱动速度以及驱动机构的驱动方向。
(29)根据(1)至(28)中任一项所述的装置,其中,驱动机构是线性致动器或包括线性致动器。
(30)根据(1)至(29)中任一项所述的装置,其中,驱动机构是步进电机或包括步进电机。
(31)根据(1)至(30)中任一项所述的装置,其中,驱动机构是正位移机构或包括正位移机构。
(32)根据(1)至(31)中任一项所述的装置,其中,消耗部还包括配置为接收高压的辅助电极,辅助电极围绕中空电极的一部分。
(33)根据(1)至(32)中任一项所述的装置,其中,辅助电极呈盘、板或凸缘的形式。
(34)根据(1)至(33)中任一项所述的装置,其中,对驱动机构和高压的电压量的控制导致由装置输出的电纺纤维的体积、由装置输出的电纺纤维的分散度以及由装置输出的电纺纤维的尺寸中的一个或多个发生变化。
(35)根据(1)至(34)中任一项所述的装置,其中,电路配置为基于来自配置为感测喷嘴尖端相对于沉积表面的位置的位置传感器的信号而检测装置的距离状态,并且执行以下操作中的一个或多个:禁用驱动机构和对中空电极的高压供应、启用或重新启用驱动机构和对中空电极的高压供应、以及激活向用户表示检测到的距离状态的至少一个指示。
(36)根据(1)至(35)中任一项所述的装置,其中,电路配置为基于来自配置为感测喷嘴尖端相对于沉积表面的位置的位置传感器的信号而检测装置的距离状态,并且根据感测或检测到的装置的特性向用户输出一个或多个指示器。
(37)根据(1)至(36)中任一项所述的装置,其中,至少指示器包括对于检测到的距离状态特定的、用户可见的光。
(38)根据(1)至(37)中任一项所述的装置,其中,电路配置为基于感测到的喷嘴尖端至沉积表面的距离,在装置的操作状态与非操作状态之间切换。
(39)根据(1)至(38)中任一项所述的装置,其中,电路包括配置为检测壳体中的溶液量的液位检测器。
(40)根据(1)至(39)中任一项所述的装置,其中,电路配置为输出与检测到的壳体中的溶液量相对应的视觉指示。
(41)根据(1)至(40)中任一项所述的装置,其中,电路包括触觉反馈机构,其配置为当用户握持耐用部时向用户提供反馈。
(42)根据(1)至(41)中任一项所述的装置,其中,触觉反馈是振动和敲击中的至少一种。
(43)根据(1)至(42)中任一项所述的装置,其中,溶液是具有涂层形成能力的水不溶性聚合物形式的聚合物溶液。
(44)根据(1)至(43)中任一项所述的装置,其中,具有涂层形成能力的水不溶性聚合物选自:在涂层形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇;当与交联剂结合使用时,在涂层形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇;恶唑啉改性的硅氧烷,包括聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物;聚乙烯醇缩醛二乙氨基乙酸酯;玉米蛋白(玉米蛋白的主要成分);聚酯;聚乳酸(PLA);丙烯酸树脂,包括聚丙烯腈树脂或聚甲基丙烯酸树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚对苯二甲酸乙二酯树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚酰胺酰亚胺树脂;以及聚乙烯醇缩丁醛树脂。
(45)根据(1)至(44)中任一项所述的装置,其中,溶液是包含如下组分(a)、组分(b)和组分(c)的液体制剂:组分(a)是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分(b)是水;组分(c)是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物。
(46)根据(1)至(45)中任一项所述的装置,其中,醇包括链状脂肪族一元醇、一种或多种环状脂肪族一元醇和/或一种或多种芳香族一元醇中的一种或多种,并且其中,酮包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
(47)根据(1)至(46)中任一项所述的装置,其中,醇包含选自乙醇、异丙醇和丁醇中的至少一种。
(48)根据(1)至(47)中任一项所述的装置,其中,醇包含选自乙醇和丁醇中的至少一种。
(49)根据(1)至(48)中任一项所述的装置,其中,醇包含乙醇。
(50)一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝,该装置包括:耐用部;以及结合至耐用部的消耗部,其中,消耗部包括:中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴具有中空电极,中空电极限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分,中空电极配置为输出接收到的通过第一导电路径供应的高压;另一电极,配置为输出接收到的通过与第一导电路径不同的第二导电路径供应的高压;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空电极,其中,耐用部包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空电极;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压和向另一电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝,并且其中,电路配置为向中空电极和另一电极提供高压。
(51)根据(50)所述的装置,其中,所述另一电极是导电盘、导电板或导电凸缘中的一种。
(52)根据(50)或(51)所述的装置,其中,所述另一电极和所述中空电极同轴地布置,所述另一电极具有中空电极通过的通道。
(53)根据(50)至(52)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极和所述中空电极彼此电连接。
(54)根据(50)至(53)中任一项所述的装置,其中,供应至所述另一电极的高压与供应至所述中空电极的高压不同。
(55)根据(50)至(54)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极和所述中空电极彼此电绝缘或隔离。
(56)根据(50)至(55)中任一项所述的装置,其中,中空电极的远端从喷嘴尖端回退或凹入。
(57)根据(50)至(56)中任一项所述的装置,其中,回退或凹入量为距喷嘴尖端约2.5mm。
(58)根据(50)至(57)中任一项所述的装置,其中,溶液是化妆品配方。
(59)根据(50)至(58)中任一项所述的装置,其中,高压直接或间接地供应至中空电极和所述另一电极。
(60)根据(50)至(59)中任一项所述的装置,其中,高压不经过消耗部中的电阻器而供应至中空电极,并且其中,高压不经过消耗部中的电阻器而供应至所述另一电极。
(61)根据(50)至(60)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极布置在中空电极的远端与壳体之间。
(62)根据(50)至(61)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极和中空电极配置为以相同的极性工作。
(63)根据(50)至(62)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极和中空电极配置为同时接收高压,以同时产生各自的电场或电场部分。
(64)根据(50)至(63)中任一项所述的装置,其中,所述另一电极配置为在中空喷嘴处向溶液施加电势梯度。
(65)根据(50)至(64)中任一项所述的装置,其中,溶液是聚合物溶液。
(66)根据(50)至(65)中任一项所述的装置,其中,聚合物溶液为具有涂层形成能力的水不溶性聚合物的形式。
(67)根据(50)至(66)中任一项所述的装置,其中,具有涂层形成能力的水不溶性聚合物选自:在涂层形成后不溶解的完全皂化的聚乙烯醇;当与交联剂结合使用时,在涂层形成后交联的部分皂化的聚乙烯醇;恶唑啉改性的硅氧烷,包括聚(N-丙酰基乙烯亚胺)接枝的二甲基硅氧烷/γ-氨基丙基甲基硅氧烷共聚物;聚乙烯醇缩醛二乙氨基乙酸酯;玉米蛋白(玉米蛋白的主要成分);聚酯;聚乳酸(PLA);丙烯酸树脂,包括聚丙烯腈树脂或聚甲基丙烯酸树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚对苯二甲酸乙二酯树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚酰胺酰亚胺树脂;以及聚乙烯醇缩丁醛树脂。
(68)根据(50)至(67)中任一项所述的装置,其中,溶液是包含如下组分(a)、组分(b)和组分(c)的液体制剂:组分(a)是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分(b)是水;组分(c)是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物。
(69)根据(50)至(68)中任一项所述的装置,其中,醇包括链状脂肪族一元醇、一种或多种环状脂肪族一元醇和/或一种或多种芳香族一元醇中的一种或多种,并且其中,酮包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
(70)根据(50)至(69)中任一项所述的装置,其中,醇包含选自乙醇、异丙醇和丁醇中的至少一种。
(71)根据(50)至(70)中任一项所述的装置,其中,醇包含选自乙醇和丁醇中的至少一种。
(72)根据(50)至(71)中任一项所述的装置,其中,醇包含乙醇。
(73)一种电纺丝或电喷涂系统,包括:用于提供高压的装置;用于基于高压产生电场并将电场施加至溶液的装置;用于输出溶液以接收电场的作用的装置;用于将溶液输出为电纺或电喷溶液的装置;以及用于控制用于产生电场的装置和用于将溶液输出为电纺或电喷溶液的装置的装置。
(74)一种提供、制造或使用根据(1)至(73)中任一项所述的装置或系统的方法。
(75)根据(74)所述的方法,其中,该方法包括:提供根据(1)至(72)中任一项所述的装置或根据(73)所述的系统;以及使用该装置或系统。
(76)根据(74)或(75)所述的方法,其中,沉积表面是皮肤。
(77)根据(74)至(76)中任一项所述的方法,其中,所述使用该装置或系统的步骤包括将溶液在已施用于皮肤的化妆品上进行电喷涂或电纺丝。
(78)根据(74)至(77)中任一项所述的方法,其中,所述使用该装置或系统的步骤包括将溶液在皮肤上直接进行电喷涂或电纺丝,然后在溶液上直接或间接地提供化妆品。
(79)根据(74)至(78)中任一项所述的方法,其中,所述提供步骤包括在所述使用该装置或系统的步骤之前替换溶液。
(80)根据(74)至(79)中任一项所述的方法,还包括在所述使用该装置或系统的步骤之后替换溶液。
(81)一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,该装置包括:耐用部,具有第一端和与第一端相反的第二端;以及消耗部,结合至耐用部的第一端,其中,消耗部包括:电极;中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空喷嘴,其中,耐用部包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空喷嘴;以及用户控制界面,包括开关,所述开关配置为接收来自用户的按压操作形式的手动输入并径向向内移动,以控制驱动机构并控制向电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,其中,电路配置为向中空电极提供高压,并且其中,开关比消耗部的壳体更靠近耐用部的第二端。
(82)根据(81)所述的装置,其中,电极的远端位于限定流动路径的第一部分的中空喷嘴的内部,并从喷嘴尖端回退或凹入。
(83)根据(81)或(82)所述的装置,其中,溶液是具有涂层和纤维形成能力的水不溶性聚合物形式的聚合物溶液。
(84)根据(81)至(83)中任一项所述的装置,其中,配置为容纳预定最大容积的溶液的壳体包括容纳预定最大容积的溶液的溶液容器,该溶液容器可从壳体移除并可由另一溶液容器替换。
(85)根据(81)至(84)中任一项所述的装置,其中,耐用部包括容纳驱动机构并提供用户控制界面的壳体,耐用部配置为由用户单手握持,当由用户单手握持时,用户控制界面可由用户的手指或拇指操作以按下和释放开关。
(86)根据(81)至(85)中任一项所述的装置,其中,装置配置为通过传输介质从远离装置的基站接收高压。
(87)根据(81)至(86)中任一项所述的装置,其中,消耗部的壳体可从耐用部的壳体拆卸并可重新安装至耐用部的壳体。
(88)根据(81)至(87)中任一项所述的装置,其中,中空喷嘴可移除地结合至壳体,使得中空喷嘴可从壳体移除。
(89)根据(81)至(88)中任一项所述的装置,还包括绝缘护套,其围绕电极的一部分,包括电极的远端,其中电极是中空的。
(90)根据(81)至(89)中任一项所述的装置,其中,电路配置为实现装置的一个或多个操作参数的预设,该一个或多个操作参数包括:高压、对应于高压的操作电流、驱动机构的驱动速度以及驱动机构的驱动方向。
(91)根据(81)至(90)中任一项所述的装置,其中,溶液是包含如下组分(a)、组分(b)和组分(c)的液体制剂:组分(a)是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分(b)是水;组分(c)是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物。
(92)根据(81)至(91)中任一项所述的装置,其中,装置配置为使用约6kV至约30kV作为高压,以约0.05至约0.5ml/min的流速从中空喷嘴输出电纺或电喷溶液,并且其中,溶液包含大于70%的醇。
(93)一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,该装置包括:耐用部;结合至耐用部的消耗部;以及沿装置的轴向布置的导电杆,其中,消耗部包括:电极;中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空喷嘴,其中,耐用部包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空喷嘴;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,并且其中,电路配置为向中空电极提供高压,其中,导电杆布置在配置为容纳溶液的消耗部的壳体的径向外侧。
(94)根据(93)所述的装置,其中,溶液是包含如下组分(a)、组分(b)和组分(c)的液体制剂:组分(a)是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分(b)是水;组分(c)是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物,其中,醇包括链状脂肪族一元醇、一种或多种环状脂肪族一元醇和/或一种或多种芳香族一元醇中的一种或多种,并且其中,酮包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
(95)根据(93)或(94)所述的装置,其中,导电杆的第一端布置成从电源接收高压,并且导电杆的与第一端相反的第二端使用弹性构件电连接至电极。
(96)一种便携式手持装置,用于将为该装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,该装置包括:耐用部,具有第一端和与第一端相反的第二端;以及消耗部,具有第三端和与第三端相反的第四端,消耗部可移除地结合至耐用部,其中,消耗部包括:电极;中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,中空喷嘴限定溶液通向装置外部的流动路径的第一部分,并且喷嘴尖端限定流动路径的第二部分;以及壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至中空喷嘴,其中,耐用部包括:驱动机构,配置为使溶液从壳体输出至中空喷嘴;以及用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制驱动机构,并控制向中空电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,其中,电路配置为向中空电极提供高压,其中,消耗部的第三端在接口处可移除地结合至耐用部的第一端,使得消耗部的外表面和耐用部的外表面在接口处一致,并且使得消耗部和耐用部在位于装置的径向中心的中心纵向轴线上对准,并且其中,消耗部从耐用部的第一端延伸的部分多于消耗部位于耐用部的内部的部分。
(97)根据(96)所述的装置,其中,当消耗部可移除地结合至耐用部时,消耗部和耐用部呈触控笔的形式。
(98)根据(96)或(97)所述的装置,其中,在用户控制界面的用于接收来自用户的手动输入的区域内的耐用部的轴向宽度与正交宽度的比率为约3.5:1至约12:1。
(99)根据(96)至(98)中任一项所述的装置,还包括沿装置的轴向布置的导电杆,其中,导电杆布置在配置为容纳溶液的消耗部的壳体的径向外侧。
(100)根据(96)至(99)中任一项所述的装置,其中,用户控制界面包括开关,其配置为接收来自用户的按压操作形式的手动输入并径向向内移动,以控制驱动机构并控制向电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从中空喷嘴朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,并且其中,开关比消耗部的壳体更靠近耐用部的第二端。
(101)一种方法,包括提供根据(81)至(100)中任一项所述的装置;以及使用所提供的装置。
(102)根据(101)所述的方法,其中,沉积表面是皮肤。
(103)根据(101)或(102)所述的方法,其中,所述使用该装置的步骤包括将溶液在已施用于皮肤的化妆品上进行电喷涂或电纺丝。
(104)根据(101)至(103)中任一项所述的方法,其中,所述使用该装置的步骤包括将溶液在皮肤上直接进行电喷涂或电纺丝,然后在溶液上直接或间接地提供化妆品。
(105)根据(101)至(104)中任一项所述的方法,其中,所述提供步骤包括在所述使用该装置的步骤之前替换溶液。
(106)根据(101)至(105)中任一项所述的方法,还包括在所述使用该装置的步骤之后替换溶液。
至此已经说明本发明的实施例,对于本领域技术人员显而易见的是,前述内容仅是示例性的而非限制性的,仅以示例的方式呈现。因此,尽管本文已经说明和例示了特定配置,但是也可采用其他配置。此外,多种变形和其他实施例(例如,组合、重新布置等)可由本公开内容实现,并被认为落入本发明及其任何等效形式的范围内。所公开的实施例的特征可在本发明的范围内进行组合、重新布置、省略等,以产生附加实施例。此外,某些特征有时可在未相应使用其他特征的情况下具有优势。因此,申请人旨在包含处在本公开内容的思想和范围内的所有此类替代形式、修改、等同形式和变型。

Claims (28)

1.一种便携式手持装置,用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部,具有第一端和与所述第一端相反的第二端;以及
消耗部,结合至所述耐用部的第一端,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,包括开关,所述开关配置为接收来自用户的按压操作形式的手动输入并径向向内移动,以控制所述驱动机构并控制向所述电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述开关比所述消耗部的壳体更靠近所述耐用部的第二端,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,溶液是具有涂层和纤维形成能力的水不溶性聚合物形式的聚合物溶液。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,配置为容纳预定最大容积的溶液的所述壳体包括容纳所述预定最大容积的溶液的所述溶液容器,所述溶液容器能够从所述壳体移除并且能够由另一溶液容器替换。
4.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述耐用部包括容纳所述驱动机构并提供所述用户控制界面的壳体,所述耐用部配置为由用户单手握持,当由用户单手握持时,所述用户控制界面能够由用户的手指或拇指操作以按下和释放所述开关。
5.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述装置配置为通过传输介质从远离所述装置的基站接收高压。
6.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述消耗部的壳体能够从所述耐用部的壳体拆卸并且能够重新安装至所述耐用部的壳体。
7.根据权利要求1或2所述的装置,其中,配置为容纳预定最大容积的溶液的所述壳体是安瓿。
8.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述中空喷嘴可移除地结合至所述壳体,使得所述中空喷嘴能够从所述壳体移除。
9.根据权利要求1或2所述的装置,还包括绝缘护套,所述绝缘护套围绕所述电极的一部分,包括所述电极的远端,其中所述电极是中空的。
10.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述电路配置为实现所述装置的一个或多个操作参数的预设,所述一个或多个操作参数包括:所述高压、对应于所述高压的操作电流、所述驱动机构的驱动速度以及所述驱动机构的驱动方向。
11.根据权利要求1或2所述的装置,其中,溶液是包含如下组分a、组分b和组分c的液体制剂:组分a是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分b是水;组分c是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物。
12.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述装置配置为使用6kV至30kV作为高压,以0.05至0.5ml/min的流速从所述中空喷嘴输出电纺或电喷溶液,并且
其中,溶液包含大于70%的醇。
13.一种便携式手持装置,用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部;
消耗部,结合至所述耐用部;以及
导电杆,沿所述装置的轴向布置,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制所述驱动机构,并控制向所述电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述导电杆布置在配置为容纳溶液的所述消耗部的壳体的径向外侧,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,溶液是包含如下组分a、组分b和组分c的液体制剂:组分a是选自醇和酮的一种或多种挥发性物质;组分b是水;组分c是具有涂层形成能力的一种或多种聚合物,
其中,所述醇包括链状脂肪族一元醇、一种或多种环状脂肪族一元醇和/或一种或多种芳香族一元醇中的一种或多种,并且
其中所述酮包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
15.根据权利要求13或14所述的装置,其中,所述导电杆的第一端布置成从电源接收高压,并且所述导电杆的与所述第一端相反的第二端使用弹性构件电连接至所述电极。
16.一种便携式手持装置,用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部,具有第一端和与所述第一端相反的第二端;以及
消耗部,具有第三端和与所述第三端相反的第四端,所述消耗部可移除地结合至所述耐用部,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制所述驱动机构,并控制向所述电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述消耗部的第三端在接口处可移除地结合至所述耐用部的第一端,使得所述消耗部的外表面和所述耐用部的外表面在所述接口处一致,并且使得所述消耗部和所述耐用部在位于所述装置的径向中心的中心纵向轴线上对准,
其中,所述消耗部从所述耐用部的第一端延伸的部分多于所述消耗部位于所述耐用部的内部的部分,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,当所述消耗部可移除地结合至所述耐用部时,所述消耗部和所述耐用部呈触控笔的形式。
18.根据权利要求16或17所述的装置,其中,在所述用户控制界面的用于接收来自用户的手动输入的区域内的所述耐用部的轴向宽度与正交宽度的比率为3.5:1至12:1。
19.根据权利要求16或17所述的装置,还包括沿所述装置的轴向布置的导电杆,其中,所述导电杆布置在配置为容纳溶液的所述消耗部的壳体的径向外侧。
20.根据权利要求16或17所述的装置,其中,所述用户控制界面包括开关,其配置为接收来自用户的按压操作形式的手动输入并径向向内移动,以控制所述驱动机构并控制向所述电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,并且
其中,所述开关比所述消耗部的壳体更靠近所述耐用部的第二端。
21.一种方法,包括:
提供一种便携式手持装置,其用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部,具有第一端和与所述第一端相反的第二端;以及
消耗部,结合至所述耐用部的第一端,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且
所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,包括开关,所述开关配置为接收来自用户的按压操作形式的手动输入并径向向内移动,以控制所述驱动机构并控制向所述电极施加高压,以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述开关比所述消耗部的壳体更靠近所述耐用部的第二端,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径;以及使用所提供的装置。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述沉积表面是皮肤。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中,所述使用装置的步骤包括将溶液在已施用于皮肤的化妆品上进行电喷涂或电纺丝。
24.根据权利要求21或22所述的方法,其中,所述使用装置的步骤包括将溶液在皮肤上直接进行电喷涂或电纺丝,然后在溶液上直接或间接地提供化妆品。
25.根据权利要求21或22所述的方法,其中,所述提供步骤包括在所述使用装置的步骤之前替换溶液。
26.根据权利要求21或22所述的方法,还包括在所述使用装置的步骤之后替换溶液。
27.一种方法,包括:
提供一种便携式手持装置,其用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部;
消耗部,结合至所述耐用部;以及
导电杆,沿所述装置的轴向布置,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且
所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制所述驱动机构,并控制向所述电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述导电杆布置在配置为容纳溶的所述消耗部的壳体的径向外侧,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径;以及使用所提供的装置。
28.一种方法,包括:
提供一种便携式手持装置,其用于将为所述装置配制的预定溶液朝向沉积表面进行电纺丝或电喷涂,所述装置包括:
耐用部,具有第一端和与所述第一端相反的第二端;以及
消耗部,具有第三端和与所述第三端相反的第四端,所述消耗部可移除地结合至所述耐用部,
其中,所述消耗部包括:
电极,
中空喷嘴,配置为从其喷嘴尖端输出溶液,所述中空喷嘴限定溶液通向所述装置外部的流动路径的第一部分,并且
所述喷嘴尖端限定所述流动路径的第二部分,以及
壳体,配置为容纳预定最大容积的溶液,并将溶液输出至所述中空喷嘴,
其中,所述耐用部包括:
驱动机构,配置为使溶液从所述壳体输出至所述中空喷嘴,以及
用户控制界面,配置为接收来自用户的手动输入以控制所述驱动机构,并控制向所述电极施加高压以产生用于施加至溶液的电场,从而将溶液从所述中空喷嘴朝向所述沉积表面进行电纺丝或电喷涂,
其中,电路配置为向所述电极提供高压,
其中,所述消耗部的第三端在接口处可移除地结合至所述耐用部的第一端,使得所述消耗部的外表面和所述耐用部的外表面在所述接口处一致,并且使得所述消耗部和所述耐用部在位于所述装置的径向中心的中心纵向轴线上对准,
其中,所述消耗部从所述耐用部的第一端延伸的部分多于所述消耗部位于所述耐用部的内部的部分,并且
其中,所述电极是针电极,所述针电极的远端插入所述中空喷嘴限定的所述流动路径的第一部分的内部,并从所述喷嘴尖端回退或凹入,并且当要使用溶液时,所述针电极的近端刺穿通向所述消耗部的溶液容器的开口上的气密膜或薄膜,使得通过所述针电极在溶液本体与所述喷嘴尖端之间形成流体路径;以及
使用所提供的装置。
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