CZ307531B6 - Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi - Google Patents
Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307531B6 CZ307531B6 CZ2008-290A CZ2008290A CZ307531B6 CZ 307531 B6 CZ307531 B6 CZ 307531B6 CZ 2008290 A CZ2008290 A CZ 2008290A CZ 307531 B6 CZ307531 B6 CZ 307531B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fluid
- ultrahydrophobic
- properties
- separate
- formations
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 213
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 57
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 97
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 97
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 11
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 7
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 4
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 4
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 2
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 1
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 241000231739 Rutilus rutilus Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004800 psychological effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět v první variantě provedení obsahuje alespoň jednu plochu (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi, zahrnující alespoň jednu další plochu a/nebo útvar (3) s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi, a tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s plochou (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi a/nebo další plochou (3) a/nebo útvarem s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi. Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět v druhé variantě provedení obsahuje pouze alespoň jednu plochu (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi, která je rovinná a/nebo prostorově uspořádána, a tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s plochou (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi. Soustava v první i druhé variantě provedení dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4), kde tyto lokální prvky jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny, kterou tvoří otvor (6), prohlubeň (7), dutina, štěrbina (8), hrana (9) nebo okraj plochy (1, 2), práh, zakončení plochy (1, 2), zakončení dráhy, kaskáda (11), trubice (12) nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor (20) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, útvar doplňkové tekutiny (17), útvar (18) pevné látky, mechanický prvek měnící směr pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek (19) tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj (24) a zrcadlící plocha (23), a soustava dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4). Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako stavební nebo přírodní zábavný a/nebo relaxační element, obsahuje alespoň jednu plochu (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi na alespoň části své rozlohy, tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s alespoň jednou plochou (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi, a alespoň jeden hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4).
Description
Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi
Oblast techniky
Vynález se týká soustavy s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět, která obsahuje alespoň jednu plochu s ultrahydrofobními vlastnostmi a tekutinu.
Vynález se také týká soustavy s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako stavební nebo přírodní zábavný a/nebo relaxační element.
Dosavadní stav techniky
Ultrahydrofobicita nebo také superhydrofobicita je speciální efekt vytvořený na rozhraní tří fází, tedy pevné, kapalné a plynné, a je rovněž známý jako lotosový efekt. Lotos je známý tím, že jeho listy odpuzují vodu a to tak dobře, že si z něj berou příklad i výrobci moderních materiálů. Tento efekt spočívá ve zvláštním povrchu se speciální mikrostrukturou. Lotosový list je na povrchu posetý nespočetným množstvím navoskovaných hrbolků o velikosti zhruba 15 nanometrů. Tato složitá přírodní nanostruktura se vyznačuje tím, že silně odpuzuje vodu. Jakákoliv cizí částice prachu, oleje, kouře a jiných nečistot, která dopadne na její povrch, má s listem jen malou kontaktní plochu. Chloupky částici nadnášejí ve vzduchu a ta se jich přímo dotýká jen nepatrně. Mechanické nebo chemické vazby částice s povrchem listu jsou pak velmi slabé. Částici proto může lehce sfouknout vítr nebo smýt déšť. Dešťové kapky jsou od hydrofobního povrchu odpuzovány a než stečou, kutálejí se po povrchu listu a nabalují na sebe částečky špíny. List tak zůstává čistý. Tento samočisticí efekt byl popsán už v roce 1799. Bez povšimnutí však zůstal desítky let, než jej Wilhem Barthlott v roce 1989 začal opět studovat. Při tom také popsal dalších dvě stě rostlin s listy odpuzujícími vodu. Po důkladném popsání jevu se mu o sedm let později v roce!996 povedlo společně s jeho kolegou Nienhunisem vytvořit a předvést uměle vytvořený povrch na stejném principu. Záhy po představení prvního samočisticího povrchu začaly zkoušky jeho rozsáhlého využití. K výrobě hydrofobních materiálů s využitím nanočástic se pustila například německá chemička BASF. Zvláště u věcí, které jsou při používání vystaveny povětrnostním podmínkám prachu i jiným nečistotám, je takový povrch obrovskou výhodou. Křehká mikrostruktura náchylná k poškození sice prozatím nedovoluje použít tuto úpravu povrchu např. u obuvi, ale i tak je oblast jejího možného využití široká. Jedná se konkrétně o velké skleněné plochy, třeba zasklení budov. V současnosti je také již na trhu speciální barva, která dělá vnější stěny budov a střešní tašky omyvatelnými.
Ultrahydrofobních vlastností lze dosáhnout povrchovou úpravou provedenou řadou různých technologií, jako jsou např. technologie sol-gel, CVD nebo PECDV, obvykle za nízkých tlaků, ale i řadou jiných metod. V příspěvku [P. Roach, N. J. Shirtcliffe and Μ. I. Newton, Soft Matter, 2008, 4, 224-240] je uveden podrobný přehled současných znalostí a dosažené technologie v oblasti superhydrofobních povrchů. Je zde zmíněno, že intrinsickou hydrofobicitu lze speciální úpravou povrchu či drsnosti podstatně zvýšit. Tyto technologie jsou však technicky i finančně náročné a často jsou určeny pro zpracování jen určitého typu materiálů nebo těles omezených rozměrů. Pouze za určitých podmínek tyto technologie umožňují vytvářet materiály s nanostrukturou, která umožňuje za případné podpory vhodných povrchových chemických vazeb vytvořit tzv. „efekt lotosového květu“, což je ultrahydrofobita, tedy superhydrofobita, tj. tekutinami nesmáčivý povrch. Za ultrahydrofobní efekt se považuje, jestliže kontaktní úhel kapky tekutiny svírá s povrchem úhel v rozmezí 150-180°. V současnosti je již známa celá řada nanostrukturních materiálů, které za určitých podmínek umožňují dosáhnout ultrahydrofobního efektu (TiOj, sloučeniny na bázi organokřemičitých sloučenin, nanostříbro nebo jiné druhy nanokrystalů....), popř. dosahují ultrahydrofobicity, pokud tyto materiály, obvykle nanokrystaly, jsou v hojném množství a vhodným způsobem rozptýleny v jistém objemu povrchové vrstvy
- 1 CZ 307531 B6 sloužící jako nosná matrice. Zdá se, že v mnoha případech není tak důležité, jaké chemické vazby na povrchu nanostruktur jsou, tj. zda podporují hydrofobitu, či nikoliv, ale na základě výsledků z dostupné literatury vyplývá, že prvořadou úlohu má samotná vhodná nanostruktura vytvářeného materiálu, která musí být z chemického hlediska dostatečně stabilní.
Použití ultrahydrofobních nanostrukturních materiálů v průmyslu je v současnosti na samém počátku. Rada i známých výrobků, které slibují ultrahydrofobní efekt, mohou být v mnoha případech pouze hydrofobní. Za tento stav mohou složitá a finančně náročná technologie a nedostatečná mechanická odolnost vytvářených nebo nanášených nanostrukturních materiálů s ultrahydrofobními efektem. Výsledkem je, že se často hledá kompromis mezi vhodným materiálem, mechanickou odolností a cenovou dostupností. Doposud se snad nejlépe podařilo ultrahydrofobní úpravy povrchů realizovat v textilním průmyslu, ale může se také jednat o specifické výrobky v rámci stavebnictví omítky na budovách, stavební skla. Tyto výrobky jsou spojeny pouze se specifickými materiály, tvary, rozměry a použitím, jako je ochrana materiálu nebo stavebního prvku před vlivy počasí a nečistotami.
V oblasti zábavy, her a relaxace jsou známé aplikace ultrahydrofobních povrchů uvedené v patentech US 4199142 a 4142724, které se týkají jen úzké oblasti přesně stanovených výrobků či aplikací a umožňují využít jen nepatrnou část možností, které poskytují ultrahydrofobní povrchy. Konkrétně se řešení podle uvedených patentů US týkají bludiště s V-drážkou s ultrahydrofobní úpravou povrchu drážky, hry ”pin-ball” s kapkou kapaliny pohybující se po ultrahydrofobním povrchu a samotížnému pohybu smáčívého předmětu po kapkách vody na ultrahydrofobním povrchu na nakloněné rovině. Tyto aplikace však nejsou způsobilé např. pro rozvoj motoriky či jemné motoriky, rozvoj psychologických dovedností, relaxaci a rehabilitace apod.
Současným trendem jsou tzv. inteligentní hračky, které mají rozvíjet psychologické a/nebo motorické dovednosti zejména dětí, mají umožňovat aktivní kreativitu a sounáležitost s kolektivem založenou na vzájemné komunikaci osob při hře apod. Tyto požadavky naplňuje v současnosti jen relativně malá část výrobků, což jsou např. stavebnicové hry, „inteligentní plastelína“ atd. Dalším nedostatkem současného stavu techniky je zejména v oblasti výrobků pro děti, např. do 3 let, nepřiměřená velikost nebo také nebezpečnost celé řady stávajících hraček pro rozvíjení psychologických a/nebo motorických dovedností, např. z důvodu malé velikosti dětské dlaně, z důvodu nebezpečí spolknuti hračky nebo jejích součástí a následného zadušení, atd. V kontrastu s tím se však motorika či jemná motorika rozvíjí již od narození, během prvního půl roku si děti začínají uvědomovat lateralitu a také to, že jsou schopny ovládat ruce, nohy atd., a rovněž, že jsou schopny si uvědomovat vzdálenosti, čímž je rozvíjena schopnost uchopit předmět, strčit do předmětu apod. Okolo jednoho až dvou let se už běžně rozvíjí jemná motorika, avšak v současnosti dostupné hračky tomu nejsou uzpůsobeny, takže tuto schopnost si děti jen problematicky nacvičují. Na základě výše uvedeného lze vyvodit, že rozvoj některých psychomotorických vlastností zejména dětí je vlastně brzděn tím, že se k hračkám adekvátních rozměrů a vlastností prakticky dostanou až po 3 roku života. Podobná situace panuje i v oblasti pomůcek a hraček pro rehabilitační účely pro děti i dospělé, jako je cvičení jemné motoriky po úrazech, částečném ochrnutí, po mrtvici apod., mechanoterapie apod. Tato skutečnost pak brzdí návrat pacientů do aktivního života.
Podstata vynálezu
Cíle tohoto vynálezu je dosaženo soustavou s ultrahydrofobními vlastnostmi jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět, jejíž podstata spočívá v tom, že plocha s ultrahydrofobními vlastnosti obsahuje alespoň jednu plochu a/nebo útvar s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi, přičemž soustava dále obsahuje tekutinu a/nebo oddělené útvary tekutiny, která je v kontaktu s plochou o ultrahydrofobních vlastnostech a/nebo plochou a/nebo útvarem s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi, a přičemž soustava dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny, kde
-2CZ 307531 B6 tyto lokální prvky jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny, kterou tvoří otvor, prohlubeň, dutina, štěrbina, hrana nebo okraj plochy, práh, zakončení plochy, zakončení dráhy, kaskáda, trubice nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, útvar doplňkové tekutiny, útvar pevné látky, mechanický prvek měnící směr pohybu tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj a zrcadlící plocha, a přičemž soustava dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny.
Cíle tohoto vynálezu je také dosaženo soustavou s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět, jejíž podstata spočívá v tom, že plocha s ultrahydrofobními vlastnostmi je rovinná a/nebo je prostorově uspořádána, přičemž soustava dále obsahuje tekutinu a/nebo oddělené útvary tekutiny, kteráje v kontaktu s plochou o ultrahydrofobních vlastnostech, a dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny, které jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny otvor, prohlubeň, dutina, štěrbina, hrana, okraj plochy, práh, prostorově otevřené zakončení plochy, kaskáda, trubice nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, útvar doplňkové tekutiny, útvar pevné látky, mechanický prvek s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj, zrcadlící plocha, a přičemž soustava dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny.
Cíle tohoto vynálezu je také dosaženo soustavou s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako stavební či přírodní zábavný a/nebo relaxační element, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje alespoň jednu plochu s ultrahydrofobními vlastnostmi na alespoň části své rozlohy, přičemž dále obsahuje tekutinu a/nebo oddělené útvary tekutiny, která je v kontaktu alespoň s plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, a dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny.
Tento vynález se ve své podstatě týká nových možností využití ultrahydrofobních vlastností povrchů výrobků zhotovených z různých materiálů a majících různé tvary a profily. Využití těchto vlastností umožňuje výrobu nových a netradičních výrobků použitelných zejména za účelem hry, zábavy, relaxace, rehabilitace atd. Při používání nových výrobků podle tohoto vynálezu se rozvíjejí motorické a psychologické dovednosti nebo se dosahuje významných relaxačních a rehabilitačních účinků, přičemž současně použití těchto výrobků umožňuje výrazným způsobem zvyšovat aktivní kreativitu a sounáležitost s kolektivem založenou na vzájemné komunikaci osob při hře apod. Ultrahydrofobní povrch a jeho možné kombinace s dalšími typy povrchů poskytuje možnosti dosáhnout zcela nových účinků a efektů, zejména formu, pohyb a zvuk kapaliny pohybující se po tomto povrchu, jako je klouzání, valení, skákání atd. nebo umožňuje dosáhnout nových a zajímavých trajektorií pohybu a/nebo klidového rovnovážného stavu kapky/kapek tekutiny na povrchu výrobku podle tohoto vynálezu. Podle tohoto vynálezu lze povrchy s ultrahydrofobními vlastnostmi za účelem dosažení dalších účinků a efektů, např. zvýšení smáčivosti povrchu, zachycení kapek, rozpití tekutiny apod., kombinovat s povrchy s hydrofilními či jinými vlastnostmi, např. lokálně, lineárně, plošně, trojrozměrně, kombinovaně. Tyto nové účinky a efekty lze podle tohoto vynálezu využít na různých výrobcích od naprosto jednoduchých konstrukcí hraček a následně z toho odvozené hry až po velmi složité systémy s elektronikou a počítačovými programy. Tyto nové účinky a efekty je možno také využít u zábavních, rehabilitačních, relaxačních, stavebních či přírodních elementů. Výrobky mohou být svou složitostí a účelem diferencovány pro požadovanou věkovou skupinu.
Výhodná provedení tohoto vynálezu jsou patrná ze závislých nároků a z popisu příkladných provedení.
-3 CZ 307531 B6
Objasnění výkresů
Tento vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. la příkladné uspořádání plochy s velkým množstvím lokálních prvků, hnacích prostředků tekutiny a dalších prvků, obr. 1b příkladné provedení tohoto vynálezu pro realizaci hry udržet kapku tekutiny na jednoduché destičce, obr. 1c příkladné provedení tohoto vynálezu pro realizaci hry přelézání, šplhání kapky tekutiny, obr. 2a příkladné provedení tohoto vynálezu pro realizaci hry stolní hokej s kapkou tekutiny a obr. 2b příkladné provedení tohoto vynálezu pro realizaci hry stolní minigolf s kapkou tekutiny a vedení kapky tekutiny tyčinkou se smáčivým koncem. Obrázky jsou ilustrativní pro znázornění široké škály možností tohoto vynálezu a výrobků vytvořených podle tohoto vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
V dalším textu budou popsány jak obecné principy tohoto vynálezu a jeho modifikací, tak i několik konkrétních příkladů provedení. Vztahové značky použité na obrázcích je třeba chápat jako ilustrativní pro znázornění možností tohoto vynálezu a výrobků vytvořených podle tohoto vynálezu.
V dalším textu nebudou vztahové značky z obrázků užívány z důvodu velké variantnosti provedení tohoto vynálezu, čímž by použití všech vztahových značek na všech místech učinilo text značně nepřehledným. Text samotný je koncipován tak, že absence vztahových značek nečiní potíže s jeho přehledností a určitostí.
Příklad 1
V prvním příkladu provedení obsahuje soustava podle tohoto vynálezu alespoň jednu plochu 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi. Plocha 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je rovinná neboje tvarovaná do trojrozměrného útvaru neboje kombinací rovinné a trojrozměrně tvarované plochy. Trojrozměrné tvarování plochy 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je plynulé, např. podobně jako je zvlněná krajina, a/nebo je skokové, např. pomocí hran, schodů atd., jak bude uvedeno v dalším textu.
Plocha 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je opatřena alespoň jednou další plochou 3 a/nebo útvarem bez ultrahydrofobních vlastností. Tato další plocha 3 či útvar mají v podstatě libovolný žádoucí tvar, geometrii a polohu na ploše s ultrahydrofobními vlastnostmi, tj. útvary jsou plošné a/nebo prostorové, nebojsou tvořeny otvory, nebo kombinací několika znaků, atd.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je přiřazena tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, které tvoří hlavní pohyblivou součást a které jsou, jak bude osvětleno v dalším textu, alespoň po časově omezenou dobu v kontaktu s plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, tj. leží na ní, pohybují se po ní, atd.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je dále přiřazen alespoň jeden lokální prvek, který aktivně či pasivně ovlivňuje chování tekutiny 4, a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 na ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi a způsobuje speciální efekty spojené s pobytem a/nebo pohybem tekutiny 4, a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 po ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi. Lokálním prvkem je alespoň jeden nebo kombinace několika z následujících lokálních prvků: otvor 6, prohlubeň 7, dutina, štěrbina 8, hrana 9, okraj plochy, práh, zakončení plochy nebo dráhy, kaskáda 11. trubice 12 nebo kapilára o požadované geometrii, lokální polouzavřený prostor 20 požadované geometrie vytvořený nejméně jednou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, doplňková tekutina 17 pro speciální efekty, jak bude uvedeno v dalším textu, útvar 18 pevné látky pro speciální efekty, mechanický prvek měnící směr
-4CZ 307531 B6 pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, s nejméně jednou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek 19 vytvářející elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole pro speciální efekty, světelný zdroj 24 nebo zrcadlící plocha 23 tvořená pevnými zrcadlícími předměty.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je dále přiřazen alespoň jeden hnací prostředek tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, který uvádí tekutinu 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, do pohybu nebo naopak brání pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, nebo pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, usměrňuje.
Příklad 2
Ve druhém příkladu provedení obsahuje soustava podle vynálezu alespoň jednu plochu 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi. Plocha 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je rovinná nebo je tvarovaná do trojrozměrného útvaru neboje kombinací rovinné a trojrozměrně tvarované plochy. Trojrozměrné tvarování plochy 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je plynulé, např. podobné jako je zvlněná krajina, a/nebo je skokové, např. pomocí hran, schodů atd., jak bude uvedeno v dalším textu.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je přiřazena tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, která tvoří hlavní pohyblivou součást a která je, jak bude osvětleno v dalším textu, alespoň po časově omezenou dobu v kontaktu s plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, tj. leží na ní, pohybuje se po ní, atd.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je dále přiřazen alespoň jeden lokální prvek, který aktivně či pasivně ovlivňuje chování tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, na ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi a způsobuje speciální efekty tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, spojené s pobytem a/nebo pohybem tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, po ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi. Lokálním prvkem je alespoň jeden nebo kombinace několika z následujících lokálních prvků: otvor 6, prohlubeň 7, dutina, štěrbina 8, hrana 9, okraj plochy, práh, prostorově otevřené zakončení plochy nebo dráhy, kaskáda U, trubice 12 nebo kapilára o požadované geometrii, lokální polouzavřený prostor 20 požadované geometrie s nejméně jednou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi vytvářející nejméně jednu nádobu o požadované velikosti, doplňková tekutina 17 pro speciální efekty, útvar 18 pevné látky pro speciální efekty, mechanická překážka o požadované geometrii s nejméně jednou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, kterou musí tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, a/nebo doplňková tekutina 17 při svém pohybu překonávat, což je podlézání, přelézání, obtékání, prvek 19 vytvářející elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole pro speciální efekty, světelný zdroj 24 nebo zrcadlící plocha 23 tvořená pevnými zrcadlícími předměty.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je dále přiřazen alespoň jeden hnací prostředek tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, který uvádí tekutinu 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, do pohybu nebo naopak brání pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, nebo pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, usměrňuje.
Příklad 3
Ve třetím příkladu provedení je soustava vytvořena jako zábavný, umělecký nebo relaxační stavební element neboje upraven přírodní element. Tento element obsahuje alespoň jednu plochu 1, 2, která má alespoň na části své rozlohy ultrahydrofobní vlastnosti. Tato plocha 1, 2 je buď rovinná, nebo je požadovaným způsobem tvarovaná, zakřivená atd. do požadovaného
-5 CZ 307531 B6 prostorového uspořádání nebo je tato plocha 1, 2 kombinací rovinné části a prostorově tvarované části.
Alespoň ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je přiřazena tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, která tvoří hlavní pohyblivou součást a která je, jak bude osvětleno v dalším textu, alespoň po časově omezenou dobu v kontaktu s plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, tj. leží na ní, pohybuje se po ní, atd.
Ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je dále přiřazen alespoň jeden hnací prostředek tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, který uvádí tekutinu 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, do pohybu nebo naopak brání pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, nebo pohyb tekutiny 4_a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, usměrňuje.
Pro zpestření a zlepšení požadované účinnosti je zábavný, umělecký nebo relaxační stavební element nebo přírodní element opatřen alespoň jedním lokálním prvkem pro vytváření speciálních efektů spojených s pohybem tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 zejména po ploše s ultrahydrofobními vlastnostmi nebo spojených s kontaktem tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 s touto plochou. Lokálním prvkem je alespoň jeden nebo kombinace těchto prvků: otvor 6, prohlubeň 7, dutina, štěrbina 8, hrana 9, okraj plochy, práh, zakončení plochy nebo dráhy, kaskáda H, trubice 12 nebo kapilára o požadované geometrii, lokální polouzavřený prostor 20 požadované geometrie vytvořený nejméně jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, doplňková plocha s ultrahydrofobními vlastnostmi, která obsahuje na své rozloze nejméně jeden plošný a/nebo prostorový útvar o požadované geometrii bez ultrahydrofobních vlastností, doplňková tekutina 17 pro speciální efekty, útvar 18 pevné látky pro speciální efekty, mechanický prvek ovlivňující směr pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 a/nebo doplňkové tekutiny 17 s nejméně jednou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek 19 vytvářející elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole pro speciální efekty, světelný zdroj 24 nebo zrcadlící plocha 23 tvořená pevnými zrcadlícími předměty.
U reálně existujícího předmětu podle tohoto vynálezu obsahujícího plochu 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, je této ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi přiřazena alespoň jedna další plocha, přičemž tyto plochy spolu mezi sebou vytvářejí či vymezují polouzavřený prostor 20 nebo zcela uzavřený prostor 21 pro pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4. Podle výhodného provedení je alespoň jedna z ploch vytvářejících či vymezujících polouzavřený nebo zcela uzavřený prostor 20, 21 pro pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, je alespoň na části své rozlohy průhledná.
Hnací prostředek tekutiny a/nebo oddělených útvarů tekutiny je tvořen alespoň jedním prvkem ze skupiny:
- gravitací iniciovaný pohyb, např. volný pád, samospád, naklonění, systematické naklápění plochy, prostorové uspořádání plochy, odkápnutí kapky tekutiny a/nebo kapek tekutiny, dopadající proud tekutiny,
- působení přírodních jevů, jako např. déšť 27, vítr, tání sněhu nebo ledu,
- působení směrovaného proudu plynného média, působení směrovaného proudu nebo částic kapalného média, působení směrovaných částic pevné látky nebo pohybujících se předmětů,
- manuální nebo automatizované mechanické pomůcky, nástroje nebo stroje, jako jsou hůlky, pálky, mlýnská kola, rotační nebo šoupací stroje s mechanickým prvky apod., u nichž se uplatňuje impuls předaný tekutině 4 a/nebo odděleným útvarům 5 tekutiny 4, dotekem plochou nástroje s ultrahydrofobními vlastnostmi a/nebo vedení tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 dotekem plochou nástroje bez ultrahydrofobních vlastností,
- působení kapátkem 25, čerpadlem atd.
Hnací prostředek tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, je dále tvořen alespoň jedním prvkem ze skupiny:
-6CZ 307531 B6
- srážka s pohybujícím se předmětem s plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi nebo s doplňkovou tekutinou 17,
- změna směru pohybu pomocí jiné plochy s ultrahydrofobními vlastnostmi,
- působení elektrického a/nebo magnetického a/nebo elektromagnetického pole,
- proměnlivost povrchové energie plochy, na které se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4 pohybují nebo které se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4 dotýkají
- opatření pro zachováním minimální povrchové energie tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4.
Tímto vynálezem je možno dosáhnout toho, že pohybující se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, vytváří alespoň jeden efekt z následujícího výčtu:
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, zaujímají tvar odpovídající minimální energii systému,
- stojící nebo pohybující se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, vytvářejí na ploše 1, 2 o ultrahydrofobních vlastnostech na rozhraní kapalné a pevné fáze souvislou tenkou vrstvu vzduchu nebo jiného plynu, která odděluje tyto fáze a způsobuje efekty pohybující se tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, po ploše skáčou nebo se kutálí, valí nebo kloužou, vibrují, rotují nebo se od plochy odráží, přičemž může vznikat tvar i zvuk odlišný od obvyklého způsobu tekoucí nebo kapající tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4,
- prostorové uspořádání plochy, po které se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4 pohybuje, směruje, zpomaluje nebo zrychluje pohyb tekutiny 4 nebo proud tekutiny 4 rozděluje nebo spojuje nebo zachytává,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, letící volným prostorem a dopadající na plochu se rozbíjejí na větší množství menších útvarů 5, jemnou tříšť nebo jemný aerosol, přičemž vzniklé menší útvary 5 tekutiny 4 se mohou zpětně odrážet do větší vzdálenosti, než je vzdálenost jejich zdroje,
- souvislý proud tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, na ploše vytváří hadovité útvary 5, které mohou mít tendenci se rozdělovat do separátních oddělených pravidelných i nepravidelných útvarů 5,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, jsou zachytávány nebo zpomalovány dalšími útvary požadované velikosti a geometrie, které nemají ultrahydrofobní vlastnosti nebo jsou naopak velmi smáčivé,
- proud tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, protéká obvyklým způsobem po smáčivém povrchu, který je ohraničen nejméně zjedné strany nejméně jednou plochou požadované geometrie a s ultrahydrofobními vlastnostmi, která tvaruje nebo ohraničuje proud tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, nebo proud tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů tekutiny 4, rozděluje nebo spojuje,
- pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, po zakřiveném povrchu ve tvaru kruhovém, válcovém, eliptickém nebo spirálovém vytváří periodické mírně tlumené kmity,
- stojící nebo pohybující se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, na ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi způsobují v mezivrstvě kapaliny a plochy vzduchové mezery, což má za následek vznik efektu zrcadlení a
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, pohybující se po nejméně jedné ultrahydrofobní ploše nebo proudící prostorem vytvářeným nejméně jednou ultrahydrofobní plochou uvádějí do pohybu další mechanické součásti nebo předměty, jejichž plocha nebo plochy rovněž mají či nemají ultrahydrofobní vlastnosti, nebo způsobují, že tyto součásti nebo předměty vydávají zvuk, tón, melodii, či roztáčí spirálu, mlýnská kola, rotující rozstřikovače, nárazem uvedou do pohybu kuličku, kyvadlo, rozezvučí zvonky, mísy, bubny atd.
Využitím lokálních prvků podle tohoto vynálezu lze dosáhnout toho, že tyto lokální prvky při pohybu tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4, po ploše 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi nebo při jejich doteku s touto plochou 1, 2 vytvářejí nejméně jeden efekt ze skupiny: - tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, při pohybu po ploše s nejméně jedním otvorem 6, prohlubní 7, dutinou, štěrbinou 8, hranou 9, okrajem plochy, prahem, prostorově
-7 CZ 307531 B6 otevřeným zakončením plochy nebo dráhy, kaskádou 11, trubicí 12 nebo kapilárou o požadované geometrii opouští těmito lokálními prvky plochu, po které se pohybuje,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, po ploše skáčou, kutálí se, valí se nebo kloužou, přičemž tímto způsobem přelézají nebo přeskakují mechanické překážky nebo otvory,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, jsou zachytávány nebo zpomalovány lokálními prvky tvořenými nejméně jedním otvorem 6, prohlubní 7 nebo kapilárou o požadované geometrii,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, amébovitým způsobem proklouzávají, propadávají, prolézají nebo se proplétají nejméně jedním otvorem 6, štěrbinou 8, kapilárou nebo dutinou nebo mezi příčkami požadované geometrie s ultrahydrofobními vlastnostmi a vytváří tím pohyb v 3D rozměru, přičemž se mohou dále dělit nebo naopak spojovat ve větší nebo menší útvary,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, s vhodnou příměsí jsou elektrostatickým a/nebo magnetickým a/nebo elektromagnetickým polem zachytávány, fixovány nebo uvolňovány, mění trajektorii pohybu, zpomalují nebo zrychlují pohyb, mění tvar nebo vibrují, vznikají speciální efekty prostorového uspořádání příměsí a jejich pohyb nebo na základě tohoto geometrického přeuspořádání dojde k rozdělení tekutiny 4 na více menších útvarů 5,
- srážkou tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny4, které mohou obsahovat vhodnou chemickou sloučeninu, s nejméně jedním útvarem doplňkové tekutiny 17 nebo pevné látky 18 obsahující jinou vhodnou chemickou sloučeninu dojde k chemické reakci způsobující změnu zabarvení, vydělení sedimentu, vydělení plynné látky, rozpad nebo roztržení útvarů 5 tekutiny 4, na větší množství menších útvarů 5 nebo vypaření tekutiny 4,
- tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, při pohybu po ploše, která obsahuje drobné sypké částice, nabaluje tyto částice do svého objemu a tím na povrchu zůstává viditelná stopa po trajektorii pohybu tekutiny, povrch se „čistí“ a tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4,ění své optické vlastnosti, zabarvují se, získávají větší hmotnost nebo viskozitu a
- stojící nebo pohybující se tekutina 4 a/nebo oddělené útvary 5 tekutiny 4, způsobují efekt zrcadlení v mezivrstvě kapaliny a vzduchové mezery na ploše 1, 2 o ultrahydrofobních vlastnostech vytvářející lokální prvky
V případě, že plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi je interaktivní displej spřažený s počítačem opatřeným požadovaným programem, je možné kromě použití lokálních prvků, efektů, hnacích prostředků atd. doplnit soustavu podle vynálezu např. o interaktivní obrazce, barvy atd., a tím modifikovat činnost soustavy nebo modifikovat hru atd., interaktivně reagovat na pohyb tekutiny 4 a/nebo oddělených útvarů 5 tekutiny 4 atd.
Příkladem ruční herní aplikace vynálezu je např. vytvoření plochy 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi na rovinné nebo různě profilované destičce, přičemž hrou může být, např. udržet kapku nebo více kapek tekutiny 4 na ploše, když kapky mohou mít i různou velikost, udržet kapku nebo více kapek tekutiny 4 v označené oblasti či na označeném místě, dosáhnout pohybu kapky nebo více kapek tekutiny 4 po předem stanovené trajektorii. Dalším příkladem ruční herní aplikace vynálezu je „hokej“ nebo „golf‘ s kapkami tekutiny 4 za pomoci hůlek s povrchem s ultrahydrofobními vlastnostmi, přičemž kapky tekutiny 4 se uvádějí do požadovaného pohybu právě hůlkami. Dalším příkladem ruční herní aplikace vynálezu je malování z kapek tekutiny 4 různé velikosti nebo skládání kapek 4 tekutiny různé velikosti a barvy do požadovaných nebo aktuálně fantazijně vytvořených útvarů. Dalším příkladem ruční herní aplikace vynálezu je hra, jejímž cílem je dostat kapku tekutiny 4 na určené místo na ploše. Dalším příkladem ruční herní aplikace vynálezu je hra houpačky s běhající kapalinou atd.
Další příklady herní aplikace vynálezu s plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi na rovinné nebo různě profilované destičce a s lokálními prvky, které způsobují speciální efekty. Při vytvoření lokálních prvků se smáčivými ploškami, které jsou označeny, např. očíslovány, je hra zaměřena na úkol postupně zavést kapky tekutiny 4 k jednotlivým číslům neboje hra zaměřena na úkol dopravit kapku tekutiny 4 na správné místo. Při vytvoření lokálních prvků jako překážek
-8CZ 307531 B6 s povrchem s ultrahydrofobními vlastnostmi je hra zaměřena na úkol vedení kapek tekutiny 4 takto vytvořenou překážkovou dráhou pomocí nástroje s plochou bez ultrahydrofobních vlastností. Při vytvoření lokálních prvků jako otvory 6 je hra zaměřena na úkol vedení kapek skrz otvory 6 o různé geometrii a velikosti, čímž vzniká jakási 3D prolézačka pro kapky. Při vytvoření lokálních prvků tyčkami/vzpěrami 16 o různé geometrii opět vzniká 3D prolézačka nebo 3D labyrint pro kapky tekutiny 4 apod.
Při aplikaci vynálezu na destičku s rovinnou nebo prostorově tvarovanou plochou 1, 2 s ultrahydrofobními vlastnostmi, při použití kapky tekutiny 4 s rozptýleným médiem feromagnetika a při použití např. permanentního magnetu nebo magnetů pod destičkou, na hůlkách apod. se vytvoří hra založená na cíleném vedení kapek tekutiny 4 požadovanou trasou atd.
Z technologického hlediska je možno využít tohoto vynález různými technologiemi pro dosažení ultrahydrofobních vlastností předmětů. Je však obzvláště výhodné použití nové technologie nanášení ultrahydrofobních vrstev pomocí plazmové trysky či soustavy plazmových trysek s dutou katodou obemykající dielektrickou kapiláru. Tato nová technologie umožňuje na rozdíl od ostatních provádět povrchovou úpravu buď jen v lokálních oblastech, celoplošně nebo na 3D, tedy na prostorových, útvarech. Dále tato technologie umožňuje kombinovat ultrahydrofobní úpravy povrchu předmětu s hydrofilními úpravami povrchu předmětu, lokálními, lineárními, plošnými, či 3D, dosahovanými rovněž uvedenými plazmovými tryskami s dutou katodou obemykající dielektrickou kapiláru a to současně v jednom výrobním procesu. Hydrofilní úpravy povrchu mohou sloužit k vytvoření vhodných efektů při kombinaci s ultrahydrofobními úpravami, jako je zvýšení smáčivosti povrchu, zachycení kapek na definovaném místě, rozpití kapaliny na definované ploše atd. Technologie využívající plazmových trysek s dutou katodou obemykající dielektrickou kapiláru umožňuje oproti mnohým jiným technologiím vytvoření potřebného ultrahydrofobního efektu či hydrofilního efektu jak na velmi malých předmětech nebo plochách od mm2, tak i na velkých předmětech a velkých plochách, na kterých se výhodou použijí multitryskové systémy. Technologie využívající plazmových trysek s dutou katodou obemykající dielektrickou kapiláru umožňuje využití tohoto vynálezu i v prohlubních 7, dutinách trubiček, atd. Technologie využívající plazmových trysek s dutou katodou obemykající dielektrickou kapiláru lze provádět nejen ve specializovaném výrobním prostoru, ale také ve volném prostoru, např. v terénu mobilním typem plazmového zařízení.
Aplikace založené na tomto vynálezu využívají zcela neobvyklých ultrahydrofobních efektů a úkolů, jako je např. udržení kapky vody na rovinné destičce, miniaturní kapkový fotbal nebo hokej, slalom kapek nebo skákající kapky. Výhodou takového uskutečnění tohoto vynálezu je, že takové hry lze provozovat na libovolném místě doma, ve škole, na ulici, v dopravních prostředcích apod., přičemž soustavu lze jednoduše strčit do kapsy, protože jí může být např. jednoduchá destička s rovinnou nebo 3D tvarovanou plochou s ultrahydrofobní úpravou a kapátko 25, resp. nádobka s vodou či jinou tekutinou. Rovněž i složitější hry, např. založené na interakci kapky s interaktivním elektronickým displejem a počítačovými programy mohou splňovat přání a požadavky mladých či dospívajících lidí.
Aplikace využívající tento vynález, zaměřené na děti do 3 let a děti předškolního věku, přispívají k rozvoji a harmonizaci laterality. Děti se učí osvojovat si prostorové pojmy, jako je horizontální, vertikální, pravý, levý, nahoře, dole, vpředu, vzadu, nezbytné např. pro čtení a psaní, ale i celou řadu dalších činností. Vynález umožňuje vytvořit malým dětem hračku či pomůcku odpovídající velikosti jejich dlaně a prstů bez nebezpečí spolknutí malých částí, protože kapka vody použitá jako tekutina nepředstavuje riziko či nebezpečí.
Soustavy s ultrahydrofobními efekty podle tohoto vynálezu, vytvořené jako hry pro kategorii lidí zdravotně postižených, po úrazu apod., napomáhají motorické i psychické rehabilitaci.
-9CZ 307531 B6
Soustavy s ultrahydrofobními efekty podle tohoto vynálezu mohou být také vytvořeny jako hry pro specifické kategorie spotřebitelů, např. neobvyklé chemické a fyzikální pokusy s kapkami a v kapkách apod.
Pokud je tento vynález aplikován na soustavy typu pokojová a/nebo zahradní fontána, vodopád, zvlhčovač apod., dosáhne se toho, že po ultrahydrofobní povrchu stéká kapalina jinak než po standardním povrchu, stékající kapalina může být ultrahydrofobním povrchem usměrňována do proudů, případně stříkající či kapající tekutina tvoří zcela nové efekty na ultrahydrofobním povrchu atd. Jsou možné také kombinace se speciálními efekty dávkované nebo stříkající kapaliny, která stéká, klouže, skáče po povrchu s ultrahydrofobní úpravou po větších, či menších kapkách, resp. vibrujících útvarech kapaliny za vydávání různých doprovodných zvukových efektů nevyskytujících se u klasických výrobků či výrobků bez ultrahydrofobních vlastností.
Pokud je tento vynález aplikován na soustavy typu kamenná zahrada, skalka, zídka, umělecký prvek, kamenná dlažba nebo jiná komunikační nebo oddechová plocha apod., je možné využít přírodních jevů, jako jsou např. déšť 27 a vítr k nestandardním efektům na ultrahydrofobním povrchu, jimiž jsou podle tohoto vynálezu takové soustavy alespoň částečně opatřeny. Stejných nestandardních efektů při pohybu tekutiny při využití přírodních jevů jako je např. déšť 27, vítr, tekoucí voda apod., je možné dosáhnout i pro přírodní elementy jako jsou např. písek, kameny, skály, kmeny neživých i živých stromů apod.
Psychologické účinky výrobků využívajících tento vynález jsou založeny na tom, že tekoucí voda je pro psychiku člověka uklidňujícím prvkem. Tekoucí voda je téměř vždy součástí oddychových částí měst, parků, zahrad, vstupních hal veřejných budov, hotelů, kaváren, restaurací apod., ale i oddychových nebo reprezentačních částí bytů nebo komerčních prostor. Zcela nové efekty formy, pohybu a zvuku vody, jako je klouzání, valení, skákání, atd., které lze dosáhnout využitím tohoto vynálezu na celý či částečný povrch jednotlivých částí nebo komponent fontán, vodopádů a jezírek na sebe díky své neobvyklosti a atraktivnosti zcela přirozeně přitáhnou pozornost nejen návštěvníků výše uvedených míst, ale také jejich vlastníků nebo provozovatelů.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět, která obsahuje alespoň jednu plochu s ultrahydrofobními vlastnostmi a tekutinu, vyznačující se tím, že plocha (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi obsahuje alespoň jednu další plochu (3) a/nebo útvar s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi, přičemž soustava dále obsahuje tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s plochou (1,2) o ultrahydrofobních vlastnostech a/nebo plochou (3) a/nebo útvarem s jinými než ultrahydrofobními vlastnostmi, a přičemž soustava dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4), kde tyto lokální prvky jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny, kterou tvoří otvor (6), prohlubeň (7), dutina, štěrbina (8), hrana (9) nebo okraj plochy (1,2), práh, zakončení plochy (1, 2), zakončení dráhy, kaskáda (11), trubice (12) nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor (20) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, útvar doplňkové tekutiny (17), útvar (18) pevné látky, mechanický prvek měnící směr pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek (19) tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj (24) a zrcadlící plocha (23), a přičemž soustava dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4).- 10CZ 307531 B6
- 2. Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako hračka, stavební nebo přírodní zábavný, relaxační či rehabilitační předmět, která obsahuje alespoň jednu plochu s ultrahydrofobními vlastnostmi a tekutinu, vyznačující se tím, že plocha (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi je rovinná a/nebo je prostorově uspořádána, přičemž soustava dále obsahuje tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s plochou (1, 2) o ultrahydrofobních vlastnostech, a dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4), které jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny otvor (6), prohlubeň (7), dutina, štěrbina (8), hrana (9) nebo okraj plochy (1,2), práh, prostorově otevřené zakončení plochy (1,2), kaskáda (11), trubice (12) nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor (20) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, útvar doplňkové tekutiny (17), útvar (18) pevné látky, mechanický prvek s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnostmi, prvek (19) tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj (24) a zrcadlící plocha (23), a přičemž soustava dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4).
- 3. Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, jako stavební nebo přírodní zábavný a/nebo relaxační element, která obsahuje alespoň jednu plochu s ultrahydrofobními vlastnostmi a tekutinu, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu plochu (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi na alespoň části své rozlohy, přičemž dále obsahuje tekutinu (4) a/nebo oddělené útvary (5) tekutiny (4), která je v kontaktu s alespoň jednou plochou (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi, a dále obsahuje alespoň jeden hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4).
- 4. Soustava podle nároku 3, vyznačující se tím, že soustava dále obsahuje lokální prvky pro vytváření speciálních efektů pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4), které jsou tvořeny alespoň jedním prvkem ze skupiny, kterou tvoří otvor (6), prohlubeň (7), dutina, štěrbina (8), hrana (9) nebo okraj plochy (1, 2), práh, zakončení plochy (1, 2), kaskáda (11), trubice (12) nebo kapilára, lokální polouzavřený prostor (20) s alespoň jednou plochou s ultrahydrofobními vlastnost, plocha s ultrahydrofobními vlastnostmi obsahující alespoň jeden útvar bez ultrahydrofobních vlastností, útvar doplňkové tekutiny (17), útvar (18) pevné látky, mechanický prvek měnící směr pohybu tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4), prvek (19) tvořící elektrostatické a/nebo magnetické a/nebo elektromagnetické pole, světelný zdroj (24) a zrcadlící plocha (23).
- 5. Soustava podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že ploše (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi je přiřazena alespoň jedna další plocha (3) a tyto plochy (1, 2, 3) vymezují lokální polouzavřený prostor (20) nebo uzavřený prostor (21) pro pohyb tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4).
- 6. Soustava podle nároku 5, vyznačující se tím, že alespoň jedna z ploch (1, 2, 3) je alespoň na části své rozlohy tvořena plochou (22) z průhledného materiálu.
- 7. Soustava podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hnací prostředek tekutiny (4) a/nebo oddělených útvarů (5) tekutiny (4) je tvořen alespoň jedním prostředkem ze skupiny volný pád, samospád, směrovaný proud plynu, směrovaný proud kapaliny, směrované částice pevné látky, pohybující se předměty, manuální a/nebo automatizované pomůcky, kapátko, čerpadlo, elektrické pole, magnetické pole, elektromagnetické pole, proměnná povrchová energie stykové plochy.-11CZ 307531 B6
- 8. Soustava podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že plochou (1, 2) s ultrahydrofobními vlastnostmi je interaktivní displej, spřažený s počítačem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2008-290A CZ307531B6 (cs) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2008-290A CZ307531B6 (cs) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008290A3 CZ2008290A3 (cs) | 2010-01-20 |
| CZ307531B6 true CZ307531B6 (cs) | 2018-11-14 |
Family
ID=41528855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2008-290A CZ307531B6 (cs) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307531B6 (cs) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4142724A (en) * | 1976-04-30 | 1979-03-06 | Michael Ebert | Water maze game with super-hydrophobic surface |
| US4199142A (en) * | 1976-04-30 | 1980-04-22 | Michael Ebert | Toys and games using super-hydrophobic surfaces |
| WO2006037727A1 (de) * | 2004-10-04 | 2006-04-13 | Wagenhofer Coating Services Gmbh | Dekorations- und spielgegenstand |
-
2008
- 2008-05-12 CZ CZ2008-290A patent/CZ307531B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4142724A (en) * | 1976-04-30 | 1979-03-06 | Michael Ebert | Water maze game with super-hydrophobic surface |
| US4199142A (en) * | 1976-04-30 | 1980-04-22 | Michael Ebert | Toys and games using super-hydrophobic surfaces |
| WO2006037727A1 (de) * | 2004-10-04 | 2006-04-13 | Wagenhofer Coating Services Gmbh | Dekorations- und spielgegenstand |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2008290A3 (cs) | 2010-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stewart et al. | Fearful symmetry: Is God a geometer? | |
| Lukas | Theme park | |
| Lyndon et al. | Chambers for a memory palace | |
| CA2642160A1 (en) | Three-dimensional magnetic amusement device | |
| Ackermann | Playthings that do things: a young kid's" incredibles"! | |
| Pursell | From playgrounds to PlayStation: The interaction of technology and play | |
| JP2022516017A (ja) | 創造的な構築セットの付属品 | |
| Gennawey | Universal versus Disney: The Unofficial Guide to American Theme Parks' Greatest Rivalry | |
| JP6476365B1 (ja) | 立体玩具 | |
| CZ2008290A3 (cs) | Soustava s ultrahydrofobními vlastnostmi, stavební nebo prírodní zábavný a/nebo relaxacní element | |
| JP5054154B2 (ja) | 操作コマと、操作コマを使ったサッカー遊戯具、スラローム遊戯具、喧嘩ゴマ遊戯具、およびジャンプ遊戯具 | |
| JP6837638B2 (ja) | 遊具 | |
| CN206214733U (zh) | 力学组合玩具 | |
| CN101479013B (zh) | 驱动陀螺 | |
| CN205307766U (zh) | 一种玩滚珠粒全能运动架 | |
| Streb | Streb: how to become an extreme action hero | |
| CN215025994U (zh) | 一种积木系统 | |
| US2958980A (en) | Flying saucer pull toy | |
| CN213760489U (zh) | 一种可移动的捉迷藏屋 | |
| KR101553829B1 (ko) | 발로 차는 제기볼 | |
| CN211863811U (zh) | 一种滚珠游戏装置 | |
| CN110439329A (zh) | 一种户外情景体验立体迷宫乐园 | |
| JP3105449U (ja) | フライングディスク | |
| CN113274744A (zh) | 一种积木系统 | |
| CN208852424U (zh) | 夸得瑞拉塑料陷阱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200512 |