變色材料在服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王詩(shī)涵，劉 茜，張勵(lì)今，王瑩雪，孫欣怡

（上海工程技術(shù)大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，上海 201620）

隨著消費(fèi)者對(duì)服飾美感追求的提高，人們對(duì)服裝色彩的要求也從實(shí)用轉(zhuǎn)向新奇。這種轉(zhuǎn)變也在一定程度上推動(dòng)了服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為滿足大眾的需求，設(shè)計(jì)師們將注意力集中在服裝材料的利用和創(chuàng)新上。變色材料作為一種新型功能材料，可以使紡織品的顏色或圖案在不同狀態(tài)下有多種變化。這一特點(diǎn)吸引了設(shè)計(jì)師們的目光。變色材料應(yīng)用在服裝設(shè)計(jì)中，不僅能夠給服裝增加科技感，還可以滿足消費(fèi)者的審美需求，也進(jìn)一步開(kāi)拓了服裝設(shè)計(jì)的新視角。

1 變色材料

通常把在外部條件作用下能夠改變顏色的材料稱為變色材料[1]。按照刺激條件的不同，變色材料一般有光致、熱致、濕致和電致等4 種變色材料類型。

1.1 光致變色材料

光致變色[2]是指一種化學(xué)物質(zhì)在吸收電磁輻射的一個(gè)或兩個(gè)方向上，在兩種具有不同振動(dòng)吸收光譜的形式之間發(fā)生的可逆轉(zhuǎn)變，具有感光變色和反復(fù)變色的特點(diǎn)。光致變色材料在暗室中不顯色或顯淡色，當(dāng)接觸到日光或被紫外線照射后，會(huì)迅速由無(wú)色或淺色變?yōu)椴噬?。這是常規(guī)印染工藝和其他化學(xué)材料都難以達(dá)到的視覺(jué)效果。光致變色材料包括二芳基乙烯、螺吡喃、螺惡嗪和三苯甲烷等。光致變色材料具有原料成本低、工藝簡(jiǎn)單、效率高、無(wú)毒無(wú)味和綠色環(huán)保等特點(diǎn)，不影響人體健康，并且在后期廢舊服裝的處理中也不會(huì)污染環(huán)境，是一種優(yōu)良的環(huán)保型材料[3]。

1.2 熱致變色材料

熱致變色材料[4]是一種對(duì)環(huán)境溫度敏感的功能材料，其顏色可以隨著外界溫度的變化而可逆地變化，從而創(chuàng)造出一種神奇多彩的效果。熱致變色材料根據(jù)材料的類型，可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和液晶類型。無(wú)機(jī)熱致變色材料主要包含碘化金屬型、雙鹽、金屬合金和金屬氯化物等，具有耐溫、耐久性、耐光性和加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。有機(jī)熱致變色材料主要含有螺吡喃、熒蒽、三芳基甲烷和有機(jī)配合物等，其優(yōu)勢(shì)在于顏色組合自由度高、變色溫度不高、變色靈敏度佳。正是這些優(yōu)點(diǎn)，使得有機(jī)熱致變色材料比其他類型的熱致變色材料受到的關(guān)注度更高。液晶類熱致變色材料還可根據(jù)分子內(nèi)部的排列情況，分為近晶型、向列型和膽甾型，具有穩(wěn)定性好、熱敏性高的優(yōu)點(diǎn)，但由于其化學(xué)敏感性高、成本高，其應(yīng)用受到限制。

1.3 濕致變色材料

濕致變色材料[5]在水的潤(rùn)濕條件下，能夠發(fā)生顏色上的變化，其變色的主要原理是染料本身結(jié)構(gòu)因水的潤(rùn)濕，再加之環(huán)境中濕度的作用[4]，使其在太陽(yáng)光下的可見(jiàn)部分的吸收光譜發(fā)生變化。

1.4 電致變色材料

在存在電流或者電位差的條件下，處于氧化還原狀態(tài)的情況，物質(zhì)能夠發(fā)生清楚可見(jiàn)的顏色和透明度的可逆性轉(zhuǎn)變，這被稱之為電致變色[6]。電致變色材料一般分為有機(jī)型和無(wú)機(jī)型，有機(jī)電致變色材料常包括有機(jī)分子[7]、聚合物[8]和共價(jià)有機(jī)框架[9]，其具有豐富的調(diào)色板、快速響應(yīng)，易于通過(guò)溶液加工制造等特點(diǎn)被科技人員廣泛研究。但有機(jī)電致變色材料的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較差，限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此無(wú)機(jī)電致變色材料在實(shí)際應(yīng)用和潛在商業(yè)化方面一直處于前沿，這類材料具有的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)有長(zhǎng)期耐用、工作溫度范圍廣和化學(xué)穩(wěn)定性好等等。

2 在服裝設(shè)計(jì)中使用變色材料的意義

2.1 科技感與時(shí)尚感融合

在當(dāng)前的大環(huán)境下，時(shí)尚界的發(fā)展趨勢(shì)是以可持續(xù)發(fā)展為原則，并在維持時(shí)尚生態(tài)鏈中尋求突破與創(chuàng)新。對(duì)此，革新者已經(jīng)開(kāi)始為未來(lái)尋找解決方案，希望在不破壞地球環(huán)境的情況下可以推出熱門的新產(chǎn)品。

就視覺(jué)效果而言，針對(duì)特定圖案設(shè)置不同的變色材料，隨著環(huán)境條件的變化，圖案也呈現(xiàn)出多種變化，能夠?yàn)榉b帶來(lái)豐富的視覺(jué)感受。就色彩設(shè)計(jì)而言，變色科技為平面靜態(tài)的單調(diào)選擇提供了更加耀眼的配色方案，并以此為基礎(chǔ)配合馬賽克般的拼接結(jié)構(gòu)使變色服裝的色彩兼具花型圖案的設(shè)計(jì)價(jià)值，在色彩創(chuàng)意上為時(shí)尚提供了更多的設(shè)計(jì)空間。將科技與時(shí)尚結(jié)合，助推一種新型時(shí)尚產(chǎn)業(yè)，讓冷冰冰的科技，顯得柔和時(shí)尚。

2.2 提升服裝的附加價(jià)值

在民用服裝方面，智能變色服裝與傳感器件的組合，不僅增加了服裝的趣味性，還能起到表達(dá)情感、監(jiān)測(cè)健康等作用?？紤]到人體各部位的溫度也可作為重要依據(jù)來(lái)診斷病情，變色材料在疾病診斷方面也大有前景。例如，借助熱敏變色材料的變色特性，可以將其應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)員所穿的運(yùn)動(dòng)衣中，設(shè)計(jì)成能夠檢測(cè)其耐力和皮膚溫度的衣服。這樣便可以通過(guò)服裝顏色的改變來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)員的身體疲勞情況。教練能夠及時(shí)掌握運(yùn)動(dòng)員的情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。此外，還可以憑借液晶類熱致變色材料顏色變化靈敏度高的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)紡織貼片。此貼片可以對(duì)人體溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用于一些早期的疾病檢測(cè)與提醒。

3 變色材料在服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

3.1 光致變色服裝

在Maison Margiela SPRING 2018 COUTURE 上，設(shè)計(jì)師John Galliano 在開(kāi)場(chǎng)時(shí)告知在場(chǎng)的觀眾可以打開(kāi)閃光燈拍攝。于是，在強(qiáng)光的照射下，衣服作品反射出的彩虹光感，就像水面上的油膜一樣，發(fā)生了“薄膜干涉”現(xiàn)象，向四面八方擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。普通的黑色外套隨即變成鐳射風(fēng)格外套，如圖1 所示。

圖1 Maison Margiela 光致變色服裝

3.2 熱致變色服裝

在Alexander Wang 2014 秋冬系列[10]中，設(shè)計(jì)師王大仁展示了許多在面料的熱致變色方面的巧思與造詣。作品結(jié)合各種油墨拼色來(lái)實(shí)現(xiàn)面料由黑色向彩色的轉(zhuǎn)變，并使用激光切割、編織等多種方法進(jìn)行了創(chuàng)新，如圖2 所示。在當(dāng)下，智能變色紡織品擁有著非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和可觀的發(fā)展前景。比如在時(shí)裝界，近年來(lái)就有不少的國(guó)際時(shí)裝品牌紛紛開(kāi)始在成衣設(shè)計(jì)領(lǐng)域嘗試應(yīng)用熱致變色材料。可以預(yù)期，將智能變色材料與服裝設(shè)計(jì)相結(jié)合必定成為一大熱點(diǎn)。

圖2 Alexander Wang 熱致變色油墨服裝

Stone Island 是Ravarino 的意大利高端男裝品牌，它是Carlo Rivetti 運(yùn)動(dòng)服裝公司的一部分。其代表作品熱反應(yīng)夾克如圖3 所示。這件服裝由棉和尼龍制成并應(yīng)用了液晶型熱敏變色材料。服裝含有的微膠囊外部分子在溫度達(dá)到27 度時(shí)便會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)由黑色到綠色的轉(zhuǎn)變；而當(dāng)溫度恢復(fù)到原始溫度時(shí)，服裝顏色也隨之恢復(fù)為原始顏色。

圖3 Stone Island 熱反應(yīng)夾克

3.3 濕致變色服裝

濕敏變色材料很少應(yīng)用于人們?nèi)粘５姆椫?，常用在毛巾、浴巾、泳裝和雨傘等常與水接觸的物品上面。使用效果如圖4 所示。濕敏變色物品在干燥和濕潤(rùn)的環(huán)境中呈現(xiàn)不同的視覺(jué)效果。其在潤(rùn)濕之后會(huì)顯示多種顏色，形成別致的印花圖案，并能夠?qū)崿F(xiàn)顏色上的可逆轉(zhuǎn)換[2]。

圖4 濕敏變色的泳衣、雨傘

3.4 電致變色服裝

由玻璃或塑料等透明物質(zhì)制作成的可以導(dǎo)光的纖維管稱為光導(dǎo)纖維。在服裝上應(yīng)用時(shí)，可以將多個(gè)極細(xì)的塑料光纖管聚集在一起，然后在頂部添加發(fā)光二極管光源（LED 光源），形成一束光源。這種纖維管可以直接用于服裝的裝飾上，也可以將這些導(dǎo)光的纖維管按一定規(guī)律編織在一起后形成光纖織物（也稱為光纖布）。光纖布可以剪裁做成發(fā)光服裝[11]。如圖5[11]為Olga Noronha 2015 春夏成衣發(fā)布的作品。當(dāng)光源關(guān)閉時(shí)，衣服只是一件白色的衣服，在視覺(jué)上與普通衣服沒(méi)有太大區(qū)別，但當(dāng)光源亮起時(shí)，整件衣服可以呈現(xiàn)出絢麗的光色。

圖5 光纖布服裝作品效果

如圖6 所示，這件衣服胸前的圖案采用了一種新型的材料。這種材料類似于手機(jī)屏幕，但不是OLED 的材質(zhì)，而是一種納米材料。在這種材質(zhì)上可以集成一些簡(jiǎn)單的通過(guò)石墨烯連接的電路板。電路板連接后，采用一個(gè)熒光阻塞材料并通過(guò)微弱的電流來(lái)控制衣服的變色體系，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)AI 衣服的目的。

圖6 電致動(dòng)態(tài)AI 衣服

4 結(jié)語(yǔ)

高附加值和高效益性的變色纖維材料，是一種極富生命力的高科技功能纖維。近些年來(lái)因其變色特性吸引了服裝設(shè)計(jì)師的目光，加之更多高新技術(shù)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用，使其在服裝設(shè)計(jì)方面得到廣泛的應(yīng)用。將變色材料應(yīng)用在服裝設(shè)計(jì)中，是科技與時(shí)尚的碰撞，也是跨界與融合的表現(xiàn)。服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展憑借變色服裝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也給人們帶來(lái)了視覺(jué)美感，促進(jìn)了服裝的可持續(xù)發(fā)展。