淺談物理學(xué)對(duì)服裝設(shè)計(jì)的影響

（江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院；江蘇省服飾類(lèi)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)研究基地 江蘇無(wú)錫 214122）

1 服裝設(shè)計(jì)的發(fā)展

最初人類(lèi)只為了適應(yīng)氣候環(huán)境的變化保溫御寒、遮羞蔽體；后來(lái)人們產(chǎn)生對(duì)神靈的信仰而產(chǎn)生的服飾設(shè)計(jì)中，運(yùn)用辟邪、護(hù)符等圖案設(shè)計(jì)與飾品的添加；隨著社會(huì)的進(jìn)步，階層意識(shí)的產(chǎn)生，使服裝在設(shè)計(jì)中具有體現(xiàn)權(quán)利象征的手法，這時(shí)的服裝設(shè)計(jì)具有普遍性。

19世紀(jì)中期的歐洲，一位英國(guó)的年輕裁縫到法國(guó)開(kāi)了一家裁縫店，開(kāi)始定制衣服，同時(shí)他還設(shè)計(jì)許多樣衣，供客人們進(jìn)行選購(gòu)，這就是后來(lái)被人們成為“時(shí)裝之父”的沃斯，慢慢的服裝設(shè)計(jì)成為表達(dá)情感色彩的載體。隨后品牌的建立，服裝設(shè)計(jì)具有了代表性，與精神文化有關(guān)；現(xiàn)在，更多的設(shè)計(jì)是展現(xiàn)服裝的新穎性與獨(dú)特性。

如今，服裝設(shè)計(jì)的發(fā)展具有多元化的趨勢(shì)，在展現(xiàn)服飾所表達(dá)的精神文明基礎(chǔ)上，追求服飾的美學(xué)，更多的是對(duì)新事物的發(fā)現(xiàn)與拓展，結(jié)合到服裝設(shè)計(jì)中，運(yùn)用新的材料、新的科技等進(jìn)行融合與創(chuàng)新?，F(xiàn)在服裝設(shè)計(jì)的發(fā)展呈現(xiàn)完善與突破的趨勢(shì)，新穎的面料得到認(rèn)可與研究，重視面料的融合創(chuàng)新，對(duì)新穎色彩的愛(ài)不釋手，追求個(gè)性化適用性色彩，讓面料、色彩真正的服務(wù)人們的生活。越來(lái)越多的物理學(xué)原理運(yùn)用于服裝的載體——面料，如“發(fā)光”面料、“雙面”面料等讓原本簡(jiǎn)單的材料能更好的為人民服務(wù)。這樣的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響將產(chǎn)生對(duì)精神文明與物質(zhì)文明起推動(dòng)的作用，與科技的結(jié)合對(duì)社會(huì)的發(fā)展也有重要的作用，推進(jìn)對(duì)文化的創(chuàng)新發(fā)展，做到與時(shí)俱進(jìn)的效果。

2 物理學(xué)的分類(lèi)和服裝應(yīng)用

2.1 物理學(xué)與服裝設(shè)計(jì)

物理學(xué)是一種自然科學(xué)，注重于研究物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間，尤其是它們各自的性質(zhì)與彼此之間的相互關(guān)系。物理學(xué)是關(guān)于大自然規(guī)律的知識(shí)；更廣義地說(shuō)，物理學(xué)探索分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則。細(xì)致的分為：力學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)、相對(duì)論等方面，是對(duì)我們身邊物質(zhì)與形態(tài)的解釋與運(yùn)用。而在服裝這一領(lǐng)域中，所涉及的物理學(xué)原理也頗多，服裝的色彩、服裝的材料都與物理學(xué)有或多或少的聯(lián)系。

2.1.1 從服裝的色彩來(lái)尋找與物理之間的聯(lián)系

服裝色彩構(gòu)成是以色彩的基礎(chǔ)理論為依據(jù)，來(lái)指導(dǎo)配色實(shí)踐的藝術(shù)活動(dòng)。色彩運(yùn)用在服裝設(shè)計(jì)中有重要的作用，服飾中色彩的設(shè)計(jì)能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)師的想法、情感，能感染到穿著服飾的人群。而色彩的表現(xiàn)和物理學(xué)有著密切的聯(lián)系，什么是色彩，色彩即顏色的光彩。色彩只能在白天有光的情況下才能看見(jiàn)，當(dāng)黑夜降臨我們就看不到那鮮艷的色彩，另外還要有感知物體——眼睛。色彩是光刺激眼睛所產(chǎn)生的視感覺(jué)，感知色彩必須有光，而光是一種電磁波輻射能，在一定的范圍以?xún)?nèi)可通過(guò)光看到色彩，這一段的輻射能可稱(chēng)為“可見(jiàn)光”。另一方面，當(dāng)光從一種介質(zhì)傳播到第二種介質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)折射。一般來(lái)說(shuō)，色彩在其物理性質(zhì)存在的同時(shí)，也具備表達(dá)情感、影響人們心理活動(dòng)的功能，有著傳達(dá)信息、感染情緒、產(chǎn)生聯(lián)想等多種意義，讓人們產(chǎn)生對(duì)色彩的感知。紅色讓人感受到女性、活力、吉利、喜慶、熱情，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)負(fù)面警告、危險(xiǎn)、生氣等情緒；灰色感到平凡樸素的氣質(zhì)，但同時(shí)也具有消極的憂(yōu)郁呆滯的情感，每種顏色帶給人們的感知都具有積極與消極兩面，越是暖色系、高明度、高純度帶給人們好壞的感知面差距越大。色彩使人們產(chǎn)生了心理效應(yīng)，來(lái)自色彩的物理刺激對(duì)人的生理發(fā)生的心理體驗(yàn)；當(dāng)我們看到某種顏色時(shí)，必然也會(huì)將它與其相關(guān)的精神、內(nèi)涵、意義、形態(tài)等產(chǎn)生較為系統(tǒng)的聯(lián)想。所以光對(duì)色彩有很大的影響，對(duì)服飾的設(shè)計(jì)也很有影響力，不同的環(huán)境同一服飾會(huì)有色差。

2.1.2 從服裝的材料來(lái)尋找與物理之間的關(guān)系

服裝是由布組成，而布由紗線(xiàn)組成。一條條紗線(xiàn)成織物，織物的經(jīng)緯密度關(guān)系到織物的厚薄程度、外觀、手感、強(qiáng)度、透氣性等，而測(cè)量經(jīng)緯密度需物理儀器，如織物密度鏡。

材料的選取要考慮其強(qiáng)度、拉伸度、斷裂程度、懸垂性，這些都需要物理儀器做試驗(yàn)后得出結(jié)論，獲得適合的面料進(jìn)行設(shè)計(jì)。不同的材料有不同的硬度，硬度的不同產(chǎn)生的造型也有所不同，所以要從各個(gè)方面進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，最終得出運(yùn)用哪種材料設(shè)計(jì)服飾的結(jié)果。

并且，在光的照耀下不同的服裝材料所體現(xiàn)的效果不同，金屬質(zhì)感的現(xiàn)代性、皮料復(fù)古性、亮片的潮流感、PU料科技感、綢緞高貴帶給女性?xún)?yōu)雅氣質(zhì)等服裝材料在光下的反射大大增強(qiáng)，這類(lèi)材料不管是在太陽(yáng)光還是舞臺(tái)燈光下，所反射的光的效果特別的強(qiáng)。棉、麻、絲、毛、呢等天然樸素的服裝材料在光的照耀下會(huì)使原有的色彩更加的鮮艷，材料本身的色彩根據(jù)光的變化而產(chǎn)生其他色彩的變化。

2.2 物理學(xué)研究對(duì)服裝開(kāi)發(fā)的影響

2.2.1 光學(xué)方面

2012年，LumiGram公司最新推出的發(fā)光服裝。利用光纖織物制做并加以自創(chuàng)設(shè)計(jì)，最后推出屬于自己的作品。光纖織物是運(yùn)用紡織技術(shù)將塑膠光纖（POF， Plastic Optical Fiber）織成平面狀織物，突破傳統(tǒng)塑膠光纖管狀之應(yīng)用。光纖織物在應(yīng)用上需將光纖集束加工，并加上光源（通常為L(zhǎng)ED）及電池組。光纖織物具有可發(fā)光、質(zhì)量輕、柔軟、顏色變化多元等特性，可大量使用于服飾成衣、運(yùn)動(dòng)休閑、登山露營(yíng)、寵物用品、家具、廣告等各行業(yè)。在白天，光纖織物可利用色紗呈現(xiàn)既定的顏色，和一般的織布并沒(méi)有兩樣，但于夜晚或陰暗處時(shí)，光纖織物卻在夜晚呈現(xiàn)與白天不同的面貌，進(jìn)而增加產(chǎn)品之附加價(jià)值。這種織物對(duì)人體并無(wú)有害物質(zhì)，可貼身穿著，并且體現(xiàn)出未來(lái)感的視覺(jué)效果。

除了光纖織物，還有光感變色纖維材料，也稱(chēng)作非放射性蓄能材料，以稀土材料為光感體，經(jīng)過(guò)特種紡絲流程制成的。當(dāng)受到光和熱的激發(fā)，衣物中的電子得到刺激，而產(chǎn)生高能的狀態(tài)；當(dāng)恢復(fù)到原有的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)把吸收的能量釋放出來(lái)，以有光的形式展現(xiàn)出來(lái)，其色彩在可見(jiàn)光的條件下，發(fā)出各種光色，此材料具有環(huán)保的特征。

在2013年，紐約珠寶品牌Lionette發(fā)布了全新系列夜光首飾單品，吸引了眾多消費(fèi)者的目光，而其中運(yùn)用的則是熒光粉來(lái)達(dá)到“夜光”的效果。不僅僅是首飾運(yùn)用熒光粉，而且耐克等運(yùn)動(dòng)品牌也設(shè)計(jì)出了眾多夜光系列的服裝與運(yùn)動(dòng)鞋，使服裝更具有現(xiàn)代科技感。夜光服所含一種物質(zhì)是熒光粉，在受到自然光、日光燈光、紫外光等照射后，把光能儲(chǔ)存起來(lái)，在停止光照射后，再緩慢地以熒光的方式釋放出來(lái)，帶有放射性的夜光粉，這類(lèi)在服裝中不會(huì)大面積的運(yùn)用，也不能貼合肌膚，只是起到裝飾的作用，以及運(yùn)用到特殊職業(yè)所需的服飾中。

2015年春夏女裝的流行趨勢(shì)中，反光效果的服飾是其中之一。設(shè)計(jì)師運(yùn)用涂層皮革以鏡面般的表面折射彩色微光而營(yíng)造出彩虹效果，復(fù)古感與科技感的結(jié)合，例如Fyodor Golan的短版機(jī)車(chē)夾克，反光效果營(yíng)造出迷幻炫彩。

涂層皮革可營(yíng)造出金屬感的視覺(jué)效果，此面料與光照相結(jié)合，才能展示出科技感與光的色彩。適用于廓形硬挺的服裝，表現(xiàn)現(xiàn)代風(fēng)、機(jī)車(chē)風(fēng)的設(shè)計(jì)效果。

2.2.2 電能方面

衣服設(shè)計(jì)中很多都出現(xiàn)了新奇的想法，比如說(shuō)在衣服中加入燈管、電路等，使衣服更具現(xiàn)代感、機(jī)械化，服飾的設(shè)計(jì)就是追求與眾不同，并要與時(shí)代流行同進(jìn)步，所以會(huì)延伸到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。曾設(shè)計(jì)的一個(gè)系列的服飾，主題是工業(yè)革命，在其中的一套服飾的背部運(yùn)用到了燈管，用燈管照亮所設(shè)計(jì)的圖案，燈的開(kāi)關(guān)和電池設(shè)置在服裝的口袋處。這樣便使服裝設(shè)計(jì)與電力相結(jié)合，設(shè)計(jì)出更有新意的服飾。

2014年雷克薩斯的宣傳片中，有一位身穿燈服的人穿梭于城市之中。而服裝是由服裝設(shè)計(jì)師范·伯納姆所制作的，“燈服”的制作，需要多達(dá)七層的面料。其中包括基礎(chǔ)層、LED層、四層能夠使光線(xiàn)能夠均勻散射的面料，以及能夠增加視覺(jué)清晰的絲質(zhì)外層。服裝表現(xiàn)出奇幻的感覺(jué)，此服飾需要電能與無(wú)線(xiàn)電腦程序進(jìn)行服飾的照亮與控制，產(chǎn)生明亮的視覺(jué)效果。

同樣的，Mary Huang設(shè)計(jì)制作的LED發(fā)光女裝，也是運(yùn)用電能與電腦程序的控制而形成設(shè)計(jì)效果。在不同的服裝部位上進(jìn)行發(fā)光設(shè)計(jì)，展現(xiàn)出不同的設(shè)計(jì)圖案與層次感。

2.2.3 物理原子方面

納米技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，運(yùn)用納米技術(shù)成為服裝的材料也十分廣泛。讓某種納米級(jí)的微粒覆蓋在纖維表面或鑲嵌在纖維甚至分子間隙間，由于這種微粒十分微?。ㄐ∮?00nm）且表面積大、表面能高，在物質(zhì)表面形成一個(gè)均勻的、厚度極薄的、（用肉眼觀察不到、手摸感覺(jué)不到）、間隙極?。ㄐ∮?00nm）的‘氣霧狀’保護(hù)層。正是由于這種保護(hù)層的存在，使得常溫下尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100nm的水滴、油滴、塵埃、污漬甚至細(xì)菌都難以進(jìn)入到布料內(nèi)部而只能停留在布料表面，從而產(chǎn)生了三防等特殊效果。同時(shí)，由于形成保護(hù)層的納米級(jí)微粒極其微小，幾乎不會(huì)改變?cè)剂系奈镄?，如顏色、舒適度、透氣性。納米服飾既漂亮又能防靜電。

3 服裝設(shè)計(jì)的物理運(yùn)用

3.1 面料與色彩選擇

對(duì)于追趕時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)師們，熒光粉曾一度運(yùn)用在各大潮牌，現(xiàn)代感與科技感十足的服裝中。在我們的生活當(dāng)中也處處可見(jiàn)熒光服的運(yùn)用，例如環(huán)衛(wèi)工人、警察等身著的制服，為了他們的安全，在馬路上工作時(shí)躲避車(chē)輛的一種方法，讓大家在黑夜里也能從視覺(jué)上更清楚的看到，通過(guò)不同光源的照射產(chǎn)生效果。在現(xiàn)代服裝中，夜光服已成為一種創(chuàng)新服飾。夜光粉發(fā)光時(shí)間很長(zhǎng)，但因?yàn)橛卸居泻铜h(huán)境污染，不能貼身穿著，所以應(yīng)用范圍小。

在暴曬的炎日下，穿著厚重的玩偶服工作的人員，因服裝的悶熱感與服裝的損耗導(dǎo)致工作率的下降，因面料及色彩的物理性質(zhì)造成消極因素。

這些因素導(dǎo)致不便，從而促使進(jìn)行面料與色彩的研究，找尋更合適這兩種工作人群的服裝。

3.2 面料實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一：

針對(duì)環(huán)衛(wèi)工人、交警，這類(lèi)職業(yè)的特殊性是需要在黑暗的環(huán)境下工作，需要在暗淡的情況下依然能引起注意進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。原本的服裝只具有小面積的反光作用的滌綸反光背心，雖然反光背心能減少不必要的傷亡，但還需從服裝的顏色上更完善。實(shí)驗(yàn)為了讓穿著警服的交警人員在黑夜中，能更好的突出他們，更好的執(zhí)行任務(wù)，保護(hù)他們的人身安全，引起人們視覺(jué)上的注意點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)材料：不用顏色的面料小樣、手電筒

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：服裝的易活動(dòng)程度，耐磨程度及損壞程度，同時(shí)也要結(jié)合在白天情況下吸熱散熱因素。通過(guò)同一光源下，不同顏色的同一織物吸熱溫度；以及同一光源下，相同顏色的不同織物的吸熱散熱溫度。陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)，可以看出我們所穿衣服最能吸收的是UVB區(qū)也就是中波紫外線(xiàn)。為此可以得出結(jié)論：衣服的顏色如果能最大程度的防止中波紫外線(xiàn)，那么這款衣服就是最不吸熱的衣服。根據(jù)衣服顏色對(duì)陽(yáng)光中紫外線(xiàn)的吸收程度，英國(guó)輻射防護(hù)委員會(huì)依據(jù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：防曬作用最差的是淺黃色的棉織品，其防曬系數(shù)僅為7，浸濕后防曬效果下降到4。此外，米色棉織品的防曬系數(shù)為9，白色棉織品的防曬系數(shù)可達(dá)33—57。在夏天穿紅色是最理想的防曬服裝，因?yàn)榧t色光波最長(zhǎng)，可大量吸收日光中的紫外線(xiàn)，而其他顏色就相對(duì)較弱，所以夏天穿紅色衣服能阻止紫外線(xiàn)，防止皮膚被曬傷，因此在選擇顏色方面選擇紅色和白色設(shè)計(jì)服裝。

在黑暗的情況下不同顏色的同種面料的對(duì)比試驗(yàn)下，白色是最亮的，粉色是最引人注意的，因此在服裝設(shè)計(jì)中，運(yùn)用紅色、白色、粉色進(jìn)行搭配，也可適當(dāng)運(yùn)用少量熒光粉，需避開(kāi)身體重要部位，或者光感變色纖維材料達(dá)到效果，這樣的設(shè)計(jì)可以使服裝在黑暗的情況下更加的引人注目。

實(shí)驗(yàn)二：

針對(duì)穿著較厚衣物玩偶服，在惡劣的天氣下的工作人員，夏日陽(yáng)光的暴曬、梅雨季節(jié)的暴風(fēng)雨等都會(huì)使服裝受到損壞，并且會(huì)影響到人體的健康及舒適性；實(shí)驗(yàn)為了讓穿著人偶服裝的工作人員在夏季不會(huì)感到悶熱，通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到感到舒適涼爽的面料，并且找到牢固色好的、暴曬下也不會(huì)降低色度的面料，并能因光照下色彩的鮮艷而引起注意。

實(shí)驗(yàn)材料：同一顏色的面料小樣、水、機(jī)器

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

1.從面料的吸濕性的實(shí)驗(yàn)，找到一款可以吸汗能力強(qiáng)、不宜潮濕的面料，在相對(duì)濕度65%、攝氏溫度20度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，可以得出結(jié)論：含有毛纖維的面料吸濕性相比之下是最好的?？梢院芸斓奈找蛱鞖庠蚧蚬ぷ鬟^(guò)重產(chǎn)生的汗水，快速的排汗，使舒適性大大的提高。

2.從面料的耐熱耐光性的實(shí)驗(yàn)，找到一款可以減少導(dǎo)熱，帶來(lái)涼爽感覺(jué)的面料，同時(shí)可對(duì)比出強(qiáng)度較好的面料。

表3-2 各種材料的耐熱耐光性表

滌綸 100 100 95

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)不難看出：含有滌綸的面料耐熱性較好，而羊毛、麻的面料耐日光性較好。這三種材質(zhì)的面料，強(qiáng)度較好，適用于室外工作者。

3.從面料的耐磨性與色牢度的實(shí)驗(yàn)中，找到一款可以減少損壞程度，色牢度高的面料。

表3-3 織物耐磨性實(shí)驗(yàn)表

表3-4 織物色牢度實(shí)驗(yàn)表

通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器，色牢度的實(shí)驗(yàn)條件在39.4℃的機(jī)器中，旋轉(zhuǎn)工作、恒溫狀態(tài)下30分鐘。恒溫水洗后晾干的染色程度進(jìn)行色卡比對(duì)，變色程度的對(duì)比進(jìn)行材料統(tǒng)計(jì)后，得到色牢度較高的材料。針對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出歐根紗的耐磨性較好與色牢度較好，棉布的色牢度是最差的。

在室外惡劣天氣下，身穿玩偶的職業(yè)人群，針對(duì)他們的所需:透氣性好、貼身穿著無(wú)不適感、能吸濕排汗，這幾個(gè)方面是對(duì)人體生理上的需求；而色牢度強(qiáng)、耐磨性好、耐日曬耐熱性好，是對(duì)自然因素的考慮。通過(guò)實(shí)驗(yàn)等方式對(duì)比，貼身的一層選用具有柔和貼身、吸濕性、透氣性甚佳特點(diǎn)的棉麻混紡的織物，外面一層運(yùn)用具有耐磨性好、色牢度強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定、彈性好、耐穿特點(diǎn)的歐根紗與毛料結(jié)合的織物。

4 總結(jié)

如今的時(shí)代充滿(mǎn)著科技的創(chuàng)新與運(yùn)用，對(duì)我們來(lái)說(shuō)面對(duì)著無(wú)數(shù)個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)服裝設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，只有與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)出最符合當(dāng)下需求的作品，才能算是好的設(shè)計(jì)。本文通過(guò)對(duì)服裝設(shè)計(jì)的深入了解，對(duì)物理知識(shí)的探究，使服裝設(shè)計(jì)從面料、色彩方面與物理性能結(jié)合，并詳細(xì)的從兩種特殊職業(yè)人群進(jìn)行分析，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。

同時(shí)，也存在一些問(wèn)題：一、對(duì)于在黑暗情況下的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有充分得到證明，因條件及環(huán)境因素限制，實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行。二、還有許多特殊的面料沒(méi)有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

我所提出的改善建議：一、聯(lián)系別的學(xué)校，詢(xún)問(wèn)是否有能力進(jìn)行未完成的實(shí)驗(yàn)。二、收集更多的面料，并學(xué)習(xí)其物理性質(zhì)。

[1]王革輝.服裝材料學(xué)[M].中國(guó)紡織出版社，2006.

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[3]張邦維.納米材料物理基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[4]張德智.服裝面料的再造創(chuàng)新與設(shè)計(jì)的結(jié)合[D].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)，2012.