自給式電壓產生系統的製作方法

2023-07-31 18:14:01 5

專利名稱：：自給式電壓產生系統的製作方法自給式電壓產生系統本申請要求在2006年12月18日提交的臨時申請No.60/875,467的優先權。
背景技術：
：化妝品包裝採取多種形式。一些容器是柔性的，一些是剛性的，一些是半剛性的。這些化妝品容器可由玻璃、金屬和塑性材料或它們的組合製成。容器或包裝通常用於盛裝、保存並在大多數情況下提供關於其中所容納的化妝品組合物的信息。常規上，將化妝品包裝於還可包含塗敷器裝置的各種容器中。使用塗敷器裝置以便於將化妝產品沉積或散布於化妝產品使用者所需要的目標表面區域上。典型的塗敷器包含刷子、墊子、海綿、梳子、霧化式泵噴嘴、刮刀和植棉尖棒(flockedtippedwand)等。術語"化妝品"意指廣泛地包括護膚霜、皮膚修護劑、粉底、遮瑕骨(concealor)、口紅、唇彩、睫毛骨、眼影、指甲油、洗髮精、沐浴液、爽身粉(bodypowder)、肥皂和香水。化妝品包裝或塗敷器常常必須執行一些需要電壓源的功能。典型地，該電壓源由電池或交流("AC")或直流("DC")電壓源例如電插座提供。可以使用電壓來搡作電動機、提供熱量、提供超聲能或發光。圖l和圖2是可更新能量包裝器具的簡化透視圖；圖3(a)和圖3(b)是可更新能量包裝器具的簡化俯視圖；圖4是用於脫毛蠟的目標塗敷的電磁加熱器件的簡化側視圖5是器具的簡化側視圖，其中產品在穿過泵或噴頭時被加熱；圖6是具有由存儲在電容器內的電荷供電的單元劑量泵的器具的簡化側視圖；圖7(a)和圖7(b)是可更新能量包裝器具的簡化透視圖；圖8是包含壓電能量系統的包裝的分解側視圖；圖9是容納壓電能量系統的擠壓型包裝的分解側視圖。發明詳述本發明一般涉及自給式電壓產生系統。自給式電壓產生系統通常包含(a)用於容納產品的包裝或器具；(b)包含於所述包裝或器具中的產生電壓源的至少一個壓電元件；(c)用於激活壓電元件以產生電壓源的裝置；和(d)用於利用由壓電元件產生的電壓的裝置。壓電元件可以是離散顆粒和/或纖維材料的形式。包裝或器具包含用於容納產品的第一封閉空間和包圍第一封閉空間的第二封閉空間。第一封閉空間通常與感應線圏或其它等效的裝置接觸，且第二封閉空間容納有在所述第二封閉空間內振蕩的磁性裝置，由此在感應線圏內產生電荷。包裝或器具還包含用於存儲電荷的電容器或其它等效的裝置、與電容器連接的整流器或其它等效的裝置和用於傳導在線圏中流動的電流以對電容器充電的裝置。包裝或器具還包含用於執行選自如下功能的裝置操作電動機、操作泵、提供超聲能、發光、提供聲能和提供振動能量。包裝或器具可以容納化妝產品例如化妝品製劑、化妝品包裝和化妝品塗敷器。不需要電池或外部電源。一旦電荷耗盡，可通過簡單地搖動包裝或器具指定量的時間以對其不定地再充電。本發明是環境友好的，因為i)與電池或一次性(disposable)危害品不同，它使用可更新能源；ii)在某些情況例如機電驅動的噴射泵下，它不再需要環境不友好的化學物質例如CFC。可以在各種配置例如離散顆粒、壓電纖維或纖絲中使用電壓產生材料，可以將其捆束成平行陣列以製成換能器或布置成平坦的單層以用作致動器。還可以將產生電壓的離散顆粒、纖維、換能器或致動器統稱為"壓電元件"。在授權給Scott.等人的美國專利No.7，109,642B2中公開了用於製造壓電元件的方法，在此通過引用將其併入本文。本發明的特定電壓產生材料具有在經受機械應力時產生電壓的能力。壓電元件在本發明中始終保持相同，因為元件由機械應力產生電能。但是，該能量的最終用途將根據與消費者相關的個人護理需求和/或產品類型而顯著不同。這樣的壓電元件的電壓產生性能基於壓電效應，即，構成壓電元件的某些晶體響應機械應力產生對化妝品應用足夠高的電壓的能力。典型的電壓範圍可以為約0.01伏至約40000伏不等。各種應用需要不同的電壓量。例如，當本發明涉及照明時，電壓需求可以為2伏至大於120伏不等。機械應力可以由移動、振動或壓縮引起。可以由消費者用戶或一些其它來源例如由車輛(vehicle)產生的機械振動提供該機械應力。在壓電晶體中，正電荷和負電荷分開並對稱分布，使得總的晶體電荷為電中性。壓電晶體形成電偶極子。彼此相鄰的偶極子趨於在稱為魏斯(Weiss)疇的區域中排列。當施加機械應力時，對稱性被打亂，並且晶體改變為非對稱的。該電荷非對稱性跨晶體材料產生電壓。例如，經受500磅力(lbf)(等於2千牛)的一立方釐米的石英可產生12500伏。當受壓縮、扭曲或歪曲時，壓電晶體獲得電荷。石英和如下材料表現出這種性能羅謝爾鹽(Rochellesalt)、鈦酸鋇、鋯酸鉛和鈦酸鉛、穩定化的氧化鋯、碳化矽、氧化錫、羥基磷灰石、二氧化鈦、氧化鋁、二硼化鋯和單晶弛豫材料等等。10將壓電纖維要麼捆束成平行陣列要麼布置成平坦的單層。當纖維受到彎曲、折曲或壓縮時，它們產生電荷。當纖維暴露於電場或磁場時，它們才幾械變形。壓電纖維複合物可以是柔軟且舒適的或完全剛性的。對於尺寸沒有限制，並且可以按各種直徑製造它們。壓電材料在電振蕩和機械振蕩之間提供方便的換能器效果。可以在發刷中使用壓電纖維，從而允許刷子自加熱。當將纖維機械彎曲時，機械能轉換成用於對刷子加熱器供電的電能。乾粉底塗敷器中的壓電纖維也可供給將化妝品附著於塗敷器所需要的靜電荷。此外，可以在由硬毛製成的幾乎任何化妝品塗敷器中使用該材料。為了在包裝內產生電場而產生的電壓還可以與因pH值變化而改變顏色的加酸顯色材料結合，以引起顏色變化。壓電效應是某些晶體響應施加的機械應力例如身體移動、振動或壓縮而產生高電壓的能力。壓電效應是可逆的，因為壓電晶體在經受外部施加的電壓時可少量地改變形狀。壓電材料的一些有用的應用是產生和檢測聲音、產生高電壓、產生電子頻率、微平衡和光學組件的超細聚焦。因此，與化妝產品相關的自給式壓電元件可通過將機械能轉換成電能而產生足夠的能量以向這樣的化妝產品提供電力以便促進化妝產品的目標實現。施加的力和得到的響應之間的關係依賴於壓電陶乾或聚合物的壓電性能；晶體的尺寸和形狀；以及電激勵和機械激勵的方向。(a)—種類型的機械能或電能的存儲的轉換能量與(b)第二種類型的電能或機械能的輸入能量的比率被定義為耦合係數ir的平方根，這裡，或者,存儲的電能施加的積4成能機電耦合係數k33、k31、kp和L定義通過陶瓷元件實現的從電能向機械能的能量轉換，或反之亦然。下標表示電量和機械量的相對方向以及涉及的移動類型。例如，它們可以與某些簡單的換能器形狀的振動模式相關。因此，kw適於在端部具有電極、沿長度被極化並且以簡單的長度膨脹和收縮振動的細長棒。U步及在一對長表面上具有電極、沿厚度被極化並且以簡單的長度膨脹和收縮振動的細長棒。kp表示在沿厚度被極化並且以徑向膨脹和收縮振動的薄圓盤中的電能和機械能的耦合。kis表示厚度剪切振動的能量轉換。由於這些係數是能量比率，因此它們是無量綱的。這些無量綱的數值與存儲在材料中的機械部分和電部分中的能量的比率相關。第一下標表示電場的方向，第二下標表示機械應變的方向，以百分比表示。存在三十二種不同的晶族。在三十二種晶族中，二十一種是非中心對稱的，即沒有對稱中心。這些晶族中的二十種表現出直接的壓電性。第二十一種晶體是立方族432。晶族中的十種是極性的，即，它們同時極化，在它們的晶胞中具偶極子，並表現出壓電性。如果通過施加電場可以使該偶極子反向，則稱該材料具有鐵電性。鐵電效應是如下的電現象某些離子晶體和壓電聚合物可以表現出能通過施加電場而反向的自發偶極矩。使用的術語鐵電性與材料表現出永久磁矩的鐵磁性類似。鐵磁材料中的原子的磁矩導致它們的行為類似於永久磁體。可以在本發明中使用磁體以從機械能產生電能。存在兩種主要的鐵電類型位移和有序-無序。作為典型的位移型鐵電體的鈦酸鋇中的效應是由於極化破壞，該在極化破壞中，如果離子稍微偏離平衡，那麼來自因晶體中的離子導致的局部電場的力比彈性恢復力更快地增加。這導致平衡離子位置的非對稱偏移，並由此導致永久偶極矩。在有序-無序鐵電性中，在各晶胞中存在偶極矩，但是在高溫下它們指向隨機的方向。在降低溫度並經過相轉變時，偶極子有序化，並在疇內全部指向同一方向。最期望的配置是具有有序的偶極子，即，所有的偶極子指向同一方向。然後能夠沿一個集中的方向傳播電壓。即使不是所有的偶極子都被排列，也存在壓電效應，但在這種情況下，壓電效應不強。非晶聚合物也可根據時間、壓力和溫度表現出一定程度的壓電性。壓電晶族如下:1、2、m、222、mm2、4、-4、422、4mm、-42m、3、32、3m、6、-6、622、6mm、-62m、23、-43m。可以在本發明中使用落入這些晶族中的材料。壓電性是材料的電行為和虎克定律的組合效應，該電4亍為的表達式為/-W其中，/是電位移，s是介電常數，E是電場強度，且該虎克定律為其中，s是應變，s是柔度，r是應力。這些關係可被組合成耦合式，其中應變-電荷形式為+其中，d表示壓電常數，且上標五為零或恆定的電場。上標r表示零或恆定的應力場。下標f表示矩陣的轉置。6mm晶族的材料例如極化的壓電陶資(例如PZT)的應變-電荷也可記為formulaseeoriginaldocumentpage14度。它使作用於機械系統上的力與速度相關聯。結構上的某點的機械阻抗是U)施加到該點上的力與(b)在該點得到的速度的比率。機械阻抗是機械導納或可動性的倒數。機械阻抗是施加的力的頻率①的函數，並可隨頻率顯著改變。在共振頻率下，機械阻抗會較低，意味著需要較小的力以引起結構按給定的速度移動。因此，formulaseeoriginaldocumentpage15其中，f是力矢量，v是速度矢量，Z是阻抗矩陣，是頻率。電阻抗是正弦電流、交變或AC電流的對抗的量度。電阻抗的概念將歐姆定律推廣到AC電路分析。對於所有的壓電聚合物來說，不管形態如何，存在四個基本的要素。這些要素是(1)存在永久分子偶極子；(2)使分子偶極子取向或排列的能力；(3)—旦實現偶極子排列就維持它的能力；和(4)施加機械應力時材料耐受大應變的能力。聚合物聚偏二氟乙烯PVDF表現出比石英大幾倍的壓電性。磷灰石晶體也表現出壓電性能。磷灰石通常指的是分別以晶體中的高濃度的0H-、F—或Cl離子命名的羥基磷灰石、氟磷灰石和氯磷灰石。這三種最常見物類的混合物的化學式可表示為Ca5(P04)3(OH，F，Cl)。聚合物以外的材料可表現出壓電效果。這些材料包括石英和石英類晶體例如塊磷鋁礦(A1P04)、正磷酸鎵(GaP04)和具有鉀鈦礦或鎢-青銅結構的陶瓷(BaTi03、SrTi03、Pb(ZrTi)03、KNb03、LiNb03、LiTa03、BiFe03、Na具、Ba2NaNb505、Pb2KNb5015)。壓電纖絲或纖維的直徑範圍可以為從幾埃到大於一毫米。在授權給Cass等人的美國專利No.5，827，797中公開了柔性難熔纖絲的製造方法，在此通過引用將其併入本文。下面的表l列出與由AdvancedCerametricsInc.製造的示例性難熔纖絲相關的物理性能和電性能。顯示出可在本發明中使用的硬壓電材料和軟壓電材料。硬壓電陶瓷或高功率的壓電陶瓷耐受高水平的電激勵和機械應力。硬壓電體適於高電壓或高功率的發生器和換能器。與軟壓電體相比，硬壓電陶瓷對於由應力引起的去極化具有更高的抵抗力。高負載或畸變常數、低滯後性和高Qm表徵硬壓電體。機械Qm或品質因子提供共振頻率附近的機械振動響應的相對陡度或梯度的指示。與硬壓電體相比，軟壓電體對於由應力引起的去極化具有更小的抵抗力。這些軟陶瓷的特徵是高的靈敏度和介電常數。典型地，軟壓電體用於各種傳感器、低功率電動機型換能器、接收器和低功率發生器中。表1tableseeoriginaldocumentpage16此外，包含上述難熔纖絲的換能器和致動器在本發明中也是有用的。可以與化妝品組合物、包裝、容器和塗敷器配置一起使用本發明。這包括自加熱包裝例如用於個人護理的熱熔面罩和脫毛劑；用於睫毛骨和唇部塗敷以及用於乾粉底沉積的自加熱化妝品塗敷器；用於皮膚修護和個人護理的霜骨和洗液的自加熱墊塗敷器；用於睫毛骨和唇部塗敷的機械移動塗敷器；用於皮膚脫落修護的機械移動墊；用於個人護理和打扮(groom)的自加熱發刷，其由於刷子穿過頭髮的機械作用和/或硬毛接觸頭部時浸漬有壓電體的硬毛的彎曲而變熱；用於皮膚、頭髮和唇部的變色化妝品；自照亮包裝例如香味瓶和粉盒，其具有允許人觀看例如塗敷化妝品的活動的鏡子；和用於增強皮膚滲透或從載體釋放生物活性劑的產生電場的包裝或塗敷器。化妝產品的一些例子為驅蟲劑、抗衰老乳霜、面膜、口紅、剃鬚骨、脫毛劑、護膚劑、保溼液、護髮產品、牙骨、抗真菌粉末、皮膚貼(skinpatch)、唇骨和個人清潔擦拭物。在刷拭過程中，自給式浸漬壓電體的發刷可從遇到的移動產生其自身的熱量。這樣的壓電加熱刷子可以使頭髮變幹，而無需使用由插入電源插座中的電源線或電池作業系統供電的常規頭髮乾燥器。在一個實施方案中，壓電纖維或纖絲可與常規的硬毛例如交替行配置中的尼龍組合。壓電材料會由於在刷拭過程中出現的機械應力而產生電壓。可通過電容器裝置收集該電壓以存儲足夠的電能以便操作內置於刷子軸中的加熱元件。可以對睫毛骨塗敷器使用類似的配置，其中典型的睫毛骨刷的纖維可與壓電纖絲組合以產生操作加熱元件、超聲器件、靜電放電器件、旋轉或振動電動機的電能以便幫助將睫毛骨沉積或分布於睫毛上、使睫毛分離、使睫毛巻曲或改善塗敷睫毛骨的睫毛的整體外觀。壓電纖絲還可與指甲油塗敷器刷子的硬毛組合。與指曱油的刷子塗敷相關的折曲或彎曲應力可產生用於各種應用例如加熱、超聲放電或振動放電的電能，以分配或分散拋光材料和/或改善其外觀。還可以將壓電元件用於供給驅動聲學應用所需要的能量。例如，可將壓電元件集成到發刷中。作為利用加熱以使水從頭髮中蒸發的替代，可以通過將電能轉換成聲能以物理方式從毛千除去水。由於聲音由在空氣或其它材料中的壓力波構成，因此聲音在材料中產生振動。波中的壓力"推壓"物體，但作為波，它迅速變化，從而每秒多次重複性較強和較弱地推壓。這種推壓導致經受聲音的材料發生振動。正是這種聲音引起的振動使水滴從毛幹發生位移。這裡，詞語聲音和振動可互換使用。壓電元件可以供給電能，該電能可通過內置於刷子中的換能器轉換成聲能。根據選擇的換能器的類型，可以改變所需要的頻率以最有效地從頭髮除去水。可將壓電元件引入護皮墊、海綿、指甲油刷子、按摩棒、皮膚刷和棍形塗敷器中以提供觸感例如振動。這種自給式振動源可用於按摩療法以幫助散布或分布化妝品組合物，或者用作標記或監視與人體有關的一些事件的指示器。肌緊張由於涉及人體因此是肌肉的連續且被動的局部收縮。無意識的神經衝動使肌肉維持在局部收縮狀態。如果出現突然的拉拔或伸展，那麼身體通過自動增加肌肉緊張而響應，這種響應是幫助避免危險以及幫助維持平衡的反射。可將壓電元件製成柔性的並引入肌肉包裹體(wrap)中以監視肌肉緊張的水平。該肌肉包裹體將能夠感測導致肌肉拉拔事件的異常肌肉緊張。它會通過將振動形式的機械能轉換成電能而產生電力以激活或引發報警。報警會使得個人獲知他或她正在達到臨界點，該臨界點之後肌肉傷害是不可避免的。另外，這樣的配置不僅可用於感測緊張事件而且通過振動刺激抵消這樣的事件。壓電元件可用於給包裝或容器內的自給式超聲混合器供電。因此，可通過氣穴方式使用超聲能來混合化妝品組合物。氣穴可用於使膠質液體化妝品組合物中的懸浮顆粒均勻化或混合和分解(breakdown)。在授權給Kabushiki等人的美國專利No.6，123，412中公開了用於產生循環或混合的方法，在此通過引用將其併入本文。還可將壓電技術引入化妝品塗敷器例如睫毛膏刷或唇部塗敷器的設計中，以在塗敷器的移動過程中提供自給式熱源或聲音驅動的振動能量，以便改善化妝品塗敷或幫助將組合物從塗敷器轉移到接受者。例如，常常難以將睫毛骨組合物從塗敷器刷子轉移到睫毛上。這些組合物通常是高度粘性的並包含常常粘附於睫毛骨塗敷器的硬毛上的細顆粒材料。壓電元件可賦予熱量以降低睫毛骨組合物的粘度，從而使其能夠更容易地從塗敷器刷子流動到睫毛上。另外，壓電元件可用於對聲音塗敷器供電，該聲音塗敷器通過振動散布或分布來自塗敷器的化妝品組合物。與壓電材料摻合的旋轉或可線性移動塗敷器能夠改善化妝產品例如睫毛骨或唇部用產品的沉積。標準的睫毛骨和唇部塗敷器常常使用纖絲例如尼龍以塗敷粘性的睫毛骨或唇部用組合物。塗敷需要同時利用塗敷器沿睫毛或唇部的塗敷表面的旋轉和線性移動。例如，在睫毛青塗敷中，通過在梳狀移動中使刷子穿過睫毛將睫毛青塗敷到睫毛上。為了幫助將睫毛青沉積於睫毛上或與其接觸，通常沿與睫毛幹垂直的方向迅速地旋轉和/或線性移動刷子。這種動作有助於將睫毛骨組合物從刷子上轉移到睫毛上並改善各睫毛之間的分離，由此減少睫毛青組合物在睫毛上的積聚。在該實施方案中，具有旋轉或線性的自給式機械輔助移動的塗敷器可以有助於塗敷的速度和一致性。在上述的授權給Cass等人的美國專利No.5,827，797中公開的壓電纖絲可用於代替常規尼龍或其它等效硬毛纖絲或者與其組合。塗敷的動作可以產生足夠的電能，以對機械電動機供電，該機械電動機可線性地旋轉、攪拌、振動或移動塗敷器以幫助塗敷化妝品。此外，任何化妝品塗敷器或器具均可用於自包含對執行適當的化妝操作提供必要的電能的纖絲和/或纖維。可將包裝和容器設計為從壓電技術利用電壓以產生機械移動。可以按多種包裝形式將電壓用於包含機械移動的多種應用中。如上所述，在線性或旋轉的睫毛骨或唇部塗敷中，振動或振蕩機械移動有助於將化妝品組合物沉積和分布於接受者的目標塗敷表面上。可將該機械移動引入具有霜骨、洗液和凝膠組合物的自給式包裝或容器中，將所迷霜骨、洗液和凝膠組合物以旋轉或線性的方式塗敷到皮膚表面上以均勻地在皮膚表面上散布和分布該組合物。以類似的方式，本發明的自給式壓電元件可以產生足夠的能量，以使粉盒鏡子、有燈設備或塗敷器和/或與化妝品材料的包裝設計有關的裝飾性功能中的發光器件發光。例如，壓電元件還可提供自給式光電效應以便為發光二極體或其它發光部件供電，以便為粉盒鏡子和其它化妝品塗敷器提供光。引入壓電元件可為自混合、自加熱和自照明包裝供給電壓，該壓電元件在使用之前通過機械搖動例如用手搖動被激活。這些自給式壓電體供電的包裝可促進相轉變或改變化妝品組合物的流變特性。例如，這樣的自給式壓電包裝可將濃稠的或高粘度的化妝品製劑變成稀的、低粘度或自由流動的組合物。另外，壓電元件可用於促進各種轉變。這些轉變可以是構象的，使得在材料中出現結構變化以引起一種或多種生物活性劑的釋放。這可通過化學、構象或物理手段在降解或改變方面表現出來。存在各種實現活性材料釋放的方式。一個例子涉及通過一些其它的材料來包封活性劑。這些材料可以是固體、半固體或液體。通常發生一些降解過程，由此包封材料通過化學變化、化應反應或在一些情況下的物理降解而被腐蝕。本發明可以利用壓電元件以產生電壓並將產生的電能轉換成聲能。得到的聲波將充當用於降解包封材料的催化劑。在化學動力學中，觀察到超聲可在許多體系中顯著增強化學反應性，從而通過激活系統的原子和分子模式例如振動、旋轉和平移模式而有效地充當催化劑。另外，在使用固體的反應中，利用氣泡釋放的能量超聲擊碎固體塊，所述氣泡通過經由它們發生的氣穴瓦解而產生。這賦予固體反應物更大的表面積用於進行反應，由此增加反應的觀測速度。皮膚修護或皮膚護理產品可以利用被壓電元件驅動的自給式加熱或振動塗敷器作為改變整個包裝及其內含物的替代方案，這些壓電元件提供被轉換成振動或熱能的電能。與加熱塗敷器的尖端相比，加熱整個包裝及其內含物耗費更多的能量。並且，可能僅需要振動持續相對短的時間例如將化妝產品塗敷到皮膚表面上的過程中。需要較少的能量減少了壓電材料和伴隨的電路的量，這降低了成本並有助於保持部件的小型化。因此，塗敷器可操作規定量的沉積於其上的產品，並提供變化的效果，例如加熱、加溫、混合或依賴於皮膚塗敷過程中的能量的任何其它的變化或操作。在大多數的皮膚修護產品中，一些形式的塗敷器用於將皮膚護理組合物從包裝塗敷到皮膚表面上。這些設備或塗敷器中的許多種為海綿、布、紡織墊和刷子等的形式。由於塗敷器相對於皮膚表面的移動和壓力，因此從塗敷器釋放出化妝品組合物。向塗敷器添加熱能或振動能可以有助於從塗敷器沉積或釋放組合物。添加被引入這種塗敷器中的壓電元件將利用與塗敷過程相關的自給式機械能以增強向皮膚或塗敷表面的組合物的供給。由壓電元件產生的電壓還可以用於產生電場。電場可以用於激活電化學反應例如氧化或還原。在電化學反應中涉及的元素由各元素包含的電子數目來表徵。離子的氧化狀態是相對於其中性狀態的接收或給出的電子數目，該中性狀態被定義為具有零的氧化狀態。如果原子或離子在反應中給出電子，那麼其氧化狀態增加。如果元素接收電子，那麼其氧化狀態降低。例如，當鈉與氯反應時，鈉給出一個電子並荻得+1的氧化狀態。氯接收電子並獲得-l的氧化狀態。或正或負的氧化狀態的符號與各離子上的電荷值相對應。不同帶電的鈉和氯離子的吸引導致形成離子鍵。離子鍵基於兩種帶相反電荷的離子之間的靜電力。壓電元件可用於促進、改變或打破離子鍵或者促進電子的移動以提供某種效果或一組效果。該活動性還可用於改變化妝品組合物的流變性。可以利用螯合作用作為依賴於離子鍵破壞的藥物活性釋放。螯合作用是配體的可逆的鍵聯或絡合的過程。螯合體、螯合劑、多價螯合劑或絡合劑與金屬離子結合形成金屬絡合物。該術語通常用於其中金屬離子與螯合劑中的兩個或更多個原子鍵合的絡合物，但是這些鍵可以是配位或離子鍵的任意組合。上述的電場可破壞離子鍵，由此使絡合物分離並釋放活性成分。產生自給式電場的發刷可用於釋放與散開頭髮、頭髮纏結和頭髮打結有關的靜電。可通過包含帶電的壓電元件的物體來中和頭髮上的過量靜電。該帶電物體更特別是浸漬有壓電體的刷子的存在產生導致頭髮上的電荷自身再分配的電場，使得消除了頭髮纖維之間的吸引力並且纖維不再具有相互粘結的親合力。該再分配可被表徵為靜電放電。靜電放電被定義為處於不同的電勢下的物體之間的電荷傳遞。壓電刷子的電勢與相關於頭髮纖維的電勢不同，從而導致放電。本發明可由此消除由靜電導致的散開頭髮、頭髮纏結和頭髮打結的效果或使其最小化。產生自給式電場的包裝和/或塗敷器可用於通過幹擾皮膚實現原位特定皮膚滲透。壓電元件可以提供電場源並通過離子電滲療法增強皮膚滲透。離子電滲療法通過向皮膚施加小電流而起作用。這提供驅動力以使得能夠將帶電分子滲透到皮膚中。在具有與滲透劑相同的電荷的活性電極下，將貯藥器放在皮膚上。無關的對電極位於身體上的其它位置。活性電極有效排斥活性物質並強制其進入皮膚中。跨過障礙移動的帶電分子的數目直接與施加的電流相關並由此可被電流密度控制。其它因素包括在電流流動和電滲透存在下增加皮膚障礙的滲透性的可能性。本發明的另一方面是在組合物自身內包含作為離散顆粒的一個或多個壓電元件的化妝品組合物。這些離散顆粒表現出永久偶極矩。當分子中的兩個原子具有顯著不同的電負性時，出現永久偶極子。因此，一個原子比另一原子更加吸引電子，從而負電性變得更大，而另一原子正電性變得更大。材料的介電常數是反映該材料的電性能的數值。與其它普通的極性材料相比，壓電顆粒表現出非常大的介電常數。表2一些材料在室溫下的近似介電常數材料介電常數tableseeoriginaldocumentpage23當電子在分子中的一個位置處偶然比另一位置處的濃度更高時，因偶然性而出現瞬時偶極子，從而產生暫時的偶極子。當具有永久偶極子的一個分子排斥另一分子的電子時，出現感應偶極子，從而在該分子中"感應出"偶極矩。永久偶極矩材料以及永久偶極材料(壓電顆粒)與瞬時偶極材料或感應偶極材料之間的靜電吸引力均可促進上述兩種偶極子條件。範德瓦爾斯力和靜電力有助於顆粒粘附。由於這些力，本發夠發生瞬時或感應偶極轉變的材料。例如，壓電顆粒可粘附於氧化鐵顆粒上，-由此賦予與純氧化鐵不同的性能特點。該性能特點可以導致提高的膠質穩定性、提高的耐光性、顏色的改變和提高的溶劑斥力。本發明可包含二部分組合物，其中第一部分將包含能夠與包含於第二部分中的壓電顆粒相互作用的材料。可將第一部分塗敷於選擇的基材上。然後塗敷該系統的第二部分，從而導致僅選擇性地粘附於能夠與壓電顆粒相互作用的材料上。可以在分層型化妝品中使用這樣的顆粒。該分層化妝品組合物可基於正和/或負電荷分布而選擇。因此，以上列出的力將是組合物內的組成元素之間的粘附性的決定因素。典型的可更新能量包裝器具將包含i)存儲待供給材料的中空容積；ii)位於器具內的一個或多個腔室內並且尺寸設定為可在其中自由振蕩的一個或多個充電磁體；Hi)纏繞在器具周圍使得(一個或多個)充電磁體穿過線圈滑動的一個或多個線圏；iv)用於存儲產生的能量的電子組件；和v)利用由存儲的電荷所產生的電流的元件。當搖動器具時，(一個或多個)磁體在器具內振蕩並穿過線圈的內部橫截面，從而在線圈中產生交變電流。器具內的電子組件包括用於存儲電荷的電容器、與電容器連接的整流器和用於將在線圏中流動的電流傳導到整流器以對電容器充電的裝置。各種元件例如但不限於熱交換器、電動機或泵，可通過開關(可以是電開關或磁性開關)與電容器連接，並且當開關被打開時利用由存儲的電荷產生的電流。包裝可以是一次性的、可再循環的和/或可再填充的。參照附圖，圖1以簡化透視圖的形式顯示了一個包裝配置，其中該包裝由用於容納化妝品組合物的中空腔室或貯存器以及包圍j^存器的環形腔室構成。環形腔室內包含的是走向沿著環形腔室的外緣的錨定感應線圏和如下裝配的圓形/磁體或一組/P茲體，該裝配使得(一個或多個)磁體在所述環形腔室內自由移動或者向上和向下振蕩。當搖動包裝時，圓形磁體穿過感應線圏，從而導致產生電荷。一對彈性阻尼器或磁性阻尼器(未示出)分別位於各腔室的端部。這些阻尼器提供彈性力(在彈簧的情況下)或排斥磁力(在磁體的情況下)以在充電磁體穿過線圏時就保留充電磁體的殘餘動量並由此有利於充電。圖2表示與圖1中所示類似的另一包裝配置的替代性簡化透視圖。圖2使用容納於環形腔室內的單獨且相區別的圓筒腔室。各圓筒腔室包含自由地沿圓筒腔室的長度向上和相下滑動的圓柱形磁體。當搖動包裝時，圓柱形磁體穿過感應線圏，從而導致產生電荷。一對彈性阻尼器或磁性阻尼器(未示出)分別位於各腔室的端部。這些阻尼器提供彈性力(在彈簧的情況下)或排斥磁力(在磁體的情況下)以在充電磁體穿過線圏時保留充電磁體的殘餘動量並由此有利於充電。圖3(a)是圖1的俯視圖，顯示了圓形磁體和感應線圏的位置。圖3(b)是圖2的俯視圖，顯示了圓柱形磁體和感應線圏的位置。圖4是自加熱包裝的側視圖，其具有錨定在包裝外壁中的線圈、容納於環形腔室內的圓環形磁體，使其沿包裝的長度自由滑動。化妝品組合物，在這種情況下為可縮回的脫毛蠟棒，容納於中空或貯存器中。通過搖動包裝產生電荷。電荷保持存儲在電容器(未示出)中，直到開關(未示出)被開啟。一旦開啟，電流就流過帽蓋中的加熱元件並4吏脫毛才奉的目標區域熔融。該配置還可用於其它熱敏產品例如口紅或防曬劑棒(sunscreenstick)。加熱所述產品改變其物理或化學性能，從而使其能夠更有效或更容易地被塗敷。經塗敷，產品冷卻並返回其初始狀態，並重新獲得其初始的物理或化學性能。圖5是器具的側視圖，其中化妝產品在流出泵或噴頭時通過纏繞在泵導管的外緣周圍的加熱元件被加熱。由存儲在電容器(未示25出)中的電荷向加熱元件供電。可能的塗敷包括但不限於護膚霜和剃鬚骨。加熱產品可改變產品的物理或化學性能，例如使其能夠得以更有效或更容易地塗敷。經塗敷，產品冷卻並返回其初始狀態，並重新獲得其初始的物理或化學性能。圖6是具有由存儲在電容器中的電荷供電的單位劑量泵的動力器具的簡化側視圖。可使用的動力器具包括電動機以推進和分散口紅或止汗劑/除臭劑棒(deodorantstick)。圖7(a)是可更新能量包裝器具的簡化透視圖，該包裝器具具有i)存儲待供給材料的中空容積；ii)壓電電路元件；iii)用於存儲產生的能量的電子組件；和iv)利用由存儲電荷產生的電流的元件。當擾動器具(例如搖動或擠壓，如圖7(b)所示)時，機械應力被施加到壓電元件上，該壓電元件進而產生電壓。器具內的電子組件包括用於存儲電荷的電容器和用於傳導電流以對電容器充電的裝置。各種元件例如但不限於熱交換器、電動機或泵，可通過開關(可以是電開關或磁性開關)與電容器連接，並且當開啟開關時利用由存儲的電荷所產生的電流。圖8是具有塗敷器的化妝品包裝5的簡化分解前視圖，其中將按鈕6安裝在容納於帽蓋組件7中的壓電元件(未示出)上，該帽蓋組件7與超聲換能器8連接，所述超聲換能器8將電能轉換成聲能以提供振動響應，通過棒形組件9將該振動響應傳遞到塗敷器10，該塗敷器IO被插入盛裝化妝品組合物(未示出)的包裝11內。圖9是容納壓電能量系統的擠壓型化妝品導管6的簡化分解前視圖，其中帽蓋l被安裝在適於接收來自壓電元件的能量的環2上。環2被安裝在導管3上，該導管3包含化妝品組合物(未示出)並在每一側與嵌入擠壓導管外壁中的壓電元件4和5相接。當擠壓或按摩擠壓導管時，壓電元件4和5被機械應力激活，該機械應力產生驅動擠壓導管所需要的電能。權利要求1.一種自給式電壓產生系統，包含(a)用於容納產品的包裝或器具；(b)包含於所述包裝或器具中的產生電壓源的至少一個壓電元件；(c)用於激活壓電元件以產生電壓源的裝置；和(d)利用由壓電元件產生的電壓的裝置。2.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具包含用於容納產品的笫一封閉空間和包圍第一封閉空間的第二封閉空間。3.根據權利要求2的自給式電壓產生系統，其中第一封閉空間與感應線圏接觸，且第二封閉空間容納有在所述第二封閉空間內振蕩的磁性裝置，由此在感應線圈內產生電荷。4.根據權利要求3的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具還包含用於存儲電荷的電容器、與電容器連接的整流器和用於傳導在線圏中流動的電流以對電容器充電的裝置。5.根據權利要求4的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具包含用於執行選自如下功能的裝置操作電動機、操作泵、提供超聲能、發光、提供聲能和提供振動能量。6.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件選自離散顆粒、壓電纖維、纖絲、換能器和致動器。7.根據權利要求6的自給式電壓產生系統，其中將壓電元件捆束成平行陣列以便製成換能器。8.根據權利要求6的自給式電壓產生系統，其中將壓電元件布置成平坦的單層以便用作致動器。9.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件在經受機械應力時產生電壓。10.根據權利要求9的自給式電壓產生系統，其中機械應力由移動、振動或壓縮產生。11.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具容納選自如下的化妝產品用於睫毛骨和唇部塗敷以及用於乾粉底沉積的自加熱化妝品塗敷器；用於皮膚修護和個人護理的霜骨和洗液的自加熱墊塗敷器；用於睫毛骨和唇部塗敷的機械移動塗敷器；用於皮膚脫落治療的機械移動墊；用於個人護理和打扮的自加熱發刷，其由於使刷子穿過頭髮的機械作用和/或硬毛接觸頭部時浸漬有壓電體的硬毛的彎曲而變熱；用於皮膚、頭髮和唇部的變色化妝品；自照亮包裝例如香味瓶和粉盒，其具有允許人觀看例如塗敷化妝品的活動的鏡子；和產生電場的包裝或塗敷器，其用於增強皮膚滲透或從栽體釋放生物活性劑。12.根據權利要求11的自給式電壓產生系統，其中自加熱化妝產品是發刷。13.根據權利要求11的自給式電壓產生系統，其中自加熱化妝產品是選自睫毛骨刷和唇部塗敷器的化妝品塗敷器。14.根據權利要求11的自給式電壓產生系統，其中自加熱化妝產品是指甲油塗敷器刷子。15.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於提供聲能。16.根據權利要求15的自給式電壓產生系統，其中將壓電元件集成到發刷中，該發刷用於通過如下方式將水從頭髮除去將電壓轉換成聲能由此引起將水從毛嚢移去的振動。17.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具容納選自護皮墊、海綿、指甲油刷、按摩棒、皮膚刷和棍形塗敷器的化妝產品以提供振動效果。18.根據權利要求17的自給式電壓產生系統，其中振動效果用於執行選自如下的功能按摩治療、散布或分布化妝品組合物以及用作標記或監視與人體有關的事件的指示器。19.根據權利要求18的自給式電壓產生系統，其中壓電元件是柔性的，並被引入肌肉包裹體中以監視肌肉緊張的水平。20.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件用於對化妝產品中的自給式超聲混合器供電。21.根據權利要求13的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓在塗敷器移動的過程中對化妝品塗敷器提供熱源和聲驅動振動能量以改善化妝品塗敷或有助於從塗敷器向接受部位傳送化妝品組合物。22.根據權利要求13的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓提供振動能量以從化妝品塗敷器分配或分布化妝品組合物。23.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件產生足夠的電壓以對包含於包裝或器具中的電動機供電，其中所述電動機提供選自旋轉、攪拌、振動和線性移動的機械移動。24.根據權利要求23的自給式電壓產生系統，其中將機械移動應用於選自霜骨、洗液和凝膠的化妝品組合物。25.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件產生提供光源的電壓。26.根據權利要求25的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具是選自粉盒鏡子、化妝品塗敷器和其它化妝品包裝的產品。27.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件被機械移動激活以便為選自於自混合包裝、自加熱包裝和自照明包裝的化妝產品供給電壓。28.根據權利要求27的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓催化化妝品組合物的相轉變。29.根據權利要求27的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓改變化妝品組合物的流變特性。30.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓產生聲能以產生使化妝品組合物中的包封材料釋放的聲波。31.根據權利要求30的自給式電壓產生系統，其中包封材料選自固體、半固體和液體。32.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於提供選自熱能和振動能量的能量，該能量用於從與人的皮膚接觸而塗敷的塗敷器釋放化妝品組合物。33.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於產生激活電化學反應的電場。34.根據權利要求33的自給式電壓產生系統，其中電化學反應選自氧化和還原。35.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於促進、改變或破壞離子鍵。36.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於促進電子的移動以提供一組效果中的效果。37.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓用於改變化妝品組合物的流變性。38.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中器具是包含浸漬壓電元件的發刷，所述壓電元件產生電場以使與散開頭髮有關的靜電方文電。39.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中由壓電元件產生的電壓在化妝產品中提供電場，用於通過幹擾人的皮膚實現原位特定皮膚滲透。40.根據權利要求39的自給式電壓產生系統，其中由離子電滲療法實現皮膚的皮膚滲透。41.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中壓電元件作為離散顆粒存在於表現出永久偶極矩的化妝品組合物中。42.根據權利要求41的自給式電壓產生系統，其中永久偶極矩用於產生選自如下的性能提高的膠質穩定性、提高的耐光性、顏色的變化和提高的溶劑斥力。43.根據權利要求1的自給式電壓產生系統，其中包裝或器具用於選自如下的化妝產品驅蟲劑、抗衰老乳霜、面膜、口紅、剃鬚骨、脫毛劑、護膚劑、保溼液、護髮產品、牙骨、抗真菌粉末、皮膚貼、護唇骨和個人清潔擦拭物。全文摘要一種自給式電壓產生系統，其被引入用於容納產品的包裝或器具中。存在被引入包裝或器具中的至少一個壓電元件，且壓電元件在被激活時產生電壓源。然後將該電壓用於對作為包裝或器具的一部分的其它元件執行各種活動，例如操作電動機、提供熱量、提供超聲能、發光、提供聲能和提供振動能量。壓電元件是離散顆粒、壓電纖維、纖絲、換能器和致動器的形式。文檔編號H05B6/02GK101578914SQ200780046692公開日2009年11月11日申請日期2007年12月18日優先權日2006年12月18日發明者A·D·岡薩雷斯,D·塞魯蒂,G·A·奧諾斯基,J·S·庫雷克,L·蘭伯蒂,R·F·沃吉爾,W·E·麥克納馬拉申請人:雅芳產品公司