La présente invention concerne un thermomètre à cristaux liquides cholestériques, comprenant une face de lecture sur laquelle se présentent plusieurs zones comprenant respectivement différentes compositions de cristaux liquides.
On sait que les cristaux liquides cholestériques présentent des caractères thermographiques particuliers, en ce sens que, le long d'une plage de température bien déterminée, ils effectuent un cycle thermographique. Les publications documentaires qui peuvent être obtenues à ce sujet aux Etats-Unis, notamment auprès de la maison NCR, expliquent, d'une façon qui doit donc être considérée comme connue, le fonctionnement de ces cristaux liquides cholestériques. Les matériaux à cristaux liquides peuvent être obtenus sous forme de cristaux liquides classiques, ou également d'une forme de produits micro-encapsulés qui, constitués d'une multitude de particules qui sont chacune en fait une bulle minuscule contenant des cristaux liquides dans une enveloppe étanche et transparente, peuvent être traités en pratique comme une poudre.
Cela permet la réalisation de feuilles à cristaux liquides cholestériques thermographiques ayant pratiquement la consistance et la souplesse d'utilisation d'une feuille de papier.
Le cycle thermographique d'un matériau à cristaux liquides débute à une température bien déterminée et se termine à une autre température bien déterminée. En dessous de la température de début du cycle, le matériau à cristaux liquides, tout au moins celui qui se présente sous forme de feuille recouverte de microcapsules, présente un aspect achromatique sous-cyclique, c'est-àdire un aspect brunâtre-noirâtre ne laissant apparaître aucune couleur particulière du spectre visible. Ensuite, lorsque la température du matériau à cristaux liquides en question passe la limite inférieure du cycle thermographique, le cristal liquide prend un aspect rouge, ensuite orange, jaune, etc., c'est-à-dire qu'il parcourt successivement toutes les couleurs du spectre visible.
Lorsque la température supérieure du cycle est atteinte, le matériau thermographique en question reprend un aspect achromatique, mais qui cette fois est l'aspect achromatique surcyclique, également brunâtre, mais s'approchant davantage de teintes violacées (les aspects achromatique sous-cyclique et achromatique surcyclique peuvent en tous les cas être aisément distingués l'un de l'autre à l'oeil nu). Par ailleurs, il est clair que le phénomène est réversible.
En variant la composition des substances à cristaux liquides, on peut faire varier la largeur du cycle, c'est-à-dire la plage de températures sur laquelle s'effectue le cycle, de même que le niveau de température où ce cycle s'effectue. Il est, par exemple, possible d'avoir un matériau à cristaux liquides qui commence son cycle à 20 et le termine à 22", un autre matériau à cristaux liquides commençant son cycle à 22 et le terminant à 24", encore un autre commençant son cycle à 24", etc.
Il était donc logique que l'on cherche à fabriquer des thermomètres à l'aide de ces matériaux. On trouve ainsi sur le marché un thermomètre constitué de la manière sus-indiquée, à l'aide de différentes substances à cristaux liquides cholestériques, et qui permet une lecture grossière de la température, approximativement à 2 près. Toutefois, un tel thermomètre ne pourrait pas être utilisé comme thermomètre de précision, notamment comme thermomètre médical, d'une part, du fait de sa présentation incommode dont résulte un manque d'aptitude à être plaqué contre la peau d'une personne, et d'autre part du fait de son manque de précision; une personne exercée et ayant les différentes couleurs du cycle bien en mémoire pourrait peut-être y lire au mieux le demi-degré.
Le but de la présente invention est de fournir un thermomètre du type précédemment défini qui soit meilleur que ce qui existe actuellement et qui soit utilisable pour mesurer la température d'un corps humain, ce but étant donc en particulier de fournir un thermomètre présentant des propriétés particulièrement intéressantes pour la mesure, si possible permanente, avec possibilité de lecture facile à tout instant, de la température d'un corps humain.
Dans ce but, le thermomètre selon l'invention, du type particulier précédemment défini, est caractérisé en ce que chaque composition possède une activité chromatique dans une plage de 1 de température, chaque plage allant d'un nombre entier de degrés au nombre entier de degrés suivant et lesdites zones étant adjacentes, disposées dans l'ordre selon lequel se suivent les plages de température, et en ce que ladite face de lecture comprend, en plus desdites zones, des taches témoins de fractions de degré, colorées de façon permanente en correspondance avec les différentes couleurs que lesdites compositions prennent successivement lorsqu'elles passent par des valeurs de température qui correspondent aux différentes fractions de leurs plages respectives, chaque dite tache témoin portant une indication numérique de la valeur de fraction de degré de température.
Les taches témoins permettent ainsi une lecture de la température avec beaucoup plus de précision; d'autre part, le fait que les zones sont adjacentes donne une représentation de la température qui est très synoptique.
Avantageusement, le thermomètre en question, étalonné dans la gamme des températures médicales (35 à 41 C), comprend sept zones consécutives. Il est fait, de préférence, en matière souple et peut, soit à l'aide d'un adhésif particulier, non irritant et en tous les cas non échauffant, soit à l'aide de pattes latérales, être fixé en permanence, par exemple sur le corps d'une personne en observation clinique, ou également sur le corps de nouveau-nés en couveuse, ou encore sur le corps de personnes en danger de subir une contamination qu'il conviendrait le cas échéant de déceler au tout plus vite.
Dans une telle forme d'exécution, la lecture doit pouvoir être faite, même par exemple quand le porteur est endormi, alors que la position de la partie du corps portant le thermomètre - et donc la position du thermomètre - peut être quelconque. Si le thermomètre est de forme ronde (forme la plus adéquate pour une application genre sparadrap), des confusions dans la lecture des zones risqueraient de se produire en cas d'observation rapide. Un dimensionnement desdites zones, donnant à celles-ci une surface d'autant plus grande que le degré de température qui leur correspond est élevé, permet alors d'une manière particulièrement avantageuse, d'éviter les risques de confusion entre les zones.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'objet de l'invention; dans ce dessin:
la fig. 1 représente, vue de face, une première forme d'exécution, souple, d'un thermomètre du type en question,
la fig. 2 est une vue schématique en coupe expliquant la constitution d'un thermomètre tel que celui de la fig. 1,
la fig. 3 représente en plan une autre forme d'exécution souple d'un thermomètre du type en question,
la fig. 4 représente encore une autre forme d'exécution, souple et allongée, du thermomètre du type en question, et,
la fig. 5 représente, par une vue partielle en coupe, une forme d'exécution rigide, munie d'un boîtier, d'un thermomètre dont la partie active est analogue au thermomètre selon la fig. 1.
La fig. I montre l'apparence d'un thermomètre médical à cristaux liquides cholestériques 10, de forme ronde, permettant de mesurer les températures de 35 à 42". On voit que ce thermomètre comprend sept zones Zl à Z7. Chacune de ces zones comprend une composition particulière à cristaux liquides cholestériques, selon une structure représentée à la fig. 2. Cette structure comprend une couche protectrice transparente 1 sous laquelle se trouve une couche de cristaux liquides cholestériques 2 qui se trouve sur un substrat de Mylar 3 au dos duquel est disposée une couche noire 4 (la substance est ici peu importante pourvu qu'elle soit noire).
Sous la couche noire, se trouve une couche autoadhésive 5 destinée à appliquer le thermomètre sur la peau; il est clair que cette couche auto-adhésive doit être de nature à ne provoquer aucune irritation de la peau et surtout aucun échauffement qui fausserait les mesures. Enfin, à l'état vierge, un papier protecteur 6 recouvre la couche auto-adhésive 5 de manière à la maintenir parfaitement stérile jusqu'à l'utilisation, notamment où le papier protecteur 6 est naturellement enlevé.
Comme la littérature concernant les matériaux à cristaux liquides cholestériques thermographiques l'indique (plusieurs publications sont parues à ce sujet aux Etats-Unis, émanant notamment de la maison NCR), un tel matériau à cristaux liquides présente la particularité d'effectuer un cycle thermographique entre deux limites de température bien établies. Lorsque le matériau se trouve entre ces deux limites de température, il prend une couleur qui varie du rouge au violet le long du spectre visible, la couleur étant rouge à la limite de température inférieure et bleu-violet à la limite de température supérieure.
Au-dessous de la limite inférieure de température, le matériau à cristaux liquides prend un aspect brunâtre-noirâtre que l'on dénomme ci-après aspect achromatique sous-cyclique: au-dessus de la température limite supérieure du cycle thermographique, le matériau prend un aspect également achromique, c'est-à-dire ne fournissant pas d'impression véritablement colorée, qui se rapproche d'un brun violacé.
En composant et en dosant adéquatement le matériau à cristaux liquides, on peut obtenir pratiquement toutes les températures limites de cycles dans le domaine des températures courantes, et notamment dans le domaine des températures médicales, c'est-à-dire de 35 à 42.
On note que la substance de cristal liquide peut être soit effectivement liquide, soit constituée par une poudre de microcapsules, chaque grain de poudre consistant en une petite bulle comprenant une substance de cristaux liquides contenue dans une enveloppe étanche et transparente. Le diamètre de ces microcap sules peut varier entre 2 et 50 u. A l'aide de ces microcapsules, il est possible d'obtenir un matériau à cristaux liquides ayant pratiquement la consistance d'une feuille de papier. Dans le thermomètre selon la fig. 1, de même que dans les autres formes d'exécution de thermomètre qui vont être décrites, la substance à cristaux liquides peut être de l'une ou de l'autre des sortes susmentionnées.
Le matériau liquide à microcapsules est toutefois d'une utilisation plus commode.
La zone Zl du thermomètre 10 est constituée d'un matériau liquide dont le cycle thermographique se situe tout juste entre 35,0 et 36,0 . La zone Z2 comprend une substance à cristaux liquides qui effectue son cycle juste entre les températures de 36,0 et 37,0.
Les zones Z3, Z4, Z5, Z6 et Z7, respectivement, comprennent toutes des substances à cristaux liquides différentes de façon à situer le cycle thermographique du matériau à cristaux liquides entre les deux températures dont l'indication est portée dans une zone marginale inactive ZC du thermomètre 10, à l'endroit des limites des zones.
Intérieurement aux zones Zl à Z7, le thermomètre 10 comprend dix taches témoins TP, portant respectivement les indications numériques 0 à 9, et qui, chose qui ne peut pas être visible au dessin, sont chacune colorées en permanence de façon différente, en correspondance avec les différentes couleurs que les compositions à cristaux liquides prennent successivement au cours de leur cycle thermographique, lorsqu'elles passent par des valeurs de température qui correspondent à la limite inférieure du cycle, 1/10 degré au-dessus de la limite inférieure du cycle, 2/10 degré au-dessus de la limite inférieure du cycle, etc., jusqu'à 9/10 degré au-dessus de la limite inférieure du cycle.
En fonctionnement, le thermomètre présente des zones d'aspect achromatique sous-cyclique, des zones d'aspect achromatique surcyclique, et une zone thermocolorée selon le fonctionnement du matériau à cristaux liquides. En supposant que la température soit de 37,6"C, les deux zones Z1 et Z2, dont le cycle se situe au-dessous de 37 , présenteront l'aspect achromatique surcyclique, les quatre zones Z4 à Z7 dont le cycle se situe à des températures plus élevées, présenteront l'aspect achromatique sous-cyclique et la zone Z3, dont la composition à cristaux liquides se trouve dans son cycle thermochromatique, présentera une couleur identique à celle de la tache témoin TP portant l'indication numérique 6.
La couleur correspondant à 0/10 degré au-dessus de la limite inférieure du cycle est presque la même que celle de l'aspect achromatique sous-cyclique. Si donc la température est exprimée par un nombre entier de degrés, par exemple 39,0 C, une partie des zones présenteront à l'oeil l'aspect achromatique surcyclique et une partie des zones présenteront l'aspect sous-cyclique.
La limite se situera juste à l'endroit où se trouve marquée, sur la zone extérieure ZC, I'indication numérique de la température mesurée, dans l'exemple précédemment considéré 39 C (c'est-à-dire que les quatre zones Zl à Z4 présenteront l'aspect achromatique surcyclique tandis que les trois zones Z5 à Z7 présenteront l'aspect achromatique sous-cyclique - la zone Z5 ayant toutefois une apparence légèrement plus rouge que l'aspect sous-cyclique, apparence correspondant à la tache témoin portant l'indication numérique 0).
Le thermomètre 10 est fait d'une matière souple, son diamètre effectif est d'approximativement 7 cm et son épaisseur une fraction de millimètre. Grâce à la couche adhésive 5 (fig. 2), il peut être appliqué en un endroit quelconque du corps d'une personne et il sera possible, par exemple, d'appliquer systématiquement un tel thermomètre sur la peau (par exemple sur un bras) de toutes les personnes entrant dans un hôpital pour s'y faire soigner. A tout instant, un bref coup d'oeil permettra au personnel soignant de s'assurer que la température du patient reste dans une zone normale, par exemple entre 37 et 38 C.
Pour cela, il suffira de reconnaître quelle est celle des zones qui présente une quelconque coloration (ou éventuellement à quel endroit se situe la limite entre l'aspect achromatique surcyclique et l'aspect achromatique sous-cyclique). Le contrôle permanent de la température pourra ainsi se faire de façon très rapide, dans la mesure où l'indication du degré, sans fraction de degré, est suffisante. Lorsque, par exemple matin et soir, il s'agira de prendre la température exacte des patients, il suffira que la personne soignante regarde à la couleur de quelle tache témoin la zone marquant la température est identique du point de vue coloris, pour pouvoir déterminer aussi très rapidement le dixième de degré.
Lors d'un contrôle rapide, le thermomètre rond peut se trouver dans différentes positions par rapport à l'observateur, selon la position du patient. Afin d'éviter une confusion entre les zones, celles-ci n'ont pas été réparties uniformément avec la même largeur tout le long de la circonférence du thermomètre 10, mais on voit que chaque zone est un petit peu plus large que la précédente. Cette présentation donne une excellente représentation synoptique de la température - et également de l'état de gravité de la fièvre qui affecte le patient . Cette zone d'affichage des températures en forme de colimaçon est obtenue en donnant aux zones actives Zi à Z7 un contour extérieur délimité par un cercle concentrique à la forme ronde du thermomètre, tandis que le contour intérieur de ces zones est délimité par une courbe ayant approximativement l'allure d'une spirale.
La fig. 3 représente une autre forme d'exécution d'un thermomètre médical qui se distingue de celle de la fig. 1 en ce que la forme ronde du thermomètre comprend encore deux pattes diamétralement opposées PF servant à la fixation du thermomètre sur la peau d'une personne. En effet, le thermomètre 1 1 de la fig. 3 ne comprend pas, sous sa couche noire, de couche adhésive 5 (fig. 2) et il est plaqué simplement contre la peau, la substance dont est fait le revers du thermomètre devant simplement assurer un bon contact thermique avec la peau. Deux morceaux de bande adhésive sont fixés au travers des deux pattes BF et ainsi le thermomètre est mis en place. Il est clair que l'on pourrait également avoir plus de deux pattes, par exemple trois, ou même quatre.
Par ailleurs, dans la forme d'exécution 1 1 de la fig. 3, les taches témoins de coloris ne sont données que de 2/10 degré en 2/10 degré, ce qui est la plupart du temps amplement suffisant pour les besoins médicaux et ce qui permet une lecture des cou leurs encore plus facile (les cinq couleurs: rouge, orange, jaune, vert, bleu,étant très aisément reconnaissables au premier coup d'oeil)
Sur la fig. 3, les sept zones ZI à Z7 sont encore complétées par une zone ZM, qui ne comprend pas un matériau à cristaux liquides, mais qui est en permanence d'un coloris relativement sombre (la marque de l'appareil ou un numéro d'identification peut également y être inscrit).
Cette zone supplémentaire ZM a l'avantage d'améliorer encore la présentation synoptique du thermomètre en faisant bien ressortir les faibles valeurs (faible largeur) que l'on a dans la zone Zl et les fortes valeurs (grande largeur) que l'on a dans la dernière zone Z7, la différence de largeur étant particulièrement sensible à l'endroit de la jonction entre la zone ZI et la zone ZM.
Il va sans dire que la configuration particulière de la face de lecture du thermomètre 11 de la fig. 3 (zone ZM, seulement cinq taches témoins) pourrait également être donnée au thermomètre rond sans pattes de fixation mais avec couche d'adhésif selon la fig. 1. A l'inverse, on pourrait également donner la présentation de la face de lecture du thermomètre 10 de la fig. 1 au thermomètre 11, muni de pattes de fixation de la fig. 3. Il y a lieu de remarquer que ce dernier est tout aussi souple que le thermomètre de la fig. 1.
La fig. 4 représente une autre forme d'exécution, allongée, du thermomètre. Les zones indiquant les températures sont ici disposées en ligne, et l'augmentation de surface est donnée par un gradin au lieu d'être donnée par une ligne continue. Les zones Zl' à Z7' du thermomètre 12 de la fig. 4 jouent exactement le même rôle que les zones Zl à Z7 des thermomètres 10 et 11 selon les fig. 1 et 3. Les taches témoins TP' sont légèrement plus petites que dans la forme d'exécution selon la fig. 4. Par contre, dans cette forme d'exécution, on a pu indiquer en bas que la colonne de gauche indiquait les degrés centigrades, tandis que la colonne de droite permettait de reconnaître les dixièmes de degré centigrade.
Cette forme d'exécution 12 de la fig. 4 a éventuellement l'avantage de ressembler un peu plus au thermomètre conventionnel; on peut y suivre l'augmentation de la température d'une manière quasi linéaire. En échange, cette forme conviendra peut-être moins bien pour une application sur la peau d'une personne, puisque pour avoir le risque de détachement minimal, c'est la forme ronde qui est la meilleure. Le thermomètre 12 de la fig. 4 est fixé en principe par une couche d'adhésif; en variante, il pourrait également être exempt de couche adhésive et on pourrait le fixer à l'aide de deux morceaux de bande adhésive à ses extrémités (éventuellement légèrement prolongées).
La forme d'exécution de la fig. 5 est une forme de thermomètre thermographique que l'on pourrait qualifier de domestique.
En effet, bien des personnes auront plus confiance en un thermomètre rigide qu'en un thermomètre qui, malgré toute sa valeur technique, apparaît à la manière d'un badge. Le thermomètre 13 de la fig. 5 est formé d'un thermomètre 10 semblable à celui de la fig. 1 logé dans un boîtier de matière synthétique 14 comprenant une partie lunette 15 et un fond mince 16. Un verre 17 est engagé dans un cran du boîtier 14, il présente un manchon périphérique 19 dont la surface inférieure vient s'appuyer sur la zone périphérique de l'élément thermométrique 10, et il comprend encore un bossage central 9 qui vient s'appuyer contre le centre de l'élément thermométrique 10 afin de bien le plaquer contre le fond 16 du boîtier 14.
Le thermomètre 13 de la fig. 5 peut avoir avantageusement un diamètre D de 4 à 7 cm. Sa hauteur e sera, de préférence, d'une fraction de centimètre. De plus, comme cela est montrée 21 sur la fig. 5, des branches de bracelet ou des attaches de fixation peuvent être moulées directement avec le boîtier dont elles se projettent depuis deux points diamétralement opposés. (Le boîtier 14 de la fig. 13 est de préférence rond, mais rien n'empêcherait naturellement de lui donner une autre forme extérieure.) Les attaches ou branches de bracelet 21 pourront être munies de différents moyens permettant de fixer le thermomètre 13 de la fig. 5 en un endroit du corps d'une personne, par exemple autour d'un bras ou d'une jambe.
Le fait que le fond 16 du boîtier ralentira quelque peu la transmission de la température ne joue aucun rôle puisque le thermomètre est en principe destiné à être porté en permanence.
Si l'on voulait en faire un thermomètre à usage occasionnel, comme les thermomètres médicaux actuels, on devrait veiller à ce que le fond 16 soit rendu aussi bon conducteur de la chaleur que possible, ce qui pourrait se faire par exemple à l'aide de certains additifs ajoutés à la matière synthétique dans laquelle le boîtier 14 est moulé. Le temps d'application du thermomètre domestique de la fig. 5 sera d'approximativement 1 mn.
The present invention relates to a cholesteric liquid crystal thermometer, comprising a reading face on which there are several zones comprising respectively different liquid crystal compositions.
It is known that cholesteric liquid crystals exhibit particular thermographic characteristics, in that, along a well-defined temperature range, they carry out a thermographic cycle. The documentary publications which can be obtained on this subject in the United States, in particular from the NCR house, explain, in a way which should therefore be considered as known, the functioning of these cholesteric liquid crystals. Liquid crystal materials can be obtained as conventional liquid crystal, or also as a form of microencapsulated products which, made up of a multitude of particles which are each in fact a tiny bubble containing liquid crystals in an envelope. waterproof and transparent, can be treated in practice as a powder.
This enables the production of thermographic cholesteric liquid crystal sheets having substantially the consistency and usability of a sheet of paper.
The thermographic cycle of a liquid crystal material begins at a specific temperature and ends at another well determined temperature. Below the cycle start temperature, the liquid crystal material, at least that which is in the form of a sheet covered with microcapsules, exhibits a subcyclic achromatic appearance, that is to say a brownish-blackish appearance. showing no particular color of the visible spectrum. Then, when the temperature of the liquid crystal material in question passes the lower limit of the thermographic cycle, the liquid crystal takes on a red appearance, then orange, yellow, etc., that is, it passes through all the visible spectrum colors.
When the upper cycle temperature is reached, the thermographic material in question takes on an achromatic appearance, but this time is the over-cyclic achromatic aspect, also brownish, but approaching more purplish tints (the subcyclic and achromatic achromatic aspects over-cyclic can in any case be easily distinguished from each other with the naked eye). Moreover, it is clear that the phenomenon is reversible.
By varying the composition of liquid crystal substances, we can vary the width of the cycle, that is to say the temperature range over which the cycle takes place, as well as the temperature level at which this cycle takes place. performs. It is, for example, possible to have one liquid crystal material which begins its cycle at 20 and ends at 22 ", another liquid crystal material begins its cycle at 22 and ends at 24", yet another begins. its cycle at 24 ", etc.
It was therefore logical that we seek to make thermometers using these materials. There is thus on the market a thermometer made in the above-mentioned manner, using different cholesteric liquid crystal substances, and which allows a rough reading of the temperature, approximately to 2 near. However, such a thermometer could not be used as a precision thermometer, in particular as a medical thermometer, on the one hand, because of its inconvenient presentation resulting in a lack of ability to be pressed against the skin of a person, and on the other hand because of its lack of precision; a trained person with the different colors of the cycle well in memory could perhaps read the half-degree at best.
The aim of the present invention is to provide a thermometer of the type defined above which is better than what currently exists and which can be used for measuring the temperature of a human body, this aim therefore being in particular to provide a thermometer exhibiting properties. particularly interesting for the measurement, if possible permanent, with the possibility of easy reading at any time, of the temperature of a human body.
For this purpose, the thermometer according to the invention, of the particular type defined above, is characterized in that each composition has a chromatic activity in a temperature range of 1, each range ranging from a whole number of degrees to a whole number of degrees. degrees and said zones being adjacent, arranged in the order in which the temperature ranges follow one another, and in that said reading face comprises, in addition to said zones, indicator spots of fractions of degrees, permanently colored in correspondence with the different colors that said compositions take successively when they pass through temperature values which correspond to the different fractions of their respective ranges, each said control spot bearing a digital indication of the temperature degree fraction value.
The control spots thus allow a reading of the temperature with much more precision; on the other hand, the fact that the zones are adjacent gives a representation of the temperature which is very synoptic.
Advantageously, the thermometer in question, calibrated in the range of medical temperatures (35 to 41 ° C.), comprises seven consecutive zones. It is made, preferably, of flexible material and can, either using a special adhesive, non-irritating and in any case not heating, or using side tabs, be permanently attached, for example on the body of a person under clinical observation, or also on the body of newborns in an incubator, or on the body of people in danger of undergoing contamination which should, if necessary, be detected as quickly as possible.
In such an embodiment, the reading must be able to be taken, even for example when the wearer is asleep, while the position of the part of the body carrying the thermometer - and therefore the position of the thermometer - can be arbitrary. If the thermometer is round in shape (the most suitable shape for a plaster-like application), confusion in the reading of the zones could occur in the event of a quick observation. A dimensioning of said zones, giving them a surface that is all the greater as the degree of temperature which corresponds to them is high, then makes it possible in a particularly advantageous manner to avoid the risks of confusion between the zones.
The accompanying drawing illustrates, by way of example, embodiments of the object of the invention; in this drawing:
fig. 1 shows, front view, a first flexible embodiment of a thermometer of the type in question,
fig. 2 is a schematic sectional view explaining the constitution of a thermometer such as that of FIG. 1,
fig. 3 shows a plan of another flexible embodiment of a thermometer of the type in question,
fig. 4 shows yet another flexible and elongated embodiment of the thermometer of the type in question, and,
fig. 5 shows, in a partial sectional view, a rigid embodiment, provided with a housing, of a thermometer, the active part of which is similar to the thermometer according to FIG. 1.
Fig. I shows the appearance of a cholesteric liquid crystal medical thermometer 10, round in shape, capable of measuring temperatures from 35 to 42 ". This thermometer is seen to have seven zones Z1 to Z7. Each of these zones comprises a composition. particular cholesteric liquid crystal, according to a structure shown in Fig. 2. This structure comprises a transparent protective layer 1 under which there is a cholesteric liquid crystal layer 2 which is on a Mylar substrate 3 on the back of which is arranged a black layer 4 (the substance is not very important here as long as it is black).
Under the black layer, there is a self-adhesive layer 5 intended to apply the thermometer to the skin; it is clear that this self-adhesive layer must be such as to cause no irritation to the skin and above all no heating which would distort the measurements. Finally, in the virgin state, a protective paper 6 covers the self-adhesive layer 5 so as to keep it perfectly sterile until use, in particular where the protective paper 6 is naturally removed.
As the literature concerning thermographic cholesteric liquid crystal materials indicates (several publications have appeared on this subject in the United States, in particular from the NCR house), such a liquid crystal material has the particularity of carrying out a thermographic cycle. between two well-established temperature limits. When the material is between these two temperature limits, it assumes a color that varies from red to purple along the visible spectrum, the color being red at the lower temperature limit and blue-violet at the upper temperature limit.
Below the lower temperature limit, the liquid crystal material takes on a brownish-blackish appearance, hereinafter referred to as subcyclic achromatic appearance: above the upper limit temperature of the thermographic cycle, the material assumes an aspect also achromic, that is to say not providing a truly colored impression, which approaches a purplish brown.
By properly composing and dosing the liquid crystal material, one can obtain practically all the limit temperatures of cycles in the field of current temperatures, and in particular in the field of medical temperatures, that is to say from 35 to 42.
It is noted that the liquid crystal substance can be either effectively liquid, or constituted by a powder of microcapsules, each grain of powder consisting of a small bubble comprising a liquid crystal substance contained in a sealed and transparent envelope. The diameter of these microcapsules can vary between 2 and 50 µ. Using these microcapsules, it is possible to obtain a liquid crystal material having substantially the consistency of a sheet of paper. In the thermometer according to fig. 1, as in the other thermometer embodiments which will be described, the liquid crystal substance may be of either of the above-mentioned kinds.
The liquid microcapsule material, however, is more convenient to use.
Zone Z1 of thermometer 10 is made of a liquid material whose thermographic cycle is just between 35.0 and 36.0. Zone Z2 comprises a liquid crystal substance which cycles just between the temperatures of 36.0 and 37.0.
Zones Z3, Z4, Z5, Z6 and Z7, respectively, all include different liquid crystal substances so as to locate the thermographic cycle of the liquid crystal material between the two temperatures whose indication is carried in an inactive marginal zone ZC of the thermometer 10, at the location of the zone boundaries.
Internally in zones Z1 to Z7, the thermometer 10 comprises ten indicator spots TP, respectively bearing the numerical indications 0 to 9, and which, something which cannot be visible in the drawing, are each permanently colored in a different way, in correspondence with the different colors that the liquid crystal compositions take successively during their thermographic cycle, when they pass through temperature values which correspond to the lower limit of the cycle, 1/10 degree above the lower limit of the cycle, 2/10 degree above cycle lower limit, etc., up to 9/10 degree above cycle lower limit.
In operation, the thermometer exhibits areas of sub-cyclic achromatic appearance, areas of over-cyclic achromatic appearance, and a thermostained area depending on the operation of the liquid crystal material. Assuming the temperature is 37.6 "C, the two zones Z1 and Z2, whose cycle is below 37, will present the over-cyclic achromatic appearance, the four zones Z4 to Z7 whose cycle is located at higher temperatures, will present the subcyclic achromatic appearance and the zone Z3, whose liquid crystal composition is in its thermochromatic cycle, will present an identical color to that of the control spot TP bearing the numerical indication 6.
The color corresponding to 0/10 degrees above the lower cycle limit is almost the same as that of the subcyclic achromatic appearance. If therefore the temperature is expressed by an integer number of degrees, for example 39.0 C, part of the zones will present to the eye the over-cyclic achromatic aspect and part of the zones will present the subcyclic aspect.
The limit will be located just at the place where the digital indication of the measured temperature is marked on the external zone ZC, in the example previously considered 39 C (that is to say that the four zones Zl to Z4 will present the over-cyclic achromatic aspect while the three zones Z5 to Z7 will present the subcyclic achromatic aspect - the zone Z5 however having a slightly redder appearance than the sub-cyclic aspect, an appearance corresponding to the control spot bearing digital indication 0).
The thermometer 10 is made of a flexible material, its effective diameter is approximately 7 cm and its thickness a fraction of a millimeter. Thanks to the adhesive layer 5 (fig. 2), it can be applied anywhere on a person's body and it will be possible, for example, to systematically apply such a thermometer to the skin (for example to an arm. ) of all persons entering a hospital for treatment. At all times, a quick glance will allow the nursing staff to ensure that the patient's temperature remains in a normal zone, for example between 37 and 38 C.
For this, it will suffice to recognize which of the zones exhibits any coloration (or possibly where the limit between the over-cyclic achromatic aspect and the sub-cyclic achromatic aspect is situated). The permanent temperature control can thus be done very quickly, insofar as the indication of the degree, without fraction of a degree, is sufficient. When, for example morning and evening, it is a question of taking the exact temperature of the patients, it will suffice for the caregiver to look at the color of which control spot the zone marking the temperature is identical from the color point of view, to be able to determine also very quickly the tenth of a degree.
During a quick check, the round thermometer may be in different positions relative to the observer, depending on the position of the patient. In order to avoid confusion between the zones, these have not been distributed evenly with the same width all along the circumference of the thermometer 10, but it is seen that each zone is a little wider than the previous one. This presentation gives an excellent synoptic representation of the temperature - and also the severity of the fever that is affecting the patient. This spiral-shaped temperature display zone is obtained by giving the active zones Zi to Z7 an external contour delimited by a circle concentric with the round shape of the thermometer, while the internal contour of these zones is delimited by a curve having approximately the shape of a spiral.
Fig. 3 shows another embodiment of a medical thermometer which differs from that of FIG. 1 in that the round shape of the thermometer further comprises two diametrically opposed tabs PF serving for fixing the thermometer to the skin of a person. Indeed, the thermometer 1 1 of FIG. 3 does not include, under its black layer, an adhesive layer 5 (FIG. 2) and it is simply pressed against the skin, the substance of which the back of the thermometer is made simply to ensure good thermal contact with the skin. Two pieces of adhesive tape are fixed through the two BF legs and so the thermometer is put in place. It is clear that one could also have more than two legs, for example three, or even four.
Furthermore, in the embodiment 1 1 of FIG. 3, the color control spots are only given from 2/10 degrees to 2/10 degrees, which is most of the time amply sufficient for medical needs and which allows an even easier reading of the colors (the five colors: red, orange, yellow, green, blue, being very easily recognizable at first glance)
In fig. 3, the seven zones ZI to Z7 are further supplemented by a zone ZM, which does not include a liquid crystal material, but which is permanently of a relatively dark color (the brand of the device or an identification number can also be registered).
This additional zone ZM has the advantage of further improving the synoptic presentation of the thermometer by clearly showing the low values (small width) that we have in the Zl zone and the high values (large width) that we have. in the last zone Z7, the difference in width being particularly sensitive at the location of the junction between the zone ZI and the zone ZM.
It goes without saying that the particular configuration of the reading face of the thermometer 11 of FIG. 3 (zone ZM, only five test spots) could also be given to the round thermometer without fixing brackets but with adhesive layer according to fig. 1. Conversely, one could also give the presentation of the reading face of the thermometer 10 of FIG. 1 to the thermometer 11, provided with the fixing brackets of FIG. 3. It should be noted that the latter is just as flexible as the thermometer of fig. 1.
Fig. 4 shows another embodiment, elongated, of the thermometer. The zones indicating the temperatures are here arranged in line, and the increase in surface area is given by a step instead of being given by a continuous line. Zones Zl ′ to Z7 ′ of thermometer 12 of FIG. 4 play exactly the same role as zones Zl to Z7 of thermometers 10 and 11 according to FIGS. 1 and 3. The control spots TP 'are slightly smaller than in the embodiment according to fig. 4. On the other hand, in this embodiment, it was possible to indicate at the bottom that the left column indicated the degrees centigrade, while the right column made it possible to recognize the tenths of a degree centigrade.
This embodiment 12 of FIG. 4 possibly has the advantage of resembling a little more the conventional thermometer; we can follow the increase in temperature in an almost linear way. In exchange, this shape may be less suitable for application to the skin of a person, since to have the minimum risk of detachment, the round shape is the best. The thermometer 12 of FIG. 4 is fixed in principle by a layer of adhesive; alternatively, it could also be free from an adhesive layer and it could be fixed using two pieces of adhesive tape at its ends (possibly slightly extended).
The embodiment of FIG. 5 is a form of thermographic thermometer which could be described as domestic.
Indeed, many people will have more confidence in a rigid thermometer than in a thermometer which, despite all its technical value, appears like a badge. The thermometer 13 of FIG. 5 is formed of a thermometer 10 similar to that of FIG. 1 housed in a synthetic material case 14 comprising a bezel part 15 and a thin bottom 16. A lens 17 is engaged in a notch of the case 14, it has a peripheral sleeve 19 whose lower surface comes to rest on the peripheral zone of the thermometric element 10, and it also comprises a central boss 9 which comes to rest against the center of the thermometric element 10 in order to press it against the bottom 16 of the housing 14.
The thermometer 13 of FIG. 5 can advantageously have a diameter D of 4 to 7 cm. Its height e will preferably be a fraction of a centimeter. In addition, as shown in FIG. 5, bracelet branches or fasteners can be molded directly with the case from which they project from two diametrically opposed points. (The case 14 of FIG. 13 is preferably round, but nothing would naturally prevent it from giving it another external shape.) The fasteners or branches of the bracelet 21 may be provided with different means making it possible to fix the thermometer 13 of the fig. 5 at a location on a person's body, for example around an arm or a leg.
The fact that the bottom 16 of the case will slow down the transmission of the temperature somewhat does not play any role since the thermometer is in principle intended to be worn permanently.
If one wanted to make it into a thermometer for occasional use, like the current medical thermometers, one would have to ensure that the bottom 16 is made as good a conductor of heat as possible, which could be done for example by using certain additives added to the synthetic material in which the housing 14 is molded. The application time of the domestic thermometer of fig. 5 will be approximately 1 min.