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挑战与应用:未来智能化纤纺的设计与管理

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科学设计的未来潜力在于综合学科研究法,其运作依赖于综合、分离相融合的技术,因为任何一种推陈出新都离不开其他科学的参与。

纤纺新词“皮肤故事”

近年来,西方学者不断推出有关“皮肤故事”的理念,即把设计、艺术、纤纺技术、电子、生物、材料学和心理学融为一体,以填平美学与技术的鸿沟。鉴于此,专业人员将皮肤看作天然的智能化材料,它既能成为一种理念模式,又可以成为创新纺织薄膜的象征。因此,设计未来的纺织物,其外观、功能和感受更像一层人的皮肤。活性皮肤“技术”的开发将成为能否在未来获得成功的关键。伦敦艺术大学时尚学院专家认为,今后纺织业的热门词汇不是智能、功用,更多的可能是仿生,人体与各种环境因素的融洽,即人周围的一切,包括他们的触觉、嗅觉、视觉和听觉的感知,以此强化智能设计理念。需要强调的是,环境对人的行为、关系和他们的生理和心理的影响胜过一切,因此,“sensism”(感知主义)一词创造出来,它暗示着多种感知驱动着理念的形成,如人的行为、判断和表现。

例如,视觉图像和嗅觉信息直接影响人的大脑潜意识、情绪、下意识等等。这一切都将用于感觉聚酯和理疗化设计,以支撑人们对美好未来的愿望。设计与艺术可创造新型的能反映人们为改善生活所需要的品质设计。这类设计蕴含着对环境的感知。其认同度就是纺织品的交互性、活跃性与感应性。这样的纺织品已接近生物皮肤的效应。所谓的未来纺织品就是具有多层效应的天然皮肤。

因此,未来的纤纺设计越来越远离我们的传统,而身体与皮肤的生物链反应与热机械转换成为唯一的皮肤“技术”,这或许是因为皮肤是人体最大的感觉器官,它理所当然地成为新型纺织品体系开发的模式和模拟对象。

皮肤感知性的纺织品需要跨学科,需要解决诸多问题,也需要大量深邃的实例。在诸多层面上,为皮肤的工程设计,许多过去的教训我们理应吸取,可研究的最重要目标却是开发和测试功能的、活性的、交互的纺织物,它能单独体验应答式、聚酯感触式的生物环境。为此,纤纺新词的意义范围关系到人类皮肤组织,设计师们不得不跨领地研究人类皮肤组织,形成新的设计理念。

未来的智能纤纺领域

探索纺织材料的潜力,包括控制室温的潜在制热系统,而人体皮肤感知就是最好的类比温度调节器,因此未来世界具体的智能化纤纺研究领域会着眼于下列方面。

1)纤纺材料的热属性,在皮肤感应类比的条件下,让“皮肤”成为生化机械感应器;

2)调研热感应的潜在交互美学、感触层面,以探索皮肤图像和模式;

3)探索纺织物除臭、过滤、嗅觉、抗菌和治疗性表层,类比:免疫力监控、生化机械。

世界纺织业已逐步进入下列主题性研究:

1)记忆与识别(皮肤犹如监控复杂基因与社会心理的监视器);

2)保护性与舒适度(皮肤成为屏障与舒适度热交换器);

3)感觉神经与交流器(皮肤成为应答、交互与多功能膜)。

皮肤的天然多功能交互“技术”促使人类开始探索仿生设计,通过生物传递信息。例如,来自外部世界的感觉信息由皮肤收集,然后传给大脑,形成脑电波。这类生物机械运动提示人们,电流可与新纺织膜形成某种相互作用。

感觉纺织墙应运而生

有一种墙纸称为“触摸我”,是一种交互式感触回应功能,它感应到人体热后可改变颜色,使表层产生印迹。这种聚酯感触式墙纸蕴含着一种理念,即皮肤就是一种传感器、接收器,也是显示器和交互器。不仅如此,这类墙纸还富含各种芳香,这些芳香在被触发后可释放出来。在这种效果下,生物化的嗅觉性、过滤性、抗菌性的纺织物便应运而生。它在医学上又具有治疗效果、免疫监督和生化机械作用。

微胶囊技术使芳香油浸入纺织纤维培养基内,通过释放芳香强化环境的作用。嗅觉可以实现数种或各种程度的功效,以帮助人减压,强化关系并达到治疗作用,实现身心健康。

这样的理念,人们的回应一定是积极的,纺织品能使他们体验变色、留下指纹和观察其应变能力,然后像阴影一样慢慢消失,那是怎样的一种研发成就呀!它一定会令人激动不已。感触设计更能给予人预想不到的日常生活的超值功能。

感触交互式理念的包裹墙可用于许多方面。例如,健康护理应用和孩子们的环境学习。除了引入芳香疗法,芳香信息可整合入环境的目标物,甚至盲人可利用嗅觉辨别空间和方向。相对应的是,吸收气味的纺织技术可顺应环境的需求,它可吸收一定的有害气体(如尼古丁),让人获得较好的环境。

当然,依本作者之见,这一切的一切都取决于人们对新生事物的回应。“触摸敏感”墙与嗅觉纺织物具有一种潜力,即给未来的设计应用提供方向性选择。具备未来意识的西方公司已感觉到敏感纺织品产品市场的巨大潜力。

电子与皮肤的结合

利用电流特性,可通过热或热应力的颜料,反映于电流半导体纤维,使其变色,创造温度线性模式。它类似于皮肤神经系统对外界的反应。神经细胞传递信息,与外部世界相接,通过电脉冲把信息传递给大脑。

若能通过遥控器开关控制变色,那么,“感官屏”便可应运而生。当电流接通时,分离器显示印指膜,此时通过导体织物传输感应。利用类似原理达到整合“系统1”的艺术效果。由此,绘图、智能标示均能按需要在未来由可视和不可视方式整合入纺织墙、地毯、服装和其他活性纺织物中。电流模拟系统促使衣服“活化”,此时数字系统便能大行其道。数字技术甚至可以在“皮肤大脑”的作用下整合为“电脑”,而衣服表层则成了界面。

还有一趋势被称为系列“皮肤建筑结构”。它基于放大的皮肤系统的灵感而构建和创建的技术,促使人体自身的机械交互,包括人的感觉器官、血脉系统、毛发、皮肤细胞和汗腺。这些器官可协调形成支撑功能,让皮肤组织与织物交互。硅树脂可用作塑性材料形成与肉体类似的皮肤,它可形成天然射影功能,然后又与导体不锈钢长丝纱线相连,嵌入有色热应力硅橡胶。电压产生后,整个网状的有机结构便能产生电热。电流接通还能触发芳香开关,此时整个人体会香气四溢。由于引入了变色技术,热应力还可创造3D结构效应。这一切过程都可让人在静默中感受温度和感光的变化。

可塑性的“皮肤结构”目的是提供非同寻常的感知体验,它涵盖了视觉、嗅觉和触觉,可用于系列生活方面。例如,我们通过芳香疗法感触环境的变化,减轻人们生活的压力。这类感知性体系的出现可给医院、疗养、内科诊室带来独特的体验,为患者带来福音,同时也能给人们的情绪、心理带来个性化环境需求。

总而言之,从纤纺设计师的观点看,模拟人体皮肤的属性可为我们带来敏捷的交互纺织设计理念,从而真正的智能化服装设计体系得以形成,它将使我们获得美学意义、感觉意义、肉体意义和触觉意义的“皮肤化”服装。各种技术的结合可强化生理与心理的环境,改善我们对环境的认知。在设计师的眼中,它以一种新型的方式逐步走向商业化。当然,新型的开发需要新型的测试与标准,我们人类的理念也要随之改变,以便与自然形成共同的光明前景。