CN115568457A - 受控的释放装置及用于将活性成分整合到基质中的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开受控的释放装置及用于将活性成分整合到基质中的方法，所述装置包含：贮存器，被分成一个或多个腔室；第一活性材料及第二活性材料，所述第一活性材料放置在所述一个或多个腔室的第一腔室中，所述第二活性材料放置在所述一个或多个腔室的至少另一个腔室中，其中所述第一活性材料包含活性成分，是以下的一种：杀虫剂、空间驱避剂、除草剂或杀幼虫剂，其中所述至少一第二活性材料包含基质和改变材料中的一种或两者；可渗透的膜，覆盖所述第一腔室；多个隔板位于所述一个或多个腔室的多个相邻腔室之间，用于将所述贮存器划分为多个腔室，使得所述多个隔板的一个或多个的全部或部分移除导致所述第一活性材料和所述第二活性材料相混合。

Description

受控的释放装置及用于将活性成分整合到基质中的方法

本申请为申请号201980019225.2(PCT申请号为PCT/IB2019/052121)、申请日2019年03月15日、发明名称“物质可控的释放的装置”的分案申请。

相关申请案的交互引用

本申请与2018年3月16日提交的美国临时专利申请案第62/643,769号有关，并主张其优先权的利益，该申请以引用的方式全部并入本文中。

技术领域

本申请公开的实施例涉及用于将多个活性成分(AI)受控的释放到一流体环境中的装置和系统。

背景技术

以一控释的方式递送多个活性成分的问题是已知的，并且过去已经以各种方式解决，例如用于农业、军事或民用应用中的病媒控制(vector control)的多个受控的释放装置(CRD)。

Stevenson、Jennifer C.等人在“受控的释放的空间驱避装置(CRD)作为抵抗疟疾传播的新工具：在赞比亚马查的半田间研究。”《疟疾杂志》17.1(2018)：437举了一个示例，显示了多个受控的释放装置的功效。Bernier，Ulrich等人在“结合实验-计算方法用于评估针对蚊子(疟蚊属)的多个受控的释放的装置的空间保护功效”，Loss Negl Trop Dis期刊，2019年三月11日；13(3)给出了受控的释放装置的实施方式的另一个示例。

开发有效的受控的释放装置所面临的挑战包含：从受控的释放装置内部控制活性成分的释放速率，以及在受控的释放装置防止活性成分和受控的释放装置中其他成分的活化或结合直到所述受控的释放装置被部署。此外，还需要提供廉价、环保、易于制造和组装的受控的释放装置。

发明内容

本文公开的示例性实施例涉及用于通过主动或被动机构受控的释放活性成分的装置、系统和方法。一些示例性实施例提供了具有多个机构的受控的释放装置，用于控制来自所述受控的释放装置内的一活性成分的释放速率，并且还提供了用于在所述受控的释放装置中防止所述活性成分和受控的释放装置中的其他成分的活化或结合直到所述受控的释放装置被部署的机构。

在一些示例性实施例中，所述装置可实施为可穿戴装置，用于防止诸如蚊子和蜱虫之类的病媒。在一些示例性实施例中，所述装置可以被部署以用于以下应用，例如：用于室内或室外的家庭；农业应用，例如通过附接在树上或在土壤中的部署来防止多种影响作物的病媒，例如象鼻虫或木虱；除草，例如使用低剂量、低毒的除草剂；漂浮装置以散布杀幼虫剂以清除水体中的幼虫…等等。在一些示例性实施例中，所述装置由可生物降解、环境友好的材料制造。

在示例性的实施例中，一种受控的释放装置(CRD)，包含：一贮存器，所述贮存器被划分为多个腔室；一第一活性材料及至少一第二活性材料，所述第一活性材料放置在所述多个腔室的一第一腔室中，所述至少一第二活性材料放置在所述多个腔室的至少另一个腔室中，其中所述第一活性材料包含一活性成分(AI)，及其中所述至少一第二活性材料包含一基质和一改变材料中的一种或两者；一可渗透的膜，覆盖所述第一腔室；多个隔板位于所述多个腔室的相邻的多个腔室之间，以用于划分所述贮存器为多个腔室，使得一个或多个隔板的全部或部分移除导致所述第一活性材料和所述至少一第二活性材料相混合而形成所述混合活性材料；及一盖体，位于所述膜上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致从一混合活性材料中通过所述膜受控的释放所述活性成分。

在示例性的实施例中，所述活性成分为四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯中的一种，及所述至少一第二活性材料的所述改变材料是一挥发性有机溶剂，使得所述混合活性材料为挥发的四氟苯菊酯。

在示例性的实施例中，所述活性成分为四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯中的一种，所述至少一第二活性材料中的一第一个的所述改变材料是一挥发性有机溶剂，及所述至少一第二活性材料的一第二个的所述改变材料为二甲基亚砜，使得所述混合活性材料为通过二甲基亚砜增效的挥发的四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯。

在示例性的实施例中，所述活性成分为四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯中的一种，所述第一活性材料还包含二甲基亚砜，用于增效四氟苯菊酯，及所述至少一第二活性材料的所述改变材料是一挥发性有机溶剂，使得所述混合活性材料为通过二甲基亚砜增效的挥发的四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯。

在示例性的实施例中，所述挥发性有机溶剂为异丙醇、乙醇、甲醇或己烷中的一种。

在示例性的实施例中，所述活性成分以所述混合活性材料的20％至95％的一浓度来提供。

在示例性的实施例中，所述至少一第二活性材料中的一第一个的所述改变材料是一放热反应物，使得所述混合活性材料是处在一升高的温度下的所述活性成分。

在示例性的实施例中，所述活性成分是四氟苯菊酯，所述至少一第二活性材料中的一第一个的所述改变材料是一挥发性有机溶剂，及所述至少一第二活性材料中的一第二个的所述改变材料是一放热反应物，使得所述混合活性材料为由于所述放热反应物引起一升高的温度而被进一步挥发的挥发四氟苯菊酯。

在示例性的实施例中，所述放热反应物以粉末或棒状的形式提供，所述放热反应物选自由以下组成的群组：铁、铁基化合物、蛭石(水合镁铝硅酸盐)、木炭粉和氯化钠。

在示例性的实施例中，所述放热反应物为当暴露于氧气时被激活的一放热反应物，使得在移除所述盖体时，所述放热反应物被激活。

在示例性的实施例中，所述活性成分为是以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂。

在示例性的实施例中，所述至少一第二活性材料包含一活性成分。

在示例性的实施例中，所述盖体附接在所述多个隔板上，使得所述盖体的移除导致所述多个隔板的移除，以便所述第一活性材料和所述至少一第二活性材料相混合，进而形成一混合活性材料。

在示例性的实施例中，所述装置适合于在释放所述混合活性材料之前对所述第一活性材料和所述至少一第二活性材料进行连续混合，其中所述适合包含仅在所述多个隔板被移除后才可移除所述盖体。

在示例性的实施例中，所述第一活性材料还包含一基质和一改变材料中的一种或两者。

在示例性的实施例中，所述受控的释放是由一受控的释放机构确定，所述的受控的释放机构选自由以下组成的群组：改变所述活性成分的一蒸发速率、改变所述基质的一表面积、改变所述膜的一渗透性、添加一个或多个扩散屏障、改变所述第一活性材料的一粘度、改变所述基质的一类型、改变所述贮存器的一温度、利用一活性释放机构、改变所述第一活性材料的一配方、改变所述至少一第二活性材料的一配方、改变所述多个隔板的一渗透性，及其组合。

在示例性的实施例中，所述活性成分选自由以下组成的群组：一空间驱避剂、一精油、一拟除虫菊酯、一杀虫剂、一有机氯化物、一有机磷酸盐、一氨基甲酸酯、一新烟碱类、一除草剂、一引诱剂、一杀幼虫剂，及其组合。

在示例性的实施例中，所述改变材料选自由以下组成的群组：一溶剂、一封装剂、一增强剂、一放热反应物、一油类，及其组合。

在示例性的实施例中，所述基质选自由以下组成的群组：一多孔材料、一具有高表面体积比的材料、一合成材料、与所述改变材料反应的一材料，及其组合。

在示例性的实施例中，所述装置进一步包含至少一扩散屏障。

在示例性的实施例中，所述扩散屏障包含至少一疏水域。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一盖体释放机构，所述盖体释放机构选自由以下组成的群组：一机械盖体释放机构、一易碎盖体释放机构、一电热破裂释放机构、一电热应力破裂释放机构、一超声波盖体释放机构、一pH值基础的盖体释放机构、一光学基础的释放机构，及其组合。

在示例性的实施例中，所述装置适合于可穿戴。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一浮力机构，所述浮力机构包含一气室和一稳定器，用于在一液体中部署所述装置。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一降落伞，连接到所述盖体，使得从一飞行平台释放所述受控的释放装置将导致所述降落伞打开，因而拉开所述盖体，进而释放所述活性成分。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一指示器，用于显示所述装置中所述活性成分剩余的一数量，所述指示器包含一刻度和一染料，所述染料被校准以与所述混合活性材料具有相同的挥发性，因而显示所述装置中活性成分的一剩余浓度。

在示例性的实施例中，一种用于在一液体中受控的释放一活性成分的受控的释放装置，包含：一贮存器；一第一活性材料，位于所述贮存器中，其中所述第一活性材料包含所述活性成分(AI)，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及一浮力机构，所述浮力机构包含一气室和一稳定器。

在示例性的实施例中，所述装置进一步包含一超级疏水/疏油性的材料外层。

在示例性的实施例中，一种用于从一飞行平台部署的受控的释放装置(CRD)，包含：一贮存器；一第一活性材料，位于所述贮存器中，其中所述第一活性材料包含一活性成分(AI)，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及一降落伞，连接到一盖体，所述盖体覆盖所述贮存器的多个孔，以便从一飞行平台释放所述受控的释放装置将导致所述降落伞打开，因而拉开所述盖体，暴露所述多个孔，进而释放所述活性成分。

在示例性的实施例中，一种受控的释放装置，包含：一贮存器，所述贮存器分为多个腔室；多个活性材料，每个活性材料放置在所述多个腔室中的一个中，其中所述多个活性材料包含一活性成分，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及多个孔，来自所述多个腔室中的每一个，用于通过所述多个孔从所述多个活性材料的每一个中释放所述活性成分。

在示例性的实施例中，当将所述受控的释放装置插入到一背心的周期性间隔设置的多个织物中时，所述多个孔被定位为以便被暴露出来。在示例性的实施例中，所述背心为一美国军用标准背心。

在示例性的实施例中，对应于所述多个腔室中的每一个的所述多个孔的数量适合于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

在示例性的实施例中，对应于所述多个腔室中的每一个的所述多个孔的尺寸适和于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

在示例性的实施例中，所述多个腔室的每一个中的所述活性成分的百分比浓度适合于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

在示例性的实施例中，所述受控的释放装置适合于可穿戴。

在示例性的实施例中，所述装置还包含：一指示器，用于显示在所述装置的所述多个腔室的每一个中的所述活性成分剩余的一数量，所述指示器包含一刻度和一染料，所述染料被校准以与所述多个腔室的每一个中的所述活性材料具有相同的挥发性，因而显示所述多个腔室的每一个中所述活性成分的一剩馀浓度。

在示例性的实施例中，一种用于将具有一高熔点的一活性成分整合到一基质中的方法，包含步骤：将所述活性成分加热到其液态；将所述基质浸泡到液态的所述活性成分；以及将被浸泡的所述基质冷却，使得所述活性成分固化而被整合在所述基质中。

在一个示例性的方法中，所述活性成分是四氟苯菊酯。

在一个示例性的方法中，所述冷却是主动冷却或被动冷却。

在示例性的实施例中，一种用于将具有一高熔点的一活性成分整合到一基质中的方法，包含步骤：将所述活性成分与一溶剂结合以使所述活性成分液化；将所述基质浸泡到液态的所述活性成分与所述溶剂的一混合物；以及使所述溶剂蒸发，使得所述活性成分固化而被整合在所述基质中。

在一个示例性的方法中，所述活性成分是四氟苯菊酯。

在示例性的实施例中，一种受控的释放装置，包含：一贮存器；一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分(AI)，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及一盖体，位于所述膜上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述膜的受控的释放所述活性成分。

在示例性的实施例中，所述第一活性材料还包含一基质和一改变材料中的一种或两者。

在示例性的实施例中，所述受控的释放是由一受控的释放机构确定，所述的受控的释放机构选自由以下组成的群组：改变所述第一活性材料的一蒸发速率、改变所述基质的一表面积、改变所述膜的一渗透性、添加一个或多个扩散屏障、改变所述第一活性材料的一粘度、改变所述基质的一类型、改变所述贮存器的一温度、利用一活性释放机构、改变所述第一活性材料的一配方，及其组合。

在示例性的实施例中，所述活性成分选自由以下组成的群组：一空间驱避剂、一精油、一拟除虫菊酯、一杀虫剂、一有机氯化物、一有机磷酸盐、一氨基甲酸酯、一新烟碱类、一除草剂、一引诱剂、一杀幼虫剂，及其组合。

在示例性的实施例中，所述改变材料选自由以下组成的群组：一溶剂、一封装剂、一增强剂、一放热反应物、一油类，及其组合。

在示例性的实施例中，所述基质选自由以下组成的群组：一多孔材料、一具有高表面体积比的材料、一合成材料、与所述改变材料反应的一材料，及其组合。

在示例性的实施例中，所述装置进一步包含至少一扩散屏障。

在示例性的实施例中，所述扩散屏障包含至少一疏水域。

在示例性的实施例中，所述盖体气密地密封所述贮存器。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一盖体释放机构，所述盖体释放机构选自由以下组成的群组：一机械盖体释放机构、一易碎盖体释放机构、一电热破裂释放机构、一电热应力破裂释放机构、一超声波盖体释放机构、一pH值基础的盖体释放机构、一光学基础的释放机构，及其组合。

在示例性的实施例中，所述装置适合于可穿戴。

在示例性的实施例中，所述装置包含一浮力机构，用于在一液体中部署所述装置。

在示例性的实施例中，所述装置适合于从一飞行平台部署，其中所述适合包含一降落伞。在示例性的实施例中，所述贮存器由一折叠容器形成。

在示例性的实施例中，所述装置还包含一指示器，用于显示所述装置中所述活性成分剩余的一数量，所述指示器包含一刻度和一染料，所述染料被校准以与所述活性材料具有相同的挥发性，因而显示所述装置中活性成分的一剩余浓度。

本发明的方法和系统的实施方式涉及手动、自动或其组合执行或完成某些选定的任务或步骤。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。本文提供的材料、方法和示例仅是说明性的，并不旨在是限制性的。

附图说明

当结合附图考虑时，本文所公开的多个方面、多个实施例和多个特征将从以下详细描述变得明白易懂。在不同的附图中，可以用相同的标号对相同的元件进行编号：

图1A示出了具有一盖体开启的一受控的释放装置的示例性实施例；

图1B示出了具有一盖体关闭的一受控的释放装置的示例性实施例；

图1C示出具有单个腔室的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图；

图1D、图1E和图1F示出具有一扩散屏障的一受控的释放装置的示例性实施例；

图2A和图2B示出了具有两个腔室的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图；

图3A和图3B示出了具有三个腔室的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图；

图4A和图4B示出了将具有一高熔点的一活性成分集成到一基质中的工艺的流程图；

图5A、图5B、图5C和图5D示出了一受控的释放装置的示例性实施例的交替视图(alternate view)和分解图；

图5E示出了具有多个腔室的一受控的释放装置的示例性分布速率图；

图5F和图5G示出了适合于附接在衣物的示例性的一受控的释放装置的照片；

图6示出用于部署到一流体环境中的一受控的释放装置的示例性实施例；

图7示出了用于从一飞行平台部署的一受控的释放装置的示例性实施例；以及

图8A、图8B、图8C和图8D示出了由一折叠的贮存器形成的一受控的释放装置的示例性实施例。

具体实施方式

示例性实施例涉及一种用于将一活性成分(AI)从一贮存器受控的释放到一流体环境中的系统、装置和方法。在一些示例性实施例中，所述贮存器是可穿戴的。示例性地，所述流体环境是空气。在示例性实施例中，本公开的多个活性成分是以下的任何一种：多种空间驱避剂、多种杀虫剂、多种除草剂、多种杀幼虫剂或这些的组合。可选地，本公开的所述多个装置用于释放具有其他功能的多个活性成分。

图1A示出了具有一盖体开启的一受控的释放装置的示例性实施例，图1B示出了具有一盖体关闭的一受控的释放装置的示例性实施例。如图所示，一受控的释放装置100的一贮存器110贮藏一活性材料120。活性材料120包含一活性成分122和本文进一步描述的其他多种材料。贮存器110被一可渗透的膜114覆盖。膜114包含多个释放的孔112，所述多个释放的孔112被一密封盖体130覆盖以防止活性成分120的释放。多个孔112如图1A-1B所示为矩形，但可选地为任何形状。可选择地调整多个孔112的尺寸以控制活性成分122的释放动力学。多个孔112在本文示出为可见的多个开口，但可选地是穿过可渗透的膜114的微观可渗透的多个路径。

图1A示出了位于贮存器110上方的密封盖体，图1B示出了密封盖体130被移除以通过多个孔112释放活性成分120。盖体130包含一盖体释放机构132，盖体释放机构132此处显示为一拉环以用于在盖体130例如通过一粘合剂附接到贮存器110处拉除盖体130。在一些实施例中，盖体130在被移除后可以被替换到贮存器110上，以重新密封贮存器110。在其它实施例中，盖体130在被移除后不能被替换到贮存器110上以重新密封贮存器110。

可选地，盖体释放机构132可以是以下的任何一种：

·一机械盖体释放机构，其中盖体130通过本领域已知的方式(如一螺旋盖体或一拉盖)固定在贮存器上；

·一易碎的盖体释放机构，其中盖体130适合于由一用户使用机械力将其破坏打开，例如通过具有预先刻痕的部分；

·一电热破裂释放机构，如发表在Elman，N.M.等人的“基于微机电系统的植入式受控的药物递送装置的电热诱导结构失效致动器(ETISFA)”，《芯片实验室期刊》10.20(2010)：2796-2804，其中盖体130包含一基底材料，例如氮化硅，以及一个或多个平面熔断器，所述一个或多个平面熔断器包含例如钛、金和/或铜，放置在所述基材上。在施加具有一给定电流的一电脉冲时，所述多个熔断器断开，然后由于热电反应而断开盖体130；

·一电热应力断裂释放机构，其中盖体130包含一基底材料，例如氮化硅，以及一个或多个熔断器，所述一个或多个熔断器包含，例如钛、金和/或铜，其中多个熔断器位于盖体130的内周界，通常(与中心一起)机械应力处于最高处。通过向所述多个熔断器施加一电压，所述多个熔断器起到多个电阻器的作用，从而传递到盖体130散热，迫使盖体130膨胀超过所述基材的屈服强度，从而使盖体130断开；

·一超声波盖体释放机构，通过将施加的声音频率与盖体130的谐振频率相匹配，以足够的能量施加声波以打破盖体130。可选地，在多于一个盖体130的情况被提供下，每个盖体130具有不同的谐振频率以使每个盖体130能够选择性地断开。可选地，附加的结构特征可以被添加到一盖体上，例如多个附加的矩形特征，以在不改变盖体130的多个横向尺寸的情况下预先定义谐振频率的这种变化；

·一pH值基础的盖体释放机构，其中盖体130包含易于与一给定环境pH值反应降解的多个材料，直到盖体130的机械结构完全受损。在非限制性的示例中，用于将一活性成分122释放到水体中的一装置100可以依赖于水体的pH值来化学降解盖体130；

·一光学基础的释放机构，其中盖体130使用例如一激光的光能破裂。

盖体130、贮存器110和膜114可以是透明、半透明或不透明的。为清楚起见，此处所示的盖体130和贮存器110为半透明。在一些示例性实施例中，盖体112气密地密封贮存器110。在一些示例性实施例中，贮存器110和盖体130由一非多孔材料形成。

在图1A-1B的说明性附图中，贮存器110被示为具有一矩形形状，但这不应被视为限制性的，并且贮存器110和其中的活性材料120可以可选地具有任何所需形状，如图1E所示(圆形装置100的自上而下的横截面图)。

图1C示出了具有单个腔体的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图。装置100提供有活性材料120，所述活性材料120包含一活性成分122、一可选的基质(matrix)124和/或一可选的改变材料(altering material)126。改变材料126可以包含多种溶剂、多种油类、多种增强剂、多种放热反应物、多种封装剂、多种赋形剂，或其组合。应当理解，在活性成分122与改变材料126组合的情况下，装置100可以扩散/释放活性成分122以及改变材料126。受控的释放装置100可选地包含一指示器108显示在受控的释放装置100中活性成分122剩余的一数量。指示器108可选地是装置100的窗口，具有一刻度和一染料，所述染料被校准以具有与活性材料120的配方相同或类似挥发性，因而显示活性成分122的一剩余浓度。

图1C示出了活性材料120，所述活性材料120包含一基质124具有相同尺寸和间隔的多个单元。应当认识到，如图所示的基质124是说明性的，并且活性成分122和其他材料通常将在分子水平上混合在一起并在整个基质124中扩散。所述活性材料可以可选地以一凝胶形式提供。

在图1C-1E的实施例中，贮存器110包含一单个腔室。在这样的实施例中，活性材料120包含一已经混合的配方，贮存器110由盖体130气密地密封，以防止活性材料120的释放或活化。下面描述具有多于一个腔室的示例性实施例。

在一些示例性实施例中，基质124包含一多孔(海绵)材料，例如但不限于纤维素。基质124通过吸收-吸附机制容纳活性成分122。基质124可选地提供有一高表面体积比，以增加用于活性成分122蒸发的表面积。基质124可选地吸附/吸收活性成分122以用于改变活性成分122的释放速率。基质124可选地包含一合成材料，例如但不限于聚氨酯(醚和酯级)、微孔聚氨酯、网状聚氨酯泡沫过滤器、交联聚乙烯卷材、交联聚乙烯和/或聚氨酯。

可选地，基质124与改变材料126反应，例如一溶剂，使得基质124以一给定速率溶解或生物降解，从而释放其中包含的活性成分122。作为非限制性的示例，纤维素海绵的一基质124可与一丙酮溶剂反应。

在一些示例性实施例中，活性成分122包含一空间驱避剂、杀虫剂、除草剂、杀幼虫剂或这些材料的组合。活性成分122可以是以下各项中的任何一种，或其组合，但不限于：

·多种精油，例如香茅、香叶醇、柠檬草、薄荷、雪松油、丁香酚等；

·一拟除虫菊酯，如甲氧苄氟菊酯、四氟苯菊酯、丙烯菊酯(Allethrin)、联苯菊酯(Bifenthrin)、氯氟氰菊酯(Cyhalothrin)、赛洛宁(Lambda-cyhalothrin)、氯氰菊酯(Cypermethrin)、氟氯氰菊酯(Cyfluthrin)、溴氰菊酯(Deltamethrin)、依芬宁(Etofenprox)、氰戊菊酯(Fenvalerate)、百灭宁(Permethrin)、苯醚菊酯(Phenothrin)、丙炔菊酯(Prallethrin)、苄呋菊酯；(Resmethrin)、胺菊酯(Tetramethrin)、四溴菊酯(Tralomethrin)；

·一杀虫剂，如吡虫啉(imidacloprid)、七氯(Heptachlor)、六氯苯(Hexachlorobenzene)、林丹(Lindane)(γ-六氯环己烷)、甲氧基氯(Methoxychlor)、灭蚁灵(Mirex)、五氯苯酚(Pentachlorophenol)、十溴二苯乙烷(TDE)；

·一有机氯化物，如艾氏剂(Aldrin)、氯丹(Chlordane)、十氯酮(Chlordecone)、滴滴涕(DDT)、狄氏剂(Dieldrin)、硫丹(Endosulfan)、异狄氏剂(Endrin)；

·一有机磷酸盐，如乙酰甲胺磷(Acephate)、甲基谷硫磷(Azinphos-methyl)、地散磷(Bensulide)、氯乙氧基磷(Chlorethoxyfos)、毒死蜱(Chlorpyrifos)、甲基毒死蜱(Chlorpyriphos-methyl)、二嗪农(Diazinon)、敌敌畏(Dichlorvos)(DDVP)、百治磷(Dicrotophos)、乐果(Dimethoate)、乙拌磷(Disulfoton)、灭克磷(Ethoprop)、苯线磷(Fenamiphos)、杀螟松(Fenitrothion)、倍硫磷(Fenthion)、噻唑膦(Fosthiazate)、马拉松(Malathion)、甲胺磷(Methamidophos)、杀扑磷(Methidathion)、速灭磷(Mevinphos)、二溴磷(Naled)、氧化乐果(Omethoate)、砜吸磷(Oxydemeton-methyl)、巴拉松(Parathion)、甲基对硫磷(Parathion-methyl)、甲拌磷(Phorate)、磷肥(Phosalone)、伏杀磷(Phosmet)、嘧丙磷(Phostebupirim)、辛硫磷(Phoxim)、甲基嘧啶磷；(Pirimiphos-methyl)、丙溴磷(Profenofos)、特丁硫磷(Terbufos)、杀虫畏(Tetrachlorvinphos)、脱叶磷(Tribufos)、敌百虫(Trichlorfon)；

·一氨基甲酸酯，如涕灭威(Aldicarb)、苯二威(Bendiocarb)、呋喃丹(Carbofuran)、西维因(Carbaryl)、二氧威(Dioxacarb)、仲丁威(Fenobucarb)、苯氧威(Fenoxycarb)、异丙威(Isoprocarb)、灭多威(Methomyl)、2-(1-甲基丙基)苯基甲基氨基甲酸酯；

·一新烟碱类，如啶虫脒(Acetamiprid)、噻虫胺(Clothianidin)、吡虫啉(Imidacloprid)、烯啶虫胺(Nitenpyram)、硝虫噻嗪(Nithiazine)、噻虫啉(Thiacloprid)、噻虫嗪(Thiamethoxam)、假木贼碱(Anabasine)、茴香脑(Anethole)、Annoninm Asiminafor lice、印楝素(Azadirachtin)、咖啡因(Caffeine)、卡拉帕(Carapa)、肉桂醛(Cinnamaldehyde)、肉桂叶油(Cinnamon leaf oil)、乙酸肉桂酯(Cinnamyl acetate)、鱼藤素(Deguelin)、鱼藤(Derris)、小槐花(Desmodium caudatum)、丁子香酚(Eugenol)、芳樟醇(Linalool)、肉豆蔻醚(Myristicin)、印楝(印楝素)、黄花烟草(Nicotiana rustica)(尼古丁)、骆驼蓬(Peganum harmala)、种子(seeds)(烟形式)、根(root)、牛至油(Oreganooil)、聚酮(Polyketide)、除虫菊(Pyrethrum)、苦树(Quassia)、四降三萜(Tetranortriterpenoid)、百里酚(Thymol)。

·一除草剂，如草甘膦(glycphosates)和/或百草枯(paraquat)，和/或

·一杀幼虫剂，如苏云金芽孢杆菌以色列亚种(BTI)。

可选地，改变材料126是一溶剂。一溶剂可选地提供活性成分122的稀释，并且进一步可选地通过一共沸混合物增加复合配方的挥发的可能性，对于所述共沸混合物，所得的混合物的蒸发温度低于其自身的活性成分122的蒸发温度。一活性成分122与一改变材料126结合的选择性非限制性的示例(其中所述改变材料126是一溶剂)包含：甲氧苄氟菊酯与异丙醇，或四氟苯菊酯与乙醇。可选地，由于相对较高的熔点，活性成分122在室温下是固体，并且一溶剂通过依赖从液体到蒸汽的一相变(而不是从固体到蒸汽)来改善挥发。室温下为固体的活性成分122的一个非限制性的示例为四氟苯菊酯，具有一熔点为32℃。下面参考图4A-4B描述了用于将这种固体的活性成分122整合到一基质124中的非限制性方法。在具有一挥发性有机溶剂的四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊酯的一活性成分122的一配方中，所述活性成分提供在所述配方的20％-95％范围内提供，所述溶剂在80％到5％的一相应范围内提供。

可选地，改变材料126是一封装剂/乳剂。将活性成分122与一封装剂的组合可产生随时间降解的粒子，依赖降解速率在内部长期或短期释放所述活性成分122。另外地或替代地，将一封装剂与活性成分122组合以成为一多孔粒子(类似于基质124)，以容纳活性成分122并提供一屏障，用于活性成分122的快速蒸发以进一步调节活性成分122的释放速率。一封装剂的另一优点是可将封装剂活性成分混合物倒入其设置的贮存器110中，从而适合于贮存器110的形式并简化装置100的制造。多个封装剂的非限制性的示例包含：PLGA(聚乳酸-羟基乙酸)、聚乳酸(PLA)、壳聚糖、脂质体、CaCO₃粒子、硅/二氧化硅粒子及/或藻酸盐的奈米/微粒或乳剂。一个组合的封装剂和活性成分122的一个示例是PLGA和吡虫啉(imadacloprid)(一种杀虫剂)。

可选地，改变材料126是用于与活性成分122组合的一增强剂，以使活性成分122更有效。一增强剂的一个非限制性的示例是DMSO(二甲基亚砜)，它提供了与二甲基亚砜结合的一杀虫剂在目标昆虫中改善的渗透和吸收。

可选地，改变材料126是一放热反应物。活性成分122与一放热改变材料126的结合导致在暴露于氧气时多个放热反应物提高活性材料120的温度，例如当盖体130被移除时。升高的温度通常会增加蒸发速率。多个放热反应物的非限制性的示例包含粉末或棒状物，所述粉末或棒状物包含铁(用于当暴露于空气中时铁的放热氧化)、一铁基化合物、蛭石(vermiculate)(水合镁铝硅酸盐)、木炭粉和氯化钠。

可选地，改变材料126是一油类。一油类的使用通常会降低活性成分的挥发性。这种的一个组合的一个非限制性的示例是一高挥发性的信息素和一油酸。

图1D、图1E和图1F示出了具有一扩散屏障的一受控的释放装置的示例性实施例。在一些示例性实施例中，如图1D-1F所示，装置100包含一扩散屏障116包围活性材料120的部分或全部。扩散屏障116防止活性材料120的泄漏或扩散，例如贮存器112是多孔的。在一些示例性实施例中，扩散屏障116通过吸收活性成分122并以一所需的释放速率释放活性成分122来充当一二级释放机构。在一些示例性实施例中，多于一个的扩散屏障被提供，如图1E所示，具有同心的多个屏障116A和116B。当作为一二级释放机构时，扩散屏障116可选地包含多个疏水域118(图1F)，其位于屏障116的多个内壁上，以从基质124吸收活性成分122，然后从屏障116释放活性成分122。

在一些示例性实施例中，活性材料120一旦插入扩散屏障116内，就会悬浮并且不会与贮存器110的顶部或底部表面进行任何直接接触，从而防止这些表面因接触活性材料120而变湿。活性材料120可选地膨胀并且在膨胀的活性材料120和屏障116之间的摩擦力使得活性材料120被固定并且被限制移动，即使在装置100掉落时也是如此。此外，在一些示例性实施例中，扩散屏障116可以具有一个封闭端，例如一盖体。此外，装置100的一些示例性实施例可包含多个扩散屏障116，每个扩散屏障116分别容纳不同的活性材料120，允许活性材料120的多种配方和多个受控的释放配置外形。

因此，装置100通过主动或被动机构提供活性成分的持续释放。一被动的受控的释放主要依靠扩散和自然对流作为贮存器到外部流体的主要传递过程。因此，应当理解，装置100提供多个机构用于控制一活性成分的被动释放，包含：

·通过改变活性材料120的配方来改变混合物的蒸发速率，例如通过如上所述添加一种或多种改变材料126；

·改变基质124材料的表面积，例如增加表面积以创造更大的蒸发面积，从而增加释放速率；

·改变膜114的渗透性，例如选择具有多个可见孔112的膜，以用于增加释放速率或选择一致密膜114以降低释放速率；

·添加一个或多个扩散屏障116并改变扩散屏障116的厚度、吸收速率、扩散速率和暴露的表面积；

·通过改变活性材料120的配方来改变活性成分122和改变材料126的粘度；

·改变基质124的类型，例如增加或减少基质124的孔隙度/渗透性。例如，纤维素具有较大的内表面积和结构孔隙率，它将导致配方被吸附或吸收并保持，同时限制在基质中的扩散，并调节整体挥发。

一主动的受控的释放系统可依赖于被动系统的所有特性和参数结合其他主动系统，例如：

·改变贮存器110的温度和/或多个材料之间的反应，例如改变材料126是一放热反应物；

·利用多个主动释放机构，例如但不限于一电池和一热板(未示出)来提高活性材料120的温度以增加活性成分122的挥发性，或使用电动风扇(未示出)来提供强制对流以提高活性成分122的质量传递速率。

图2A和图2B示出了具有两个腔室的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图。一装置200提供一活性成分的受控释放。装置200在功能上类似于装置100，但是贮存器110包含两个内部腔室244和246，通过一内部隔板240被划分开。一第一腔室244包含一第一材料250，一第二腔室246包含一第二材料252。可选地，盖体130附接到隔板240，使得盖体130的移除导致隔板240的移除或部分移除，从而导致第一材料250与第二材料252的混合物。可选地，盖体130不附接到隔板240以使盖体130和隔板240能够分开地移除。可选地，用于部分或完全移除隔板240的多个机构与上述如盖体释放机构132具体的机构相同。可选地，第一腔室244和第二腔室246中的一个或两者包含多个扩散屏障，例如上述的屏障116。

在一个实施例中，第一材料250包含基质124和活性成分122。第二材料252包含改变材料126。因此，当隔板240被移除时，第二材料252被拉入基质124中并与活性成分122反应。作为一个非限制性的示例，第一材料250包含一海绵124含有四氟苯菊酯(活性成分122)，并且第二材料252是一溶剂(改变材料126)。随着隔板240的移除，溶剂126吸进海绵124中，使四氟苯菊酯122挥发，并使混合物通过膜114扩散到空气中。

替代地，第一材料250包含基质124、活性成分122和一改变材料126A。第二材料252包含一第二改变材料126B。因此，当隔板240被移除时，第二材料252与第一材料250反应。作为一个非限制性的示例，第一材料120包含一海绵124含有四氟苯菊酯(活性成分122)和一溶剂(改变材料126A)，例如异丙醇，而第二材料252包含一放热反应物(改变材料126B)。随着隔板240的移除，放热反应物126B吸进海绵124中，以使四氟苯菊酯溶剂混合物挥发，并使混合物通过膜114扩散到流体(例如空气)中。在非限制性的示例中，在盖体130未附接至隔板240的情况下，隔板240被完全或部分移除以激活一放热反应，当放热反应物126B吸进海绵124中以首先使四氟苯菊酯溶剂混合物挥发时，然后，通过盖体130的移除，在一指定的时间段后，以用于将混合物通过膜114扩散到空气中。

因此，除了上面列出的用于控制一活性成分的被动释放的多个机构之外，装置200(和下面的装置300)提供了进一步的选项：

·改变第一材料250和第二材料252(以及后续材料)的配方，以改变活性成分的蒸发速率；

·当盖体130从内部腔室244和246之间被移除时控制隔板240的被移除，以控制隔板240的渗透性，例如通过改变隔板240的有效面积、厚度或弯曲度。

图3A和图3B示出了具有三个腔室的一受控的释放装置的示例性实施例的横截面图。一装置300提供一活性成分的受控的释放。装置300在功能上类似于装置100和200，但是贮存器110包含三个内部腔室344、346和348，通过内部隔板340和342被划分。一第一腔室344包含一第一材料350，一第二腔室346包含一第二材料352，一第三腔室348包含一第三材料354。盖体130可选地附接到隔板340和342上，使得盖体130的移除导致隔板340和342的移除或部分移除，从而导致第一材料350、第二材料352和第三材料354的混合物。可选地，盖体130不附接到隔板340和342上，以便能够分开地移除盖体130以及分开地移除隔板340和342。可选地，隔板340和342被同时或顺序地移除。可选地，用于部分或完全移除隔板340和342的机构与上述如盖体释放机构132具体的机构相同。可选地，第一腔室344、第二腔室346或第三腔室348中的任何或全部包含扩散屏障，例如上文所述的屏障116。

在一个实施例中，第一材料350包含基质124和活性成分122。第二材料352包含第一改变材料126A，第三材料354包含第二改变材料126B。因此，当隔板340和342被移除时，第二材料352和第三材料354被引入基质124中并与活性成分122反应。

作为非限制性的示例，第一材料350包含一海绵124含有四氟苯菊酯(活性成分122)，第二材料352是一溶剂(改变材料126A)，第三材料354是一放热反应物(改变材料126B)。随着隔板340和342的移除，溶剂126A吸进海绵124中以使四氟苯菊酯122挥发，而放热反应物126B吸进海绵124中，以进一步使四氟苯菊酯溶剂混合物挥发，并使混合物通过膜114扩散到空气中。

在非限制性的示例中，在盖体130未附接到隔板340和342上的情况下，隔板340和342被完全或部分地移除，使得溶剂126A吸进海绵124中，以使四氟苯菊酯122挥发，及放热反应物126B吸进海绵124中，以首先使四氟苯菊酯溶剂混合物挥发，然后，通过盖体130的移除，在一指定的时间段后，将混合物通过膜114扩散到空气中。可选地，用于移除隔板340、342的机构防止盖体130的移除，使得一用户被迫使在移除盖体130之前首先移除隔板340、342。

现在参考图4A，图4A是示出了用于将具有一高熔点的一活性成分集成到一基质124中的示例性工艺400的流程图。室温下为固体的一活性成分的一个非限制性的示例是四氟苯菊酯，具有一熔点为32℃。在步骤402中，将所述活性成分加热超过其熔点以形成一液态形式的所述活性成分。在步骤404中，将所述基质被浸泡到所述液态形式的所述活性成分。替代地，在暴露于所述液态行是的所述活性成分之前冷却所述基质，使得所述活性成分在与所述基质接触时凝固。在步骤406中，所述活性成分在所述基质内部和周围冷却和凝固，以形成一活性材料。可选地，所述冷却是主动造成的，但不限于将被浸泡过的基质置于冷藏中。或者，所述冷却是被动的，在被浸泡过的基质被留置直到其冷却到室温。在步骤408中，活性材料被插入到释放装置中，例如如本文所述的多个装置实施例中的一个的一贮存器中。如上文参考图1A-1F、2A-2B和3A-3B所述，一溶剂被使用用于使所述活性材料挥发并从所述基质中释放所述活性成分。

图4B中示出了一替代的方法，其示出了将具有一高熔点的一活性成分集成到一基质124中的示例性工艺450的流程图。在步骤452中，将所述活性成分与一溶剂结合以液化所述活性成分。在步骤454中，所述基质被以结合的溶剂/活性成分浸泡。在步骤456中，将被浸泡过的海绵加热或放置一环境中，使得所述溶剂蒸发，留下在基质内部和周围凝固的所述活性成分以形成一活性材料。在步骤458中，将所述活性材料插入到释放装置中，例如，如本文所述的多个示例性实施例中的一个的一贮存器中。如上所述，当所述装置被激活时，使用一溶剂用于使所述活性材料挥发并从所述基质中释放所述活性成分。在图4B的实施例中，与图4A实施例相比，一较低浓度的活性成分被浸渍到所述基质中。

图5A、图5B、图5C和图5D示出了一受控的释放装置的示例性实施例的交替视图(alternate view)和分解图。如图5A-5D所示，一受控的释放装置500包含一贮存器510具有多个腔室518，每个腔室518容纳一活性材料520。活性材料520与活性材料120相同，包含一个或多个活性成分、基质和多个改性材料。受控的释放装置500可选地包含一指示器508显示受控的释放装置500中活性成分剩余的一数量。指示器508可选地是装置500上的一窗口，具有一刻度和一染料，所述染料被校准为与每个腔室中的所述活性材料520具有相同或类似的挥发性，从而显示每个腔室中所述活性成分的一剩余浓度。

在图示中，装置500示出为具有四个腔室518，但可选地可以提供任何适当数量的腔室518。多个腔室518由多个分隔器516在贮存器510内被形成。在如图所示的实施例中，每个腔室518中的多个活性材料520不会彼此相接触并且不会相混合。可选地，可以在使用之前移除所述多个分隔器516以使多个活性材料520混合，如在图2A-2B和3A-3B的实施例中。

可选地，多个腔室518的每个腔室中的多个活性材料520具有不同的配方。可选地，多个腔室中的每个腔室包含多个孔512，用于从相对应的活性材料520扩散所述活性成分。可选地，一格栅514防止活性材料520与多个孔512直接接触。一盖体530密封多个孔512，直到装置500将被使用及盖体530被移除。可选地，每个腔室518的多个孔512被分开的多个盖体530覆盖。在一些实施例中，如图5D所示，对于每个腔室518，多个孔512的数量和布置是不同的。图5D所示的每个腔室518的不同孔512的布置不应被视为限制性的。

图5E示出了具有多个腔室的一受控的释放装置的多个示例性散布速率图表。不同活性材料520、腔室518的尺寸和多个孔512的数量/布置的组合导致每个腔室518的不同释放特性。因此，可以调整这些参数以使得多个腔室518具有重叠的多个释放周期，如图5E的说明性图表所示，图5E示出了来自两个腔室518的重叠释放浓度，包含来自第一腔室518的较大初始释放，以实现活性成分的初始较强效应。

在示例性实施例中，其中多个腔室518中的每个腔室包含活性材料与一改变材料组合的不同配方，四氟苯菊酯或甲氧苄氟菊的一活性成分与一挥发性有机溶剂混合的一配方提供所述活性成分在所述配方中的20％至95％范围内，及所述溶剂在一相对应的80％到5％的范围内提供。多个孔512的尺寸和布置以及在一腔室518中存在的活性成分的百分比可选地一起被设计以提供每个腔室518的所需的多个释放速率。

图5F和图5G示出了适合于附接在衣服的一个示例性受控的释放装置的照片。如图5F所示，受控的释放装置500的形状被设计成适合于标准配给的一军服或具有一织物22的背心20。在图5F中，为了清楚地显示孔512A和512B的位置，示出了受控的释放装置500A未插入织物22中。在图5F-5G中，示出了受控的释放装置500被插入织物22中。装置500的孔512A和512B的尺寸和位置被设计使得孔512A和512B位于织物22之间，使得织物22不会阻挡孔512A和512B。支承夹506用于定位和容易地将装置500插入多个织物22中和从多个织物22中移除。在示例性实施例中，连续的多个织物22之间的间距为1英寸，并且多个织物具有1英寸的一高度，使得孔512A和512B的高度为1英寸。

图6示出用于将一活性成分(例如，一杀幼虫剂)释放到一流体环境中的一受控的释放装置的示例性实施例。例如，所述流体环境是水体40或其他液体。在一些示例性实施例中，受控的释放的多个杀幼虫剂从一漂浮的受控的释放装置600中释放，以获得持续和延长的性能，例如长达三个月。与装置100一样，装置600包含活性材料120，并且与装置100一样控制一活性成分的多个释放速率的变化。可选地，贮存器610包含多个腔室，每个腔室具有不同的活性材料，以当所述多个腔室之间的多个隔板被移除时结合，例如当装置600被部署时，如在图2A-2B和3A-3B的实施例中。

使用装置600用于将一杀幼虫剂受控的释放到水体中需要装置600漂浮(具有浮力)在水体40中，并且其内部不会变湿，以防止损害装置结构。后者可例如通过在装置600的外部添加一超级疏水/疏油材料层(例如多个二氧化硅纳米涂层或氟化硅烷)来实现。

装置600包含一气室602、一稳定器606及多个孔612，所述气室602以允许装置600漂浮、所述稳定器606在装置600漂浮时保持装置600的位置，及所述多个孔612允许所述活性成分扩散到水体40中。如图6所示，多个孔612将活性成分的踪迹(trail)622释放到水体40中。

图7示出用于从一飞行平台部署的一受控的释放装置的示例性实施例。如图7所示，本文公开的一受控的释放系统可以从一飞行平台(例如，一无人机或一飞机)掉落。图7示出了一受控的释放装置700悬挂一微型降落伞702。降落伞702包含一伞体704由多个细绳706连接到装置700。伞体704允许装置700在陆地或水上轻轻地降落。所述降落伞细绳706通过拉起覆盖装置700的多个孔712的一盖体730来激活装置700。装置700包含一活性材料120。可选地，贮存器710包含多个腔室，每个腔室具有不同的活性材料，当所述多个腔室之间的所述多个隔板被移除时，所述不同的活性材料结合在一起，例如在图2A-2B和3A-3B的实施例中。

在使用中，当装置700从一飞行平台上坠落时，伞体704中增加的空气阻力增加了多个伞体细绳706上的拉力，而打开装置盖体730并将活性成分释放到周围的流体(空气或水体)中。在装置着陆的期间，由于风产生的多个对流力增加了质量传递。通过改变降落伞的多个着陆参数，强制性对流的一变化可以被达成，从而调整活性成分的释放速率。如图7所示，多个孔712将活性成分的一踪迹722释放到周围的流体中。

图8A-8D示出了由一折叠贮存器形成的一受控的释放装置的示例性实施例。例如，受控的释放装置800的形状为六边形的硬纸板或纸或纤维素基础的盒体，其在于2018年1月15日提交的共同拥有的美国外观设计专利申请案第29/633,676号中描述，外观设计名称为“具有底板和散布平台的折叠容器/分配器”。在示例性实施例中，折叠容器/分配器为一六角形盒，如图8A所示为一关闭状态，图8B所示为一开启状态。所述盒体最初是一平面纸或硬纸板结构，如图8C所示，在折叠后，变成如图8A-8B所示的3D结构。

图8C示出了二维的六角形的受控的释放装置800。盒体800包含盒体底座802，折叠后将位于所述装置的一底板808的位置处。所述底座支撑活性材料120。装置800还包含多个折合区域804以允许多个部件折叠，多个盒体侧壁806向受控的释放系统提供侧向约束，一盒体底板808，所述控制释放装置被定位处，一折合区域810允许盒体底板向内折叠，以及一穿孔膜812具有多个孔814，所述穿孔膜812提供一受控的释放机构，并且可以调整到所需的尺寸以控制释放动力学。装置800还包含一折合区域816，以允许所述穿孔膜折叠，一脚座818允许所述穿孔膜固定在装置顶部而不发生位移，一盖体820向装置提供气密性并避免活性成分的释放，一拉环822允许通过破坏多个预穿孔来激活装置，盖体820上的多个预穿孔824确保装置的气密性，直到通过拉环激活装置，盖体的多个瓣体826允许穿孔膜812大小恰好在六角盒内。所述多个瓣体箭头可以做成方形或圆形，以便于装置800的密封。图8D示出了多个预穿孔824没有穿过整个盖体材料(即，不要从一侧穿透盖体820到另一侧)，留下一非穿孔部分828，以便在装置被存储时将活性成分和多种蒸汽的泄漏最小化。

在本申请的权利要求或说明书中，除非另有说明，形容词例如“基本上”和“约”之类的可以理解为是指将条件或特征定义为在公差范围内，即对于其预期的实施例的应用而言，对于实施例的操作是可接受的。

应当理解，当权利要求或说明书提及“一(a、an)”元件时，这种引用不应被解释为仅存在该元素中的一个。

在本申请的说明书和权利要求书中，动词“包含(comprise、include)”和“具有(have)”及其缀合词都用来表示动词的一个或多个宾语不一定是动词的主语或主语的多个成分、多个元件或多个部分的完整列表。

虽然本发明描述了有限数量的实施例，但是应当理解，可以对这些实施例进行许多变更、修改和其他应用。本发明应理解为不受本文所述具体实施例的限制，而仅限于所附权利要求的范围。

Claims (31)

1.一种用于在一液体中受控的释放一活性成分的受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)一贮存器；

(b)一第一活性材料，位于所述贮存器中，其中所述第一活性材料包含所述活性成分，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及

(c)一浮力机构，所述浮力机构包含一气室和一稳定器。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包含一超级疏水/疏油性的材料外层。

3.一种用于从一飞行平台部署的受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)一贮存器；

(b)一第一活性材料，位于所述贮存器中，其中所述第一活性材料包含一活性成分，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及

(c)一降落伞，连接到一盖体，所述盖体覆盖所述贮存器的多个孔，以便从一飞行平台释放所述受控的释放装置将导致所述降落伞打开，因而拉开所述盖体，暴露所述多个孔，进而释放所述活性成分。

4.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)一贮存器，所述贮存器分为多个腔室；

(b)多个活性材料，每个活性材料放置在所述多个腔室中的一个中，其中所述多个活性材料包含一活性成分，所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；以及

(c)多个孔，来自所述多个腔室中的每一个，用于通过所述多个孔从所述多个活性材料的每一个中释放所述活性成分。

5.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，当将所述受控的释放装置插入到一背心的周期性间隔设置的多个织物中时，所述多个孔被定位为以便被暴露出来。

6.如权利要求5所述的受控的释放装置，其特征在于，所述背心为一美国军用标准背心。

7.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，对应于所述多个腔室中的每一个的所述多个孔的数量适合于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

8.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，对应于所述多个腔室中的每一个的所述多个孔的尺寸适和于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

9.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，所述多个腔室的每一个中的所述活性成分的百分比浓度适合于改变来自相应腔室的所述活性成分的一释放速率。

10.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，所述受控的释放装置适合于可穿戴。

11.如权利要求4所述的受控的释放装置，其特征在于，所述装置还包含：一指示器，用于显示在所述装置的所述多个腔室的每一个中的所述活性成分剩余的一数量，所述指示器包含一刻度和一染料，所述染料被校准以与所述多个腔室的每一个中的所述活性材料具有相同的挥发性，因而显示所述多个腔室的每一个中所述活性成分的一剩馀浓度。

12.一种用于将具有一高熔点的一活性成分整合到一基质中的方法，其特征在于，所述方法包含步骤：

(a)将所述活性成分加热到其液态；

(b)将所述基质浸泡到液态的所述活性成分；以及

(c)将被浸泡的所述基质冷却，使得所述活性成分固化而被整合在所述基质中。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述活性成分是四氟苯菊酯。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述冷却是主动冷却或被动冷却。

15.一种用于将具有一高熔点的一活性成分整合到一基质中的方法，其特征在于，所述方法包含步骤：

(a)将所述活性成分与一溶剂结合以使所述活性成分液化；

(b)将所述基质浸泡到液态的所述活性成分与所述溶剂的一混合物；以及

(c)使所述溶剂蒸发，使得所述活性成分固化而被整合在所述基质中。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述活性成分是四氟苯菊酯。

17.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)一贮存器；

(b)一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；

(c)一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及

(d)一盖体，位于所述可渗透膜的上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述可渗透膜的受控的释放所述活性成分。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一活性材料还包含一基质和一改变材料中的一种或两者。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述受控的释放是由一受控的释放机构确定，所述的受控的释放机构选自由以下组成的群组：改变所述第一活性材料的一蒸发速率、改变所述基质的一表面积、改变所述可渗透膜的一渗透性、添加一个或多个扩散屏障、改变所述第一活性材料的一粘度、改变所述基质的一类型、改变所述贮存器的一温度、利用一活性释放机构、改变所述第一活性材料的一配方，及其组合。

20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述活性成分选自由以下组成的群组：一空间驱避剂、一精油、一拟除虫菊酯、一杀虫剂、一有机氯化物、一有机磷酸盐、一氨基甲酸酯、一新烟碱类、一除草剂、一引诱剂、一杀幼虫剂，及其组合。

21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述改变材料选自由以下组成的群组：一溶剂、一封装剂、一增强剂、一放热反应物、一油类，及其组合。

22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述基质选自由以下组成的群组：一多孔材料、一具有高表面体积比的材料、一合成材料、与所述改变材料反应的一材料，及其组合。

23.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包含至少一扩散屏障。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述扩散屏障包含至少一疏水域。

25.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述盖体气密地密封所述贮存器。

26.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置还包含一盖体释放机构，所述盖体释放机构选自由以下组成的群组：一机械盖体释放机构、一易碎盖体释放机构、一电热破裂释放机构、一电热应力破裂释放机构、一超声波盖体释放机构、一pH值基础的盖体释放机构、一光学基础的释放机构，及其组合。

27.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置适合于可穿戴。

28.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

一贮存器；

一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；

一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及

一盖体，位于所述可渗透膜的上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述可渗透膜的受控的释放所述活性成分，

其中所述装置包含一浮力机构，用于在一液体中部署所述装置。

29.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

一贮存器；

一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；

一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及

一盖体，位于所述可渗透膜的上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述可渗透膜的受控的释放所述活性成分，

其中所述装置适合于从一飞行平台部署，其中所述适合包含一降落伞。

30.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

一贮存器；

一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；

一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及

一盖体，位于所述可渗透膜的上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述可渗透膜的受控的释放所述活性成分，

其中所述贮存器由一折叠容器形成。

31.一种受控的释放装置，其特征在于，所述装置包含：

一贮存器；

一第一活性材料，位于所述贮存器中，所述第一活性材料包含一活性成分，其中所述活性成分为以下的一种：一杀虫剂、一空间驱避剂、一除草剂或一杀幼虫剂；

一可渗透膜，覆盖所述贮存器；以及

一盖体，位于所述可渗透膜的上方，所述盖体用于密封所述贮存器，使得所述盖体的移除导致所述第一活性材料通过所述可渗透膜的受控的释放所述活性成分，

其中所述装置还包含一指示器，用于显示所述装置中所述活性成分剩余的一数量，所述指示器包含一刻度和一染料，所述染料被校准以与所述活性材料具有相同的挥发性，因而显示所述装置中活性成分的一剩余浓度。

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