CN101301866B - 活性材料适应性物体夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及活性材料适应性物体夹具。在一种实施方式中，装置包括活性材料。所述活性材料的激活使在所述装置内的变形适应性和/或夹持物体而不会使所述物体结合到所述物体的表面下。在另一种实施方式中，与物体的接触使得所述装置内的变形适应性和/或夹持所述物体。在另一种实施方式种，物体夹具可以包括：凹槽，置于所述凹槽上的覆盖物，和经构造以使所述活性材料在所述凹槽中保持变形形状的开关。所述覆盖物包括活性材料。所述活性材料经构造以在和物体接触时变形到所述凹槽中。

Description

活性材料适应性物体夹具
技术领域
本发明涉及物体夹具(object holder)，更特别地涉及通过引入活性(智能)材料使其功能/性能提高的物体夹具。 
背景技术
物体夹具，特别在车辆中，对于消费者便利、车辆清洁和消除驾驶者对驾驶任务的关注和双手是很重要的。根据该夹具的设计，典型的接受器(receptacle)可以以不同程度的安全性/稳固性接收和夹持饮料容器(杯子、大杯和/或瓶子)。这些夹具的问题在于单一的夹具形状通常不能适应所有这些不同形状的物体并为其提供容易占有的方便性，而且通常不能在驾驶车辆会经历的不同范围的加速度下使其位置和定位足够稳固。 
因此持续地需要改进车辆中的该物体夹具以使单一夹具能够成功固定不同形状和尺寸的物体同时提供便于存取。 
发明内容
此处公开了用于夹持物体的方法和系统及其使用方法。 
在一种实施方式中，物体夹具可以包括：凹槽，置于该凹槽上的覆盖物(cover)，和经构造以使活性材料(active material)在该凹槽中保持变形形状的开关。该覆盖物包括活性材料。该活性材料经构造以在和物体接触时变形到该凹槽中。 
在另一种实施方式中，物体夹具包括：凹槽，置于该凹槽上且包括活性材料的夹持部分，和经构造以使该活性材料保持在该变形形状中直至去除该物体的开关。该活性材料经构造以在和物体接触时接收该物体并变形为该物体的形状。 
在另一种实施方式中，物体夹具可以包括：凹槽，置于该凹槽中的衬垫，和经构造以使在将物体放置在该凹槽中时引发活性材料的变形的开关。该衬垫包括活性材料。 
在另一种实施方式中，物体夹具可以包括：包括活性材料和/或感应器的伸出部分(extension)。该伸出部分经构造使得在物体接触该伸出部分或第二感应器时激活该活性材料以覆盖该物体的一部分并在展开位置时推斥该物体。 
在另一种实施方式中，物体夹具可以包括：经构造以接收物体并在该物体上产生正向夹持的凹槽；和包括活性材料并经构造以可释放地将该物体夹具紧固到表面上的智能加接基板(attachment base)。 
在另一实施方式中，装置包括活性材料。该活性材料的激活在该装置内产生变形以适应物体和/或夹持物体而不使该物体接合到该物体的表面下。 
在另一实施方式中，装置包括活性材料。与物体的接触在该装置内产生变形以适应物体和/或夹持物体。 
具体地说，本发明涉及以下方面： 
附图说明
1.物体夹具，包括： 
凹槽； 
置于该凹槽上的覆盖物，其中该覆盖物包括活性材料，其中该活性材料经构造以在和物体接触时变形到所述凹槽中；和 
经构造以使所述活性材料在凹槽中保持变形形状的开关。 
2.第1项的物体夹具，其中所述开关包括重量激活的开关和感应器，以及其中使所述活性材料保持变形形状包括选自加热活性材料和给控制器发送信号的行为。 
3.第1项的物体夹具，其中所述覆盖物包括形状记忆合金的同心环。 
4.第3项的物体夹具，其中所述覆盖物进一步包括具有比所述形状记忆合金更低的转变温度的形状记忆聚合物。 
5.第1项的物体夹具，其中所述活性材料选自MR流体和ER流体，且其中所述活性材料位于覆盖物的内部。 
6.第1项的物体夹具，其中所述活性材料是线圈状的，经构造使得在没有物体时该活性材料是卷绕的形成横越凹槽的表面，当用物体推压时该活性材料变形到空腔中以形成具有基本等于所述物体外径的直径的夹具。 
7.第1项的物体夹具，其中所述活性材料经进一步构造以适应所 述物体的形状。 
8.第1项的物体夹具，进一步包括经构造以可释放地将所述物体夹具紧固到表面上的加接基板。 
9.第8项的物体夹具，其中所述加接基板是包含活性材料的智能加接基板。 
10.第9项的物体夹具，其中所述活性材料是经构造以可释放地连接到所述表面上的环形接收区的活性钩状加接区。 
11.物体夹具，包括： 
凹槽； 
置于所述凹槽中且包括活性材料的夹持部分，其中该活性材料经构造以在和物体接触时接收所述物体并变形为所述物体的形状；和 
经构造以使所述活性材料保持在变形形状中直至去除所述物体的开关。 
12.第11项的物体夹具，其中所述夹持部分包括与所述活性材料连接在一起的刚性区。 
13.第12项的物体夹具，其中所述活性材料包括SMP。 
14.第12项的物体夹具，其中所述夹具进一步包括位于通过所述夹具且朝向该夹具的末端延伸的SMA线。 
15.物体夹具，包括： 
凹槽； 
置于所述凹槽上的衬垫，其中该衬垫包括活性材料；和 
经构造以在将物体放置在所述凹槽中时引发活性材料的变形的开关。 
16.第15项的物体夹具，其中所述活性材料包括形成多个凸起且可以激活以使该凸起扁平的SMA。 
17.第15项的物体夹具，其中所述活性材料包括形成多个凸起的SMP，且其中在加热时该凸起软化以允许物体插入，以及一经冷却所述SMP变硬以夹持物体。 
18.第15项的物体夹具，其中所述开关经构造以改变所述活性材料的温度。 
19.物体夹具，包括： 
包括活性材料和/或感应器的伸出部分，其中该伸出部分经构造使 得在物体接触该伸出部分或感应器时激活所述活性材料以覆盖物体的一部分并在展开位置时推斥所述物体。 
20.第19项的物体夹具，其中所述伸出部分包括经构造以在激活时在卷绕结构和散开结构之间运动的活性材料卷轴。 
21.第19项的物体夹具，其中所述活性材料包括能够在激活时夹持物体的指状物阵列。 
22.第21项的物体夹具，其中各指状物进一步包括多个与接头连接的链环，具有线状活性材料，所述线状活性材料沿所述指状物朝向指状物的末端延伸，使得所述指状物经构造以进行弯曲。 
23.第22项的物体夹具，进一步包括卷轴，其中在卷起位置时所述指状物卷绕在卷轴周围，并在展开位置时从所述卷轴伸展。 
24.第19项的物体夹具，其中所述伸出部分包括可由活性材料驱动的机械部分。 
25.物体夹具，包括： 
经构造以接收物体并在该物体上产生正向夹持的凹槽；和 
包括活性材料并经构造以可释放地将所述物体夹具紧固到表面上的智能加接基板。 
26.第25项的物体夹具，其中所述智能加接基板进一步包括经构造以可释放地与在所述表面上的环状物相连接的钩状元件。 
27.包括活性材料的装置，其中该活性材料的激活在所述装置内产生变形以适应和/或夹持物体而不使该物体啮合到该物体的表面下。 
28.第27项的装置，其中所述活性材料的失活和/或另一活性材料的激活将变形固定在所述装置内。 
29.第27项的装置，其中所述活性材料的失活和/或另一活性材料的激活使得变形逆转。 
30.包括活性材料的装置，其中与物体的接触在该装置内产生变形以适应和/或夹持物体。 
31.第30项的装置，其中所述活性材料的失活和/或另一活性材料的激活将变形固定在所述装置内。 
32.第30项的装置，其中所述活性材料的失活和/或另一活性材料的激活使得变形逆转。 
上述描述和其它特征是以下附图和详述的实例。 
现在参照附图，其是示例性的实施方式，其中相同的元件采用相同的编号。 
图1是夹具的一种实施方式的横截面视图。 
图2是当将物体放置在该夹具中时图1的夹具的横截面视图。 
图3是在该夹具中具有物体且该活性材料覆盖物夹持该物体的图1的夹具的横截面视图。 
图4和5是活性材料表面的示例性实施方式的等视轴图。 
图6是活性材料夹具的另一种实施方式的横截面视图。 
图7是夹持物体的图6的夹具的横截面视图。 
图8～11是包括图3中所示的实施方式和图7中所示的实施方式的结合的夹具的示例性使用方法的示例性连续示意图。 
图12是用于抓住物体的SMA指状物的示意图。 
图13是显示该指状物抓住该物体的图8的夹具的横截面试图。 
图14显示了指状物的实施方式，其中其位于不同的位置和状态。 
图15～17是各种形状的物体和可能的指状物位置的示意图。 
图18～20是包括由多个接头串连或并联连接的多个节段的活性物体的示例性实施方式。 
图21是具有SMP覆盖物/表面的适应性夹具的示例性透视图。 
图22～24是分别以顶视图和侧视图示出的图1～3中所示的夹具的其它实施方式的示例性实施方式。 
图25～28分别是由活性材料驱动的示例性机械适应性夹具系统的侧视图和顶视图。 
图29～33是由活性材料驱动的多节段的可展开的抓握装置的视图。 
具体实施方式
以下对实施方式的描述本质上仅是示例性的，决不用于限定本发明、其应用或使用。 
具有适应性大旅行杯的能力的物体夹具对于苏打水罐、瓶子、小杯和其它杯子容易过大。因此，这些较小的物体会掉出和/或移位。活性材料可以为物体夹具提供附加功能，使该夹具能够推进、压住和/或抓握该物体，以一些方式与该物体的尺寸和形状相适应。因此，该夹具可适合多种物体(例如杯子、罐子、瓶子、书写工具(例如钢笔、铅笔和标志器)、硬币、太阳镜、便携式电话、雷达探测器、无线电(卫星无线电)、MP3播放器、遥控开启器(例如车库开启器和开门器)、发射机应答器、钥匙和很多其他物品)。此外，由于以一定方式抓握或固定该物体(而不是仅设在支架中)，因此在突然加速或类似的驾驶条件的情况下也不会使其移位。为了进一步提高这些装置的功能，由于活性材料(例如固定到风挡、顶板、头枕等上的)提供的抓握/相容能力，可以在不借助于重力的情况下实现物体的固定。 
在一些实施方式中，该夹具可以具有在该夹具区域上的柔性覆盖物，使得该夹具的开口与该夹具周围的区域齐平。这简化了该夹具的清洁，并提高了该夹具所位于的区域(例如控制台、仪表板或车辆中的其他位置)的美观性。换言之，该夹具能够容纳/约束多种尺寸的物体，在不使用时，其能够提供更容易清洁的平坦和可能平滑的表面。在很多情况中，可以看到单一尺寸的夹具不能足够通用于车辆所有者可能需要固定在驾驶室中的较宽范围的物体。活性材料能使适应性夹具可以符合并施压以及甚至紧紧抓握不同的物体，因此使单一夹具多功能化。 
在一些实施方式中，该夹具可以拥有具有限定表面积的表面，在激活时，该表面的一部分或全部可变化。可以被动地(例如通过接触和接 近待夹持的物体(例如来自热咖啡杯的热流))、手动地(例如通过按钮、压力开关等)和/或经由感应器(例如接触，接近(电容)等)实现激活。例如可以激活改性AM使其在物体周围收缩或生长。此外或作为替代，可以使用感应器感应该物体的存在，例如感应物体放置在该适应性夹具之上/之中，和/或感应施加在新形成的凹槽或容器上的压力，使得在物体从该适应性夹具中取出时可以得知。该产生空间/凸起的表面可以随需要隐蔽和显示。其可以放置在任何表面特征上，包括门贴脸、控制台、手套箱门、突出装置、仪表板、座椅靠背、压头线(headliner)、防晒板、开关盘、货箱、后边饰等。此外，该夹具可以用于各种装置，例如运输车辆(飞机、火车、水运工具、卡车、拖车、地铁等)，建筑物(办公楼、商店、住宅、学校、餐馆、运动场、集会地点等)中，以及其它位置。 
此处描述了活性材料夹持组件的多个示例性实施方式。该活性夹具组件都使用了活性材料元件。示例性的活性材料(AM)包括：形状记忆合金(“SMA”；例如热和压力激活的形状记忆合金和磁形状记忆合金(MSMA))、电激活聚合物(EAP)，例如介电弹性体、离子聚合物金属组合物(IPMC)、压电材料(例如聚合物、陶瓷)和形状记忆聚合物(SMP)、形状记忆陶瓷(SMC)、气压塑料、磁流变(MR)材料(例如流体和弹性体)、电流变(ER)材料(例如流体和弹性体)、前述活性材料与非活性材料的复合物、包括至少一种前述活性材料的系统，和包括至少一种前述活性材料的组合。为方便起见，作为实施例，此处优选形状记忆合金和形状记忆聚合物。该形状记忆陶瓷、气压塑料(baroplastics)等可以以同样的方式使用。例如，具有气压塑料材料，高和低玻璃转变温度(Tg)组分的纳米相畴的压力诱导混合产生形状变化。气压塑料可以在相对较低的温度下重复处理而不会降解。SMC和SMA类似，但比其它形状记忆合金可以忍受更高得多的操作温度。SMC的实例是压电材料。 
形状记忆材料一旦应用或去除外部激活就会返回其初始形状的能力导致其在驱动器中(actuator)的应用以施加力导致所需的运动。活性材料驱动器提供与传统电机械和水力激活装置相比用于降低驱动器尺寸、重量、容积、费用、噪声和提高耐用性的潜能。例如，铁磁SMA表现响应于施加的磁场的高达百分之几的快速尺寸变化，且与磁场强度 成比例。然而，这些变化是单向变化，使用偏压力或场反转的装置将该铁磁SMA返回到其最初构造。 
形状记忆合金是具有至少两个不同的温度依赖性相或极性。这些相中最通常使用的是所谓的马氏体相和奥氏体相。在以下讨论中，马氏体相通常是指更可变形的低温相，而奥氏体相通常是指更刚性的高温相。当该形状记忆合金处于马氏体相时，将其加热，就会开始变化为奥氏体相。这种现象开始的温度通常称作奥氏体起始温度(As)。这种现象完成的温度通常称作奥氏体完成温度(Af)。当该形状记忆合金处于奥氏体相时，将其冷却，就会开始变化为马氏体相，这种现象开始点温度通常称作马氏体起始温度(Ms)。奥氏体完成转化为马氏体相的温度通常称作马氏体完成温度(Mf)。As和Af之间的范围通常称作马氏体到奥氏体的转化温度范围，而Ms和Mf之间的范围通常称作奥氏体到马氏体的转化温度范围。应当指出上述转化温度是SMA样品经历的应力的函数。通常，随着应力增加这些温度也会增加。由于前述性质，该形状记忆合金的变形通常发生在该奥氏体起始温度或以下(等于或低于As)。然后加热到高于该奥氏体起始温度会使得该变形的形状记忆材料样品开始恢复回到其最初(未受应力的)永久形状直至在奥氏体完成温度时结束。因此，用于与形状记忆合金一起使用的适合的激活输入或信号是具有足以造成在马氏体和奥氏体相之间转变的量级的热激活信号。 
该形状记忆合金记忆其在加热时的高温形态(即其最初的未受应力的形状)的温度可以通过略微改变该合金的组成和通过热机械处理进行调节。例如，在镍-钛形状记忆合金中。其可以在大于约100℃～小于约-100℃之间变化。该形状恢复过程可以发生在只有几度的范围内，或在更宽的温度范围上表现出更渐进的恢复。根据所需的应用和合金组成，该转变的起始和完成可以控制到在几度范围内。该形状记忆合金的机械特征在形成其转变的温度范围上变化很大，通常提供形状记忆作用和超弹性作用。例如，在马氏体相中观察到的弹性模量比在奥氏体相中的更低。通过用施加的应力对晶体结构排列进行重排，在马氏体相中的形状记忆合金可以经历较大的变形。在去除应力之后，该材料将保持这种形状。换言之，诱发SMA中相变的应力本身是双向的，在SMA处于奥氏体相时施加足够的应力会使其变化为低模量的马氏体相。去除施加的应力将使SMA变换回其奥氏体相，因此恢复其初始形状和较高的模量。 
示例性的形状记忆合金材料包括镍-钛基合金、铟-钛基合金、镍-铝基合金、镍-镓基合金、铜基合金(例如铜-锌合金、铜-铝合金、铜-金和铜-锡合金)、金-镉基合金、银-镉基合金、铟-镉基合金、锰-铜基合金、铁-铂基合金、铁-钯基合金等。该合金可以是双组分、三组分或更高量级的，只要该合金组合物具有形状记忆功能即可，例如形状、定位、屈服强度、挠曲模量、阻尼容量、超弹性和/或类似的性质的变化。适合的形状记忆合金组合物的选择部分取决于所需应用的温度范围。 
在高温下奥氏体相的恢复是通过非常大(与使该材料变形所需的相比)的应力，其可以高至奥氏体材料的固有屈服强度，有时高至变形的马氏体相的三倍或更多倍。对于需要大量操作循环的应用，可以得到小于或等于线的变形长度的约4％的应变。在使用直径为0.5毫米(mm)的Flexinol 线进行的试验中，得到约为4％的最大应变。对于更细的线或对于少量循环的应用，这一百分比可以提高到直至8％。在所得到的应变中的这种限制明显约束了SMA驱动器在空间有限的位置的应用。 
MSMA是通常由Ni-Mn-Ga构成的合金，其通过磁场诱发产生的应变而改变形状。MSMA对不同的磁和结晶取向具有内部变型(variant)。在磁场中，这些变型的比例会改变，导致材料的总体形状发生改变。MSMA驱动器通常需要该MSMA材料放置在电磁体线圈之间。通过该线圈的电流诱发磁场通过该MSMA材料，产生形状变化。 
如前所述，其它示例性的形状记忆材料是形状记忆聚合物(SMP)。“形状记忆聚合物”通常是指一旦应用激活信号就具有性能(例如模量、尺寸、热膨胀系数、水分渗透性、光性质(例如透射率)或包含前述性质中至少一种的组合)变化与其微结构和/或形态变化相结合的聚合物材料。形状记忆聚合物可以是热响应的(例如由直接通过热输入或去除或者间接通过适合在分子水平上导致内部产生热量的激发高振幅变化的频率变化释放的热激活信号造成的性质变化)、光响应的(即性质的变化是通过电磁辐射激活信号产生的)、湿度响应的(即性质的变化是由液体激活信号(例如湿度、水蒸汽或水)产生的)、化学响应的(即应环境中的一种或多种化学组分浓度(例如环境的H+离子浓度，即pH值)的变化响应的)，或包括前述至少一种的组合。 
通常，SMP是相间隔离的共聚物，包括至少两种不同单元，其可以描述为在SMP中限定不同的片断(segment)，各片断对SMP的总体性 质贡献不同。此处所述的术语“片断”是指相同或类似的单体或低聚物单元的嵌段、接枝或序列，其共聚形成SMP。各片断可以是(半)结晶的或无定形的，分别具有相应的熔点或玻璃化转变温度(Tg)。为了方便起见，此处所用的术语“热转变温度”通常是指Tg或熔点，取决于该片断是无定形部分还是结晶部分。对于包含(n)个片断的SMP。该SMP被称作具有一个硬片断和(n-1)个软片断，其中该硬片断具有比任何软部分更高的热转变温度。因此，该SMP具有(n)个热转变温度。该硬片断的热转变温度称作“最后转变温度”，所谓的“最软”片断的最低的热转变温度称作“初始转变温度”。需要重要指出如果该SMP具有多个具有特征为其可以是最后转变温度的相同热转变温度的片断，那么该SMP被称作具有多个硬片断。 
在将SMP加热到高于最后转变温度时，该SMP材料可以具有永久形状。该SMP的永久形状可以通过随后将SMP降低到该温度之下进行设定或记忆。此处所用的术语“初始形状”、“之前限定的形状”、“预设形状”和“永久形状”都是同义词，意欲交换使用。通过将该材料加热到高于任何软片断的热转变温度但低于最后转变温度的温度下可以设定临时形状，施加外部应力或负载以使该SMP变形，然后在保持该变形外部应力或负载的同时冷却到该软片断的特定热转变温度之下。 
可以通过在去除应力或负载的情况下将该物体加热到所述软片断的热转变温度之上但低于该最后转变温度的温度恢复该永久形状。因此，应当明确通过将多个软片断相结合，可以显示多个永久形状。同样使用层或复合物的方法，多个SMP的组合将显示出在多个临时和永久形状之间转变。 
该形状记忆材料也可以包含压电材料。而且，在某些实施方式中，该压电材料可以经构造作为用于提供快速展开的驱动器。此处所用的术语“压电材料”用于描述在施加电势时发生机械变形(形状改变)或相反在机械变形时产生电荷的材料。压电材料在受到施加电压时具有小的尺寸改变，其响应与施加场的强度成比例且相当快速(能够容易地达到千赫兹范围)。因为其尺寸变化小(例如小于0.1％)，因此为了显著提高尺寸改变的量级，其通常以其构造使得一经施加相当小的电压就会弯曲成凹入或凸起形状的压电陶瓷单形态或双形态平衬片驱动器的形态使用。 
一种类型的单形态是由外部结合至挠性材料箔或条的单一压电元件构成的结构，在用变压激活时其通过压电元件激活，随着其抵抗该压电元件的运动导致轴向翘曲或偏转。对于单形态的驱动器运动可以通过收缩或膨胀进行。单形态可以具有高至约10％的应变，但通常其仅可以支承相对于该单形态结构的总体尺寸较低的负载。预应力的单形态的一种商品实例称作“THUNDER”，其是薄层复合体单形态铁电驱动器和传感器的缩写。THUNDER是一种用压电陶瓷层(例如锆酸钛酸铅)电镀在两个主面上构造的复合结构。通过粘结剂层(例如由NationalAeronautics and Space Administration(NASA)开发的“LaRC-SI 
Figure S2008100928490D00081
”)将金属预应力层粘结到陶瓷层至少一面的电镀表面上。在制备THUNDER驱动器的过程中，将陶瓷层、粘结剂层和第一预应力层同时加热到超过该粘结剂熔点的温度，然后使其冷却，由此使该粘结剂层再次固化并硬化。由于金属预应力层和粘结剂层的热膨胀系数比陶瓷层更高，因此在该冷却过程中，该陶瓷层受到应变。而且，由于层压材料的热收缩比陶瓷层更高，因此该陶瓷层变形为具有通常为凹面的弓形形状。 
与单形态压电装置不同，双形态装置包括夹在两个压电元件之间的中间挠性金属箔。双形态比单形态具有更高的位移，因为在施加电压下，一个陶瓷元件收缩而另一个膨胀。双形态可以具有直至约20％的应变，但与单形态类似，通常不能承受与该单形态结构总体尺寸相比较高的负载。 
示例性的压电材料包括无机化合物、有机化合物和金属。关于有机材料，所有在分子的主链和/或侧链上具有非中心对称结构和较大偶极矩基团的聚合物材料都可以用作压电膜的选择物。聚合物的实例包括聚4-苯乙烯磺酸钠(“PSS”)、聚S-119(聚乙烯基胺主链偶氮发色团)及其衍生物、聚氟碳化合物，包括聚偏二氟乙烯(“PVDF”)、其共聚物偏二氟乙烯(“VDF”)、三氟乙烯(TrFE)及其衍生物；聚氯碳化合物，包括聚氯乙烯(“PVC”)、聚偏二氯乙烯(“PVC2”)及其衍生物；聚丙烯腈(“PAN”)及其衍生物；聚羧酸，包括聚甲基丙烯酸(“PMA”)及其衍生物；聚脲及其衍生物；聚氨酯(“PUE”)及其衍生物；生物聚合物分子，例如聚L-乳酸及其衍生物和膜蛋白质，以及磷酸盐生物分子；聚苯胺及其衍生物，和四胺的所有衍生物；聚酰亚胺， 包括Kapton 
Figure S2008100928490D00091
分子和聚醚酰亚胺(“PEI”)及其衍生物；所有膜聚合物；聚(N-乙烯基吡咯烷酮)(“PVP”)均聚物及其衍生物，和无轨PVP-共-乙烯基乙酸酯(“PVAc”)共聚物；和所有在主链或侧链或主链和侧链中具有偶极距基团的芳香族聚合物；以及包含前述至少一种的组合。 
此外，压电材料可以包括Pt、Pd、Ni、T、Cr、Fe、Ag、Au、Cu和包含前述至少一种的金属合金，以及包含前述至少一种的组合。这些压电材料也可以包括例如金属氧化物，例如SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、SrTiO3、PbTiO3、BaTiO3、FeO3、Fe3O4、ZnO，和包含前述至少一种的组合；和VIA族和IIB族化合物，例如CdSe、CdS、GaAs、AgCaSe2、ZnSe、GaP、InP、ZnS，和包含前述至少一种的组合。 
MR流体是一类其流变学性质可以随着施加磁场快速改变(例如在几毫秒内可以实现百分之几百的性质改变)使其相当适用于通过其剪切强度的显著变化使形状/变形锁定(约束)或松弛的智能材料，这种剪切强度的变化有用地用于此处所述的实施方式中的物体的握紧和释放。示例性的形状记忆材料也包括磁流变(MR)和ER聚合物。MR聚合物是微米尺寸的可磁极化的颗粒(例如下述的铁磁或顺磁颗粒)在聚合物(例如热固性弹性聚合物或橡胶)中的分散体。示例性的聚合物基体包括聚α烯烃、天然橡胶、硅酮、聚丁二烯、聚乙烯、聚异戊二烯，以及包含前述至少一种的组合。 
该聚合物结构的硬度和大概的形状都是通过改变施加磁场强度而改变剪切和压缩/拉伸模量实现的。该MR聚合物通常在暴露于磁场时在几毫秒内其结构就会发展，其硬度和形状改变与施加场的强度成比例。中止MR聚合物暴露于磁场会使该过程反转，该弹性体返回其低模量状态。然而场产生线圈的包装会产生困难。 
MR流体具有与施加磁场的量级成比例的剪切强度，其中在几毫秒内就会实现百分之几百的性质变化。尽管这些材料也面临产生施加场所需的线圈的包装问题，但其可以用作锁闭或释放机构，例如用于基于弹簧的抓握/释放。 
适合的MR流体材料包括分散在载体中的铁磁或顺磁颗粒，分散量例如为MR组合物总体积的约5.0体积％(vol％)～约50vol％。适合的颗粒包括铁、铁氧化物(包括Fe2O3和Fe3O4)、氮化铁、碳化铁、羰 基铁，镍、钴、二氧化铬、和包含前述至少一种的组合；例如镍合金、钴合金、铁合金(例如不锈钢)、硅钢、以及包括铝、硅、钴、镍、钒、钼、铬、物、锰和/或铜的其它。 
粒径的选择应当使得所述颗粒在受到磁场作用时具有多个磁畴特征。颗粒直径(例如沿颗粒的长轴测定的)可以小于或等于约1000微米(μm)(例如约0.1微米～约1000微米)，或者更特别地为约0.5～约500微米，更特别地为约10～约100微米。 
载体的粘度可以小于或等于约100000厘泊(cPs)(例如约1cPs～约100000cPs)，或者更特别地，约250cPs～约10000cPs，或者更特别地，约500cPs～约1000厘泊。可能的载体(例如载流体)包括有机液体，特别是非极性有机液体。实例包括油(例如硅油、矿物油、石蜡油、白油、液压油、变压器油和合成烃油(例如不饱和和/或饱和的))、卤代有机液体(例如氯代烃、卤代链烷烃、全氟聚醚和氟代烃)、二酯、聚氧化烯、硅酮(例如氟代硅酮)、氰基烷基硅酮、二醇，和包含前述载体中至少一种的组合。 
也可以使用含水载体，特别是包含亲水矿物粘土(例如膨润土或锂蒙脱石)。该含水载体可以包括水或包含极性的可与水混合的有机溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、碳酸乙烯、碳酸丙烯、丙酮、四氢呋喃、二乙基醚、乙二醇、丙二醇等)的水，以及包括前述载体中至少一种的组合。极性有机溶剂在载体中的量可以小于或等于该MR流体总体积的约5.0vol％(例如约0.1vol％～约5.0vol％)，或者更特别地，约1.0vol％～约3.0％。该含水载体的pH值可以小于或等于约13(例如约5.0～约13)，或者更特别地为约8.0～约9.0。 
当该含水载体包含天然和/或合成膨润土和/或锂蒙脱石时，粘土(膨润土和/或锂蒙脱石)在MR流体中的量可以小于或等于MR流体总重量的约10重量％(wt％)，或者更特别地，约0.1wt％～约8.0wt％，或者更特别地约1.0wt％～约6.0wt％，或者甚至更特别地，约2.0wt％～约6.0wt％。 
MR流体中的非必要组分包括粘土(例如有机粘土)、羧酸盐皂、分散剂、腐蚀抑制剂、润滑剂、抗磨损添加剂、抗氧化剂、触变剂和/或悬浮剂。羧酸盐皂包括油酸亚铁、环烷酸亚铁、硬脂酸亚铁、二硬脂酸铝和三硬脂酸铝、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸锌和/或硬脂酸钠；表 面活性剂(例如磺酸酯、磷酸酯、硬脂酸、单油酸甘油酯、倍半油酸脱水山梨醇酯(sorbitan sesquioleate)、月桂酸酯、脂肪酸、脂肪醇、氟代脂肪族聚合酯)和偶联剂(例如钛酸盐、铝酸盐和锆酸盐)；以及包含前述至少一种的组合。也可以包含聚亚烷基二醇(例如聚乙二醇)和部分酯化的多元醇。 
电流变流体(ER)与MR流体的类似在于在电压场而不是磁场的情况下，在受到施加场时其表现出剪切强度的改变。对施加场的强度快速并成比例地响应。然而，数量级小于MR流体，通常需要几千伏特。 
电子电激活聚合物(EAP)是一对电极和低弹性模量介电材料中间层的层压物。在电极之间施加电势会对中间层产生挤压使其面内膨胀。其表现出与施加场成比例的响应，在高频下可以激活。EAP渐变层压片材已经得到验证(由2005 SPIE Conference上的公司Artifical MuscleInc.)。其主要缺点在于其需要与压电体所需相比大约3个数量级大的施加电压。 
电激活聚合物包括具有对电场或磁场响应的压电、热点或电致伸缩性质的那些聚合物材料。电致伸缩性接枝弹性体的实例具有压电聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)共聚物。该组合物具有制备不同量铁电-电致伸缩分子复合体系。 
适用作电激活聚合物的材料可以包括任何对静电力响应变形或其变形导致电场变化的绝缘聚合物和/或橡胶。适用作预应变聚合物的示例性材料包括硅酮弹性体、丙烯酸弹性体、聚氨酯、热塑性弹性体、包含PVDF的共聚物、压敏粘合剂、含氟弹性体、包含硅酮和丙烯酸部分的聚合物(例如包含硅酮和丙烯酸部分的共聚物，包含硅酮弹性体和丙烯酸弹性体的共混聚合物，等)。 
用作电激活聚合物的材料可以基于材料性质选择，例如高电击穿强度、低弹性模量(例如用于大或小的变形)、高介电常数等。在一种实施方式中，该聚合物的选择可以使得其具有小于或等于约100MPa的弹性模量。在另一实施方式中，该聚合物的选择可以使得其具有约0.05兆帕(MPa)～约10MPa，或更特别地为约0.3MPa～约3MPa的最大激活压力。在另一实施方式中，该聚合物的选择可以使得其具有约2～约20，更特别地约2.5～约12的介电常数。本发明并不意欲限定到这些范围内。在理想情况下，如果该材料具有较高的介电常数和较高的介电强 度，那么具有比上面给出的数值更高的介电常数的材料将是适宜的。在很多情况下，电激活聚合物可以制备并实施为薄膜，例如厚度小于或等于约50微米。 
由于电激活聚合物可以在高应变时偏斜，因此附着于该聚合物的电极应当也会偏斜而不会危及机械或电性能。通常，适用的电极可以是任何形状和材料，只要其能够为电激活聚合物施加适当的电压或由其接收适当的电压即可。该电压可以是恒定或随时变化的。在一种实施方式中，该电极粘附于聚合物的表面。粘附于该聚合物的电极可以适应并遵循该聚合物的形状改变。该电极可以仅作用在电激活聚合物的一部分，而且依照其几何形状限定激活区域。各种类型的电极包括包含金属痕迹和电荷分布层的结构电极、包含在平面尺度范围内变化的构造电极、导电脂(例如碳脂和银脂)、胶状悬浮体、高纵横比的导电材料(例如碳纤维和碳纳米管，和离子传导性材料的混合物)以及包含前述至少一种的组合。 
示例性的电极材料可以包括石墨、碳黑、胶状悬浮体、金属(例如银和金)、充填凝胶和聚合物(例如银充填和碳充填的凝胶和聚合物)、和离子或电传导性聚合物，以及包含前述至少一种的组合。应当理解某些电极材料可以适用于特定的聚合物，但并不适用于其它。作为实例，碳纤维适用于丙烯酸弹性聚合物，但不适用于硅酮聚合物。 
磁致伸缩体(magnetostrictive)是在受到外部磁场作用时具有较大的机械变形的固体。该磁致伸缩现象有助于在该材料未暴露于磁场时在该材料中无规定向的小磁畴的旋转。在铁磁体或铁磁固体(例如Terfenol-D)中该形状变化是最大的。这些材料对施加磁场的强度具有非常快的响应能力，其应变与施加磁场的强度成比例，一旦去除磁场就会回到其最初尺寸。然而，这些材料具有约0.1～约0.2％的最大应变。 
在图1～3中所示的一种实施方式中，该夹具包括凹槽2、开关(例如开关、传感器、控制器等)4和覆盖物6。该覆盖物非必要地可以包括传感器(未示出)。在将物体(例如苏打水罐8)放在该覆盖物6上使，该覆盖物会伸长，与该罐8相适应并使该罐8移动到该凹槽2中。一旦该罐到达该凹槽2的底部，开关(例如重量激活开关)会激活AM，将该覆盖物压缩在该物体8周围，变形到凹槽2中，将其夹持在该凹槽2中。此处，该覆盖物可以是AM(例如形状记忆聚合物)、具有AM 层的挠性材料(例如氯丁橡胶、皮革)，等。此处，在该夹具底部的激活开关4(例如重量激活开关)可以在该容器8周围产生轻微压缩。该覆盖物6变形以接收所述物体(罐8)。与该开关4的接触会激发覆盖物6固定覆盖物形状并保持该物体。 
有很多方法可以产生用于夹持物体的空间。可以用连续表面实现，其可以形成具有圆形、星形、三角形等由顶向下的视图的空间。这些空间也可以是倾斜的，并可以具有复合曲线、突出和小触点以用于更好地夹持待放入的物体并对其产生压力和所需程度的摩擦力，且容易取出和紧密夹持。该空间也可以由非连续表面产生。可以使用突出延伸部(例如优选指状物)来夹持物体。如果有两个等数量的具有可以夹持物体的足够宽度和轮廓，指状物可以有一定数量。在此，覆盖物6可以由具有嵌入AM的材料(例如嵌入同心环状图案的伸长SMA)制成。当该物体放置在覆盖物中时，其会沉入其中，使挠性覆盖物弹性变形。然后可以激活该SMA以使同心环收缩并握紧该物体；例如夹持是在通电状态下的。SMA的失活将随后释放该物体，降低该SMA环的模量，使该弹性变形的挠性材料返回其原始的平坦覆盖物状，这样再次伸长该SMA。 
在另一实施方式中，该覆盖物可以包括SMP。通过对覆盖物6加热使其软化来激活覆盖物6，使物体沉入该凹槽中。然后冷却SMP使其变硬，保持凹陷状态，并夹持物体。对SMP的再次加热会降低其模量，取出物体。一旦取出，由于SMP仍处于加热状态，引起其形状记忆性质会使其返回其原始的平坦覆盖物形状。 
在另一实施方式中，可以使用零功率夹具。此处的圆形空腔包括沿其侧面的凸起物(例如规则和/和不规则的凸起物，例如凸块、尖头、指状、鳍状、芒刺、挠性杆、泡状和其它形状的凸起物)。该凸起物包含各种形式的SMA(例如片状、线状等)。该SMA具有记忆的高温未变形几何形状(平的和/和直的)，但在嵌入该空腔的挠性壁衬中之前已经变形(符合所需凸起物的形状)。为了插入物体(例如杯子、便携式电话、太阳镜等)，将会激活该SMA使凸起物变平坦，由此使该空腔的侧壁平滑，使物体插入。一旦该物体插入，可以关闭能源，由此使SMA失活，使该弹性变形的挠性壁回到其凸起形状，这样使SMA再次伸长紧握该物体。然后可以通过再次激活SMA来释放物体。 
上述实施方式可以类似地用SMP实现，其中包含凸起物的侧壁由 适合的SMP制成。加热SMP会使该凸起物软化(例如大于或等于30的因子)，因此使物体可以插入。中止能量输入会导致SMP的冷却，将SMP锁定在适应性的形状，由此夹持物体。对SMP的再次加热会使物体可以容易地取出，并使SMP凸起物返回其最初形状。甚至该凸起物可以是在平坦的水平表面上的竖直SMP凸起物。在此，加热SMP并将物体压在其上会在该凸起物中造成与该物体几何形状一致的压痕。这会限制该物体的横向运动。 
例如，参照图4和5，一种加入活性材料的表面的设计可以使得一旦激活，其表面纹理、硬度和/或粘结性质发生变化，使得其静摩擦系数大大改变，由此使得物体在驾车时更不容易在该表面上滑动。在激活时，表面上的小凸起物60会变得可见，提高了表面粗糙度，或者该表面可以变得非常软，几乎类似凝胶，因此物体将形成轻微的凹陷，这会有助于防止滑动，最终一旦激活，可以提高该表面的粘合性质，与物体之间形成更好的结合以防止滑动。非激活状态中的表面(62)可以更坚硬、刚性、平坦、光滑和/或粘性更弱，使得其类似于其他用于装饰车辆驾驶室的材料。在一种类似的实施方式中，一旦激活会发生逆转，其中该材料的激活会产生第二种更小摩擦的状态，非激活状态会将是高摩擦表面。根据需要通过活性材料的激活/失活改变这些表面性质的能力也可以用于便于该表面的清洁。 
在另一种实施方式中，该覆盖物可以包括嵌入伸长的SMA的同心环状图案中的SMA和SMP的混合式结构(例如层压物和/或挠性材料与SMP的混合物)。在此，SMP将具有比SMA更低的转变温度。在使用中，通过加热将使SMP软化使得放置在该覆盖物6上的物体会沉入该凹槽2中，使覆盖物6中的挠性材料发生弹性变形。然后使SMA激活以收缩套箍并握紧该杯子/物体。在冷却SMA之前将大主要部分的SMP冷却。因此，SMP会锁定在变形形状，因此一旦SMA冷却其会得到保持，即这将提供零功率夹持。再次加热SMP会降低其模量，使得在该挠性材料中弹性存储的能量拉伸SMP和SMA，使得该杯子或其他物体可以取出，该夹具/夹具覆盖物返回其最初形状。 
另一种实施方式包括可移动的夹具使得该夹具可以附着在所需位置(例如座椅臂等)，例如具有智能加接基板的非适应性夹具(没有智能材料以夹持物体)或非必要具有智能加接基板的适应性夹具(例如使 用上述的智能材料实施方式的)。该适应性夹具系统会收缩(snug down)以对物体产生完全夹持，同时该智能加接基板会固定该物体和夹具到其接触的表面。例如，可移动性夹具可以在其底部和/或侧面具有智能钩状固定区域，这样会使其固定到其他具有环状物的表面(例如水平或垂直的)。Browne等的美国公开申请号US 2004-0074060 A1、Golden等的美国专利号7013536和Powell等的美国专利号7032282中使用并公开了示例性的钩状物和环状物设计的详述。 
图6和7示出了AM夹具的另一实施方式，其中该夹具沿物体向上突出。如图中所示，该AM夹具14位于表面10上。该夹具12具有感应器14。当物体16放在AM夹具12上时，该感应器14激活形状记忆材料使其向上和周围移动，覆盖该物体的一部分，将该物体16(例如咖啡杯)固定在适当位置。例如，“突出的”指状物可以从表面突起从挠性表面下面抓住物体。指状物可以放置在该表面下不同的位置和方向。在激活后，该指状物将使该表面变形以与该物体接触，将其夹持在适当的位置。该表面可以包括在加热该材料时可以足够挠性以移动所需量的活性材料，例如聚合材料和/或形状记忆聚合物。适宜地，该挠性材料可以承受高温变形，同时为该AM(例如SMA)指状物提供较低的阻力。图8～11中进一步示出了该组合方法。在图8中，物体开始插入该夹具，在图9中完成插入。在图10中开始适应，在图11中完成适应。 
图12和13共同显示了AM(例如SMA)指状物的使用。该AM指状物22(a-b)的设计可以使得在指状物22b展开时是未变形状态(在马氏体/奥氏体阶段中的零应变)。在最初阶段，在放置物体26和表面是平的之前，SMA指状物22a将处于变形的马氏体相。随着将物体26放入表面24中，激活信号(例如来自感应器(例如重量感应器、压力感应器、机械系统、运动感应器以及包括前述任何感应器的组合)；未示出)将激发该将SMA指状物加热(将其转化为奥氏体相)的过程，迫使该指状物22b恢复到其最初形状，直至其尖端以移动压力接触该物体26(例如SMA指状物的激活可以通过抵抗/感应加热来实现)。 
图14显示了闭锁机构28的实例(例如偏置弹簧)用于将指状物22b夹持在适当位置，并将其返回到装载位置(22a)。如果使用适当的机械/电/磁装置(例如零功率夹持)，可以避免在接合位置中的指状物22b保持功率。双稳定机制可以将该指状物保持在适当位置。例如，该闭锁 机构的激活和失活也可由不同活性材料(例如SMA)实现，和/或通过嵌入在SMP中的SMA实现(例如其中SMP(在低于Tg的温度下)用于固定该形状，再加热SMP会使从展开到装载位置改变)。闭锁机构28a(例如偏置弹簧)可以附着在该SMA指状物22a的底部，使得在该指状物22释放时，该指状物22a返回到其卷曲位置(参见图12)。这将使该指状物22a变形到其最初(“变形的”)位置(参见图13)。根据用于激活其材料性质变化和/或变形所输送到AM的能量值，该指状物可以放置在多个方向使得可以抓住不同尺寸和形状的物体，例如22b和22c。 
为了夹持具有与方向无关的不同形状和尺寸的物体(无轨物体32、圆形物体34和书写工具36)，可以使用SM(例如SMA、嵌入在挠性聚合物中的SMA、SMP等)指状物的网络，如图15～17所述。SM指状物的群组可以位于具有不同方向的不同点上。感应器会为算法提供信息以激活该需要的SMA指状物以握紧该物体。 
该夹具可以包括杆状物和/或节点(node)的阵列，具有不同连接的SMP节点、SMA杆以及包括前述至少一种的组合；例如类似于修补玩具。这种三维阵列可以具有挠性覆盖物，形成夹层结构。该夹层结构可以位于平坦的表面上(例如在SMP节点的情况下)或者作为夹具内的衬垫(日在SMP节点和SMA杆两者的情况下)。在SMP节点的情况下，可以将这些激活以使该结构相当可挠/可容易变形，在该状态下其可以接收物体。然后将冷却该材料以夹持该物体。再次加热会使物体释放。在SMA杆的情况下，当该杆处于其冷马氏体状态时，其可能相当容易地变形，使夹具中的物体凹进放置。加热该SMA会使该夹具与插入物的形状相适应，也会将其紧握住。关掉能源会在该夹具中保持该适应的形状但使得该物体可以取出。在取出物体后对SMA再次加热会使该SMA杆构造返回到其最初形状。 
参照图18～20，位于空腔42之内和/或之上的夹持部分具有与铰链44(或铰链状接头)相连接的刚性区域46，其可由AM(例如SMP)制成。例如，如果该铰链44包含SMP，在该铰链44很热时，可以使该刚性区域发生相对旋转，在冷却时，锁定其相对位置，在没有物体存在情况下加热时，该铰链44会返回其常规位置。SMA线(以超弹性形式或以形状恢复形式的)也可以位于该表面各处以输送另外的返回力。除此 之外或作为替代，该铰链44可以包括弹簧(例如扭转偏置弹簧)用于便于将该AM驱动到其标准结构。 
对于MR和ER流体，其可以用于层中，例如用于物体夹具的衬垫中(例如以皮革泡沫夹层结构或在指状物类型应用中)。在不施加场时，这些流体将容易变形(流动)用于接收物体。场的激活将使膜有效变硬(提高其剪切强度)，锁定该衬垫的形状，并握住该物体。场的去除会将该膜返回其低剪切强度并使该物体容易取出。 
参照图21，描述了在顶部具有SMP交织带(bands)54的中空盒子50。在冷却时，该SMP是硬性的，半刚性的表面，在加热时，单独的带子都呈橡胶状。如果在该SMP带子较热时，大物体(例如杯子)压向顶部，表面(例如整个表面)将会变形，在冷却时，由该物体引起的形状将得以保持。在该物体不存在下继续加热会将该表面返回其平坦构造。如果在该SMP带子较热时，小物体(例如钢笔或铅笔)压入表面中，与该物体接触的单独带子将拉伸(以及如同大物体一样反应，或者)该物体将在该拉伸带子之间滑动。一旦将带子冷却，其将变得坚硬并夹持该物体在适当位置。在该物体不存在的情况下的连续加热将该表面范围回复到其平坦构造。 
与图1～3中所示的实施方式相似，该夹具可以包括具有AM材料18的盘卷(例如SMA的盘卷带)的覆盖物6，其缠绕使得其沿空腔(凹槽2)提供表面(在上的平坦表面)(参见图22～24)。如果物体在其低温下被推入该盘卷中，该盘卷会弹性变形到具有基本等于该物体外径(例如该活性材料与该物体物理接触使得该物体被该夹具夹持，并位于该夹具内部，该夹具该变形活性材料制成)的内径的空腔中，同时为杯子/物体的侧面提供支撑。主要地，只有如果下一个较小的盘卷上的唇缘迫使其变形或如果物体上高的凸起使其变形时才替换更大的盘卷。当该SMA加热且将该物体取出时，该盘卷将会返回到其原始构造，提供平坦的表面。 
图25～28提供了使用形状记忆性质来展开和收缩固定指状物的机械适应性夹持系统。SMA带的盘卷用作抓取装置。当其处于低温马氏体状态时，通过用激活的SMA线(或其他驱动器)继续拉一端，可以该盘卷展开到装载位置，其将凸起到该空腔内。为了展开抓握指状物70，AM盘卷18将被加热并回复到其盘卷的形状，这将伸出到空腔中。可以 使用多个重复单元从多个方向固定物体。可替代地，该盘卷可以是例如带状弹簧，其将试图卷起，且该SMA驱动器可以仅提供拉伸/整直作用，或者该拉伸/整直可以由线性弹簧提供，而仅有该盘绕是由于AM盘卷18的激活导致的。 
图29～33示出了一种实施方式，其中通过由多个链环用具有附在一侧的AM线72(例如SMA线)的关节接头连接而成的臂状物保持(或握住)物体，使得其将在一个特定的方向上弯曲和/或卷曲(这也可以用在非常顺从的和挠性的材料中嵌入到一侧的SMA线完成)。该系统的剩余部分由会拉回所述臂状物的线轴(负载以将该臂状物在非优选方向上盘绕的或钩住小发动机的弹簧)构成。在该SMA加热时，其会克服弹簧力，旋转该线轴，试图在另一方向上弯曲和/或卷曲。这样其会展开，并在该物体周围卷绕。以相反方向旋转该转轴会使该弹簧装载。这些臂状物可以以阵列且从多个方向抓握，以便更好地抓握其夹持的物体或与其相适应。 
此处公开的覆盖物和覆盖物运动的许多实施方式通过使用活性材料(例如SMA、SMP、ER、EAP、MR等)简化了覆盖物的展开和恢复。在不存在重力的情况，借助于重力的情况，和与重力逆向的情况(例如在壁和顶上，使得将车库门开关器夹持到遮阳板下侧或车辆顶篷)下都可以使用这些智能夹具。此外，这些夹具可以是可移动性的(例如附在座椅上，作为托盘的一部分，等)。这些夹具可以使清洁器的设计更有美感；隐蔽用于满足这些功能使得在该夹具不使用时设计的表面曲线可以保持。最后，适应性夹具用于放置在车辆中的宽范围物体的更强紧握，使其位置和方向更有保护，以及使其更容易地进入。这些装置甚至可以用于夹持、保持和/或接触不含活性材料的物体(即不包含活性材料的物体)、具有平滑表面的物体和其中活性材料部分仅接触该物体表面的物体(例如不钩到该物体中的材料)。换言之，该夹具可以在起作用的同时不接触该物体的亚表层(例如不会在低于该物体的表面下与该物体接合)。 
该智能夹具可以是包含一种或多种活性材料的装置。一种或多种该活性材料的激活可以造成和/或允许接触物体以在此造成在装置内的变形，使得起能够更好地适应和/或保持该物体。在另一实施方式中，与物体的接触会造成在装置内的变形使得其更容易适应/或保持该物体。在一 些实施方式中，在提高的适应/保持状态时，该活性材料的失活和/或其他活性材料的激活可以将变形固定在该装置中。在另一实施方式中，该活性材料的失活和/或其他活性材料的激活可以使该变形逆转，使该装置试图和/或转化成为最初构造。 
此处公开的范围都是包括性的且可结合的(例如“不超过约25wt％，或更特别地约5wt％～约20wt％”的范围包括端点和范围“约5wt％～约25wt％”范围内的所有中间值，等)。“组合”包括掺混物、混合物、衍生物、合金、反应产物等。进一步地，术语“第一”、“第二”等在此并不意味着任何顺序、数量或重要性，而是用于区别一个要素和另一个，此处的术语“a”和“an”并不是指数量限制，而是指在至少一种所引用物体的存在。和数量连接使用的修饰语“约”是包括性的状态值，具有上下文规定的含义(例如包括与特定数量的测量相关的误差程度)。此处所用的后缀“(s)”用于包括其修饰的术语的单数和复数形式，因此包括一种或多种该术语(例如着色剂(s)包括一种或多种着色剂)。在整个说明书中参考“一种实施方式”、“另一种实施方式”和“实施方式”等表示与该实施方式结合所述的特别元素(例如特点、结构和/或特征)包括在此处所述的至少一种实施方式中，可以或可以不存在于其他实施方式中。此外，应当理解在各种实施方式中，描述的元素可以以任何适当的顺序相结合。 
所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过参考全文引入此处。然而，如果在本申请中的术语于参考文献中的术语相矛盾或抵触时，来自本申请的所述术语优先于来自引用文献的该矛盾的术语。 
尽管参照示例性的实施方式对本发明进行了描述，但本领域的技术人员将理解可以作出各种改变，在不脱离本发明的范围的情况下，对于其元素，可以用等价物取代。此外，在不脱离其本质上的范围的情况下，可以进行各种改进以将特定的情况或材料适用于本发明的教导。因此，本发明并不意于限定所公开的特定实施方式作为实施本发明预期的最佳方式，而是本发明包括所有落入后附权利要求的范围内的所有实施方式。 

Claims (20)

1.物体夹具，包括：
凹槽；
置于该凹槽上的覆盖物，其中该覆盖物包括活性材料，其中该活性材料经构造以在和物体接触时变形到所述凹槽中；和
经构造以使所述活性材料在凹槽中保持变形形状的开关。
2.权利要求1的物体夹具，其中所述开关包括重量激活的开关和感应器，以及其中通过选自加热活性材料和给控制器发送信号的行为使所述活性材料保持变形形状。
3.权利要求1的物体夹具，其中所述覆盖物包括形状记忆合金的同心环。
4.权利要求3的物体夹具，其中所述覆盖物进一步包括具有比所述形状记忆合金更低的转变温度的形状记忆聚合物。
5.权利要求1的物体夹具，其中所述活性材料选自MR流体和ER流体，且其中所述活性材料位于覆盖物的内部。
6.权利要求1的物体夹具，其中所述活性材料是线圈状的，经构造使得在没有物体时该活性材料是卷绕的形成横越凹槽的表面，当用物体推压时该活性材料变形到空腔中以形成具有基本等于所述物体外径的直径的夹具。
7.权利要求1的物体夹具，其中所述活性材料经进一步构造以适应所述物体的形状。
8.权利要求1的物体夹具，进一步包括经构造以可释放地将所述物体夹具紧固到表面上的加接基板。
9.权利要求8的物体夹具，其中所述加接基板是包含活性材料的智能加接基板。
10.权利要求9的物体夹具，其中所述活性材料是经构造以可释放地连接到所述表面上的环形接收区的活性钩状加接区。
11.物体夹具，包括：
凹槽；
置于所述凹槽中且包括活性材料的夹持部分，其中该活性材料经构造以在和物体接触时接收所述物体并变形为所述物体的形状；和
经构造以使所述活性材料保持在变形形状中直至去除所述物体的开关。
12.权利要求11的物体夹具，其中所述夹持部分包括与所述活性材料连接在一起的刚性区。
13.权利要求12的物体夹具，其中所述活性材料包括SMP。
14.权利要求12的物体夹具，其中所述夹具进一步包括通过所述夹具且朝向该夹具的末端延伸的SMA线。
15.物体夹具，包括：
凹槽；
置于所述凹槽上的衬垫，其中该衬垫包括活性材料；和
经构造以在将物体放置在所述凹槽中时引发活性材料的变形的开关。
16.权利要求15的物体夹具，其中所述活性材料包括形成多个凸起且可以激活以使该凸起扁平的SMA。
17.权利要求15的物体夹具，其中所述活性材料包括形成多个凸起的SMP，且其中在加热时该凸起软化以允许物体插入，以及一经冷却所述SMP变硬以夹持物体。
18.权利要求15的物体夹具，其中所述开关经构造以改变所述活性材料的温度。
19.物体夹具，包括：
经构造以接收物体并在该物体上产生正向夹持的凹槽；和
包括活性材料并经构造以可释放地将所述物体夹具紧固到表面上的智能加接基板。
20.权利要求19的物体夹具，其中所述智能加接基板进一步包括经构造以可释放地与在所述表面上的环状物相连接的钩状元件。
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