于佐君,張冰潔,孫 健

(大連工業(yè)大學(xué) 服裝學(xué)院 服裝設(shè)計(jì)與工程國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,遼寧 大連 116034)

0 引 言

智能服裝作為紡織服裝行業(yè)突破產(chǎn)業(yè)瓶頸的新方向,從概念到裝備日漸成熟走進(jìn)日常生活，并為高水平紡織服裝產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入生機(jī)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外智能服裝的應(yīng)用研究及創(chuàng)新設(shè)計(jì)層出不窮[1]，從功能性紡織材料的研發(fā),智能元素對(duì)服裝的植入,到智能服裝的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括運(yùn)動(dòng)健身、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、衛(wèi)生保健、專項(xiàng)訓(xùn)練等[1]。

隨著電子信息技術(shù)、通訊及傳感技術(shù)與智能紡織服裝技術(shù)的不斷融合,智能服裝的應(yīng)用發(fā)展模式主要分為2方面:一是從纖維材料本體入手,通過(guò)物理、化學(xué)等制備方法研發(fā)功能性復(fù)合型纖維及新型紡織材料,使其性能優(yōu)化,向智能化方向發(fā)展;另一方面,超微型芯片、生物芯片、能源裝置的應(yīng)用及電子元器件應(yīng)用過(guò)程中的微型化和柔性化的發(fā)展,拓寬了智能服裝創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新思路,制造出針對(duì)不同人群、滿足不同需求的智能服裝[2]。藝術(shù)與科技的融合,更加提升服裝的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。文中根據(jù)功能性紡織材料研究現(xiàn)狀以及柔性可穿戴技術(shù)下的仿生材料創(chuàng)新發(fā)展,分析智能服裝發(fā)展要素、市場(chǎng)化應(yīng)用前景。

1 功能性纖維紡織材料分類

作為構(gòu)成智能服裝基本組織結(jié)構(gòu)的高新技術(shù)纖維,應(yīng)具有感知外界環(huán)境的變化的功能，如能響應(yīng)溫度、熱、光、電磁等因素或著裝時(shí)身體狀態(tài)所發(fā)生的變化。為滿足人們某些特定需求,具有或部分具有傳感功能、反饋功能、信息識(shí)別與積累功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力等功能特征。智能纖維紡織材料主要分為可拉伸變色纖維、相變調(diào)溫纖維、智能凝膠纖維等。

1.1可拉伸電熱致變色纖維

變色纖維是一種具有特殊組成或結(jié)構(gòu)的,在受到光、電、磁、熱、水分或輻射等外界條件刺激后可以改變顏色的纖維。隨著不同機(jī)制變色纖維的發(fā)展,主要包括電致變色、熱致變色、磁致變色等。變色纖維在制備進(jìn)程中因其復(fù)雜多層的組織結(jié)構(gòu)導(dǎo)致拉伸性能較差,其織物不具備服用性能。為了突破這一難題,東華大學(xué)王宏志教授研發(fā)出一種可拉伸電熱致變色纖維,并于2017年公布了相關(guān)纖維的制備方法[3]:采用包芯紗作為可拉伸彈性基體,在其表面進(jìn)行簡(jiǎn)單的浸涂法依次制備導(dǎo)電層、保護(hù)層以及變色層;通過(guò)對(duì)包芯紗的預(yù)處理、多層氧化石墨烯的合成、多層石墨烯修飾的包芯紗合成，完成復(fù)合式可拉伸電熱致變色纖維(如圖1)。這種制備方法所形成的多層結(jié)構(gòu)保證了纖維在形變狀態(tài)下的拉伸性、變色穩(wěn)定性:在工作電流10mA、工作電壓3V下,通過(guò)對(duì)變色層物質(zhì)的調(diào)配和選擇,顏色隨著纖維所受的拉伸程度、纖維電阻發(fā)生智能變化,可實(shí)現(xiàn)多色轉(zhuǎn)變。相對(duì)電致變色纖維而言,電熱致變色纖維具有更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，更加令人滿意的拉伸性能以及更豐富的顏色。這種顏色的變化除了具有指示溫度變化的作用,外觀還具有時(shí)尚效果。利用可拉伸電熱致變色纖維獨(dú)特的一維結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的針織編織工藝、無(wú)縫全成型技術(shù)相結(jié)合,所得織物可應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,如戰(zhàn)服的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，基于偽裝需求下的溫控變色服以及特種防護(hù)領(lǐng)域中的防毒服裝等。在戶外運(yùn)動(dòng)方面,隨著夜跑、騎行運(yùn)動(dòng)的興起,可拉伸電熱致變色纖維在壓縮衣、騎行服的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不僅增強(qiáng)趣味性,突出個(gè)性化,更為夜間的出行提供安全保障。

圖 1可拉伸電熱致變色纖維的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure of stretchable electrothermal chromotropic fiber

1.2雙向型相變調(diào)溫纖維

相變纖維是相變材料與纖維織造技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物,具有感知環(huán)境溫度變化功能并進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的高科技纖維。相變材料包含的相變物質(zhì)可根據(jù)外界環(huán)境溫度吸收或釋放儲(chǔ)存于纖維的內(nèi)部熱量。通過(guò)固態(tài)-液態(tài)可逆的雙向轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的溫度差使纖維具有調(diào)節(jié)溫度的功能,在纖維及其織物的相對(duì)面積范圍內(nèi)達(dá)到較為穩(wěn)定的溫度平衡[4]。目前,雙向型相變調(diào)溫纖維制品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。美國(guó)Outlast公司開(kāi)發(fā)的空調(diào)纖維(如圖2),使用熱敏碳化氫臘變性材料,以微膠囊包裹狀態(tài)植入纖維內(nèi),主要應(yīng)用于功能性的運(yùn)動(dòng)服裝[5]。這種纖維所得的織物不僅具有良好的舒適性、透氣性,還會(huì)根據(jù)外界環(huán)境的溫度在人體皮膚上做出回應(yīng),對(duì)溫度變化有緩沖作用,達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的效果[6]。

圖 2Outlast ?技術(shù)原理[6]Fig.2 Principle of Outlast technology

1.3智能凝膠纖維

智能凝膠纖維在是指在外界刺激下發(fā)生體積或形變的凝膠纖維,主要分為pH響應(yīng)性凝膠纖維、溫敏纖維、光敏纖維和電敏纖維等[7]。此類纖維具有自適應(yīng)性、生物相容性?；诖颂攸c(diǎn),在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用主要有防水透濕膨脹織物、智能抗菌及醫(yī)用紡織品、防紫外線織物等。

在防水透濕膨脹織物的應(yīng)用方面,防寒抗浸服最具代表性。對(duì)于飛行人員和海上作業(yè)者來(lái)說(shuō),防寒抗浸服是必備的防護(hù)裝備。入水后,它能夠防止穿著者在低溫環(huán)境下體內(nèi)熱量的大量流失。為了制備性能優(yōu)異的抗浸層面料,國(guó)內(nèi)外科研人員進(jìn)行著不斷的探索。賀昌城等[8]將高分子水凝膠的概念引入到紡織品的功能整理領(lǐng)域,從織物表面凝膠化的改性方面入手,采用以AA單體與織物利用電子束輻照接枝共聚的方法對(duì)滌綸織物進(jìn)行改性,在滌綸纖維表面形成聚丙烯酸水凝膠層[8]。改性后的織物明顯具備聚丙烯酸凝膠的溶脹特性,可作為一種智能型抗浸透濕織物;同樣,DAEDALUS[9]采用丙烯酸系聚合物對(duì)防寒抗浸服進(jìn)行改良。將丙烯酸系復(fù)合物紡成纖維,所得織物可作為智能抗浸透潛水服。如若發(fā)生海上迫降、船體破裂等突發(fā)事故,穿著者一旦落水,利用凝膠纖維吸水溶脹的特性,將水分子堵塞在織物孔隙外,阻止其向服裝內(nèi)膽滲透。防止穿著者在低溫環(huán)境下體內(nèi)熱量的大量流失,維持皮膚表面血液流量,起到防寒抗浸的效果,從而延長(zhǎng)落水者的海上存活時(shí)間?；谕瑯釉?智能抗菌織物的制備可在濕潤(rùn)狀態(tài)下的凝膠態(tài)纖維加入抗菌防臭劑溶液,將其封入內(nèi)部[10];防紫外線織物,其原理是將具有光敏性的化合物接枝到凝膠的聚合物分子鏈上,合成光敏性凝膠,隨著所處環(huán)境溫度的升高可以自動(dòng)調(diào)節(jié)紫外線的透過(guò)率,能夠保護(hù)人體皮膚免受灼傷[11]。

2 基于柔性可穿戴技術(shù)的仿生材料

柔性電子材料和傳感技術(shù)的快速發(fā)展為智能服裝的發(fā)展帶來(lái)無(wú)限可能。其中,納米粒子、碳納米管、石墨烯等有機(jī)材料是目前構(gòu)成柔性電子可穿戴傳感器中常用的材料[12],由于具有較好的生物相容性、可拉伸性、透明性及連續(xù)檢測(cè)等優(yōu)勢(shì),在敏感性方面甚至可以和人體的皮膚相媲美。

2.1電子仿生皮膚技術(shù)

人類皮膚作為一個(gè)非常敏感的器官組織結(jié)構(gòu),具有多樣性的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)傳感功能,可將外界刺激信號(hào)傳遞到大腦且及時(shí)對(duì)大腦發(fā)送的指令做出反饋?；诜律鷮W(xué)角度,電子皮膚通過(guò)集成柔性傳感器的多功能化來(lái)提高自身性能模擬真實(shí)皮膚。韓國(guó)Jang和美國(guó)Rogers[13]聯(lián)合開(kāi)發(fā)出具備人工觸覺(jué)感知能力的新型電子皮膚微系統(tǒng)。此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)在于用三維布局的平面?zhèn)鞲衅魅〈S布局，微系統(tǒng)以拉伸彈性硅膠為基底,傳感器組件的材質(zhì)由黃金、鉻和磷酸鹽構(gòu)成,以弧線狀連接于基底。當(dāng)基底收縮時(shí)線弧就會(huì)彈出,形成微型的三維線圈,具備任何方向上都具有統(tǒng)一且極高的拉伸性和彎曲性,使得柔性最大化。其結(jié)構(gòu)特殊,體積小呈扁平狀,可貼合于人體皮膚表面,感知人體生理信號(hào),用于監(jiān)測(cè)心率、肌肉運(yùn)動(dòng)和其他健康指數(shù)。

電子仿生皮膚技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中逐漸成熟,其靈敏度可與原生皮膚相差無(wú)幾,但仍存在些許不足:當(dāng)其處于外界高壓力作用下,靈敏度會(huì)退化,不能及時(shí)進(jìn)行反饋。為了解決這個(gè)技術(shù)難點(diǎn),文獻(xiàn)[14]從深海中的警報(bào)水母汲取靈感,參照水母本體會(huì)自發(fā)光并且能夠感知環(huán)境壓力變化的特性,當(dāng)感知危險(xiǎn)存在時(shí),會(huì)通過(guò)身體釋放一連串作為視覺(jué)警報(bào)的醒目光線,使當(dāng)前的掠食者對(duì)于物理威脅作出反應(yīng),從而放棄獵物而逃離。研究人員在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上,將電氣和光學(xué)系統(tǒng)集成于電子皮膚表面,無(wú)論是微小或是重度壓力都可以被檢測(cè)出來(lái)。制備方法是將銀納米線嵌入兩層具有彈性的甲基矽氧烷(或者PDMS)薄膜里并加入熒光粉制劑,目的是通過(guò)薄膜層產(chǎn)生電氣信號(hào)來(lái)感應(yīng)輕微壓力,在壓力作用下可發(fā)光。這種電子皮膚的特點(diǎn)是可以有效對(duì)外界過(guò)大的物理壓力進(jìn)行預(yù)警,在受到損傷時(shí)發(fā)出視覺(jué)警報(bào)。在未來(lái)織物的應(yīng)用方面,可以利用這種特性來(lái)感知大范圍的壓力,根據(jù)受到威脅的程度改變織物的電磁信號(hào)、氣體或液體的透過(guò)性能,達(dá)到智能防御或化學(xué)武器襲擊的目的,減少傷亡。

2.2桑蠶絲基柔性可穿戴智能織物

桑蠶絲自古以來(lái)就作為一種親膚的天然纖維，被廣泛應(yīng)用在服飾中,被視為可穿戴電子設(shè)備的首選材料。近些年出現(xiàn)的二維碳納米材料—石墨烯,由于具備良好的導(dǎo)電性能及生物相容性在高科技領(lǐng)域中展現(xiàn)了巨大的潛力。如何集兩種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)于一身,完成石墨烯與桑蠶絲的復(fù)合制備,科研人員進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究。西南大學(xué)毛翠平等[15]以納米功能化為手段,采用包裹浸潤(rùn)—還原方法將石墨烯直接固化到桑蠶絲布上,對(duì)浸潤(rùn)—還原這一步驟進(jìn)行數(shù)次循環(huán),找到最佳節(jié)點(diǎn),使石墨烯溶劑多量且重疊在蠶絲纖維上起到復(fù)合作用。經(jīng)過(guò)親疏水測(cè)試、機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試、電阻測(cè)試、樣品耐力測(cè)試等，得到的單根蠶絲纖維的電導(dǎo)率可達(dá)到3 595 S/m,蠶絲織物的電阻為1.5 kΩ/m2。此類織物除了可以用作柔性電極外,還可作為生物導(dǎo)電材料、工程支架及醫(yī)療可穿戴設(shè)備等的支撐材料。

除了采用化學(xué)制劑固化法完成石墨烯與桑蠶絲的復(fù)合制備外,文獻(xiàn)[16]采用碳納米管、石墨烯直接“飼喂法”制備改性蠶絲。在蠶的五齡階段對(duì)其喂食負(fù)載著石墨烯或單壁碳納米管的桑葉。其吐出的碳納米管(石墨烯)與蠶絲蛋白的復(fù)合纖維與天然蠶絲相比更具延展性,且抗拉強(qiáng)度顯著提高。其制備方法是利用低濃度的納米碳材料(碳納米管或石墨烯)分散液阻礙天然蠶絲在形成過(guò)程中的無(wú)規(guī)線團(tuán)向β折疊結(jié)構(gòu)或螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而合成具有更高延展性及韌性的纖維。通過(guò)高濕加熱碳化,對(duì)應(yīng)的碳化蠶絲纖維電導(dǎo)率顯著提高。通過(guò)這種制備方法得到的織物傳感器可通過(guò)直接貼于人體皮膚，對(duì)微小的生理信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的、高保真性的檢測(cè)與輸出,也可負(fù)載在耐久防護(hù)織物、配飾上。

3 智能服裝產(chǎn)品其他要素

智能科技的逐步成熟展示了更廣闊的領(lǐng)域,同時(shí)也引領(lǐng)著服裝市場(chǎng)邁向全新的發(fā)展空間[17]。以科技性、功能性為主導(dǎo),具有高附加值、高利潤(rùn)的智能服裝成時(shí)代潮流。能夠得到市場(chǎng)認(rèn)可的智能服裝及其紡織品在技術(shù)上有如下幾方面因素:

3.1服裝電子系統(tǒng)集成應(yīng)用的可維護(hù)性

智能服裝在穿著時(shí)受環(huán)境、洗滌等因素影響,容易受到不同程度的損耗,同時(shí)服裝內(nèi)置的電子模塊系統(tǒng)也會(huì)磨損,發(fā)生故障[18]。因此,在服裝和電子元件的結(jié)合方式設(shè)計(jì)中,研發(fā)人員應(yīng)更多考慮如何將服裝、電子元器件以及兩者所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體維護(hù)[19]。如滿足可水洗要求,且至少達(dá)到50次,達(dá)到清洗無(wú)需拆卸;產(chǎn)品與組件的耐久性與系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)，供電能源的柔性穿戴，使用壽命、充電和更換等方面的便捷。

3.2智能服裝產(chǎn)品使用的舒適程度

舒適感是智能服裝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),包括面料舒適、款式舒適及結(jié)構(gòu)舒適等,從而滿足著裝者的日?；顒?dòng)。除了考慮服裝本身的因素外,還要考慮智能元器件與人體皮膚接觸的舒適度[20]。模塊體積不宜過(guò)大,根據(jù)所設(shè)計(jì)置放模塊部位的不同,一般均為微型;重量方面,穿著者處于靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)無(wú)負(fù)重下墜感;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,應(yīng)做到對(duì)人體活動(dòng)無(wú)束縛。通過(guò)合理的設(shè)計(jì),使電子元器件與服裝結(jié)構(gòu)發(fā)揮最大的協(xié)同效應(yīng),通過(guò)科學(xué)的手段利用不同要素之間的有機(jī)聯(lián)系,對(duì)人、服裝、智能模塊三要素形成三位一體的綜合研究態(tài)勢(shì)[21],實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳參數(shù),最終確保最優(yōu)組合方案,實(shí)現(xiàn)良性的無(wú)縫對(duì)接[22]。

3.3智能服裝設(shè)計(jì)上藝術(shù)與科技的融合

智能服裝作為服裝的一個(gè)類別,不僅是科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新服裝生產(chǎn)工藝的結(jié)合產(chǎn)物,同樣可以作為一種藝術(shù)設(shè)計(jì)載體,達(dá)到美觀性和功能性的統(tǒng)一[23]。因此,智能服裝設(shè)計(jì)不僅僅依賴于產(chǎn)品本身款式、色彩、面料的設(shè)計(jì),具有未來(lái)感的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念,建立于科技性與藝術(shù)性和諧統(tǒng)一的功能美學(xué),在創(chuàng)新服裝設(shè)計(jì)產(chǎn)品上融入的智能模塊,進(jìn)一步完善了智能化服裝體系。如浙江走運(yùn)公司出產(chǎn)的EMS肌電脈沖健身衣,該健身衣結(jié)合脈沖電極的分布與構(gòu)成藝術(shù),形成特殊的表層肌理與視覺(jué)沖擊,彈性電線則隱藏在服裝的結(jié)構(gòu)分割線當(dāng)中,結(jié)合圓機(jī)織造工藝,降低面料縫合線與皮膚摩擦所帶來(lái)的傷害。通過(guò)手機(jī)移動(dòng)端與健身衣的主機(jī)相連,用戶可通過(guò)APP來(lái)控制脈沖寬度、頻率等,從而在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)全身的血液和淋巴循環(huán),有助于脂肪分解和肌肉生成。這款智能健身衣結(jié)合電子元器件與款式設(shè)計(jì),在滿足功用的同時(shí)兼具美感,得到市場(chǎng)的認(rèn)可。深圳智裳科技有限公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)婚紗第一設(shè)計(jì)師蔡美月共同打造的智能變色婚紗可通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制婚紗的顏色切換與發(fā)光模式。該系列婚紗的面料材質(zhì)利用柔性光導(dǎo)纖維與梭織工藝相結(jié)合,在此基礎(chǔ)上采用刺繡、滾邊等傳統(tǒng)工藝豐富面料肌理。在日光環(huán)境下,婚紗整體造型唯美優(yōu)雅,夜光環(huán)境中婚紗的色彩則可通過(guò)手機(jī)操控自由變化,在美觀的基礎(chǔ)上增加趣味性與娛樂(lè)性。

4 智能服裝的市場(chǎng)化應(yīng)用

智能服裝是集合人工智能技術(shù)與服裝材料技術(shù)的設(shè)計(jì)產(chǎn)物[24]。國(guó)內(nèi)外一些服裝、企業(yè)以智能化設(shè)計(jì)為創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新方向,同時(shí)加大產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新、功能創(chuàng)新力度,提高產(chǎn)品附加值。從市場(chǎng)商業(yè)化角度來(lái)看,智能服裝的應(yīng)用主要在醫(yī)療監(jiān)護(hù)、運(yùn)動(dòng)健身和理療保健三大領(lǐng)域,在未來(lái)服裝市場(chǎng)中將占據(jù)較大的份額。

4.1提升醫(yī)療監(jiān)護(hù)功能

在醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中,分布式狀態(tài)的監(jiān)測(cè)設(shè)備繁多、復(fù)雜,監(jiān)測(cè)與診斷的方法不僅費(fèi)時(shí),且效率較低;智能服裝作為醫(yī)療監(jiān)護(hù)的一種補(bǔ)充手段,將復(fù)雜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與日常著裝進(jìn)行整合,通過(guò)信息和交流技術(shù)收集臨床數(shù)據(jù),幫助使用者進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)[25],實(shí)時(shí)掌握著裝者的生命特征、生理狀態(tài)。以針對(duì)嬰幼兒設(shè)計(jì)的尿濕感應(yīng)紙尿褲為例,考慮嬰幼兒的活動(dòng)需求,對(duì)襠部進(jìn)行科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)處理,將微型濕度傳感器與內(nèi)褲相結(jié)合,當(dāng)尿濕感應(yīng)芯片通過(guò)內(nèi)層口袋間接接觸尿液時(shí),會(huì)及時(shí)將嬰兒尿濕信號(hào)反饋家長(zhǎng),使父母對(duì)其衣物進(jìn)行及時(shí)更換,避免感冒、襠部濕疹等問(wèn)題,從而達(dá)到及時(shí)護(hù)理作用。

4.2植入專業(yè)健身運(yùn)動(dòng)

面向運(yùn)動(dòng)服裝領(lǐng)域的智能服裝主要體現(xiàn)在智能設(shè)備和新型纖維材料的應(yīng)用上。智能設(shè)備通常是傳導(dǎo)器部件與服裝可分離式。如加拿大Athos推出的智能運(yùn)動(dòng)衣和短褲,內(nèi)置的傳導(dǎo)器部件通過(guò)六軸加速度計(jì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)鍛煉情況,可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)者的心率、呼吸頻率;依靠核心技術(shù)EMG傳感器捕捉運(yùn)動(dòng)者的肌肉活動(dòng)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)肌肉鍛煉、記錄心率變化;具備抗菌功能的新型纖維材料及織物被用于運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽服中[26]。2016年里約奧運(yùn)會(huì)美國(guó)賽艇隊(duì)使用新型抗菌競(jìng)賽服,競(jìng)賽服表面專門(mén)覆有抗微生物的涂層,并采用新型纖維混紡技術(shù),達(dá)到無(wú)縫工藝效果,這種新型抗菌競(jìng)賽服在避免運(yùn)動(dòng)員遭受污染水體入侵的同時(shí),仍有良好的排汗性能[27]。

4.3融合日常理療保健

在具備智能化理療保健的服裝中,除了新型智能纖維材料的應(yīng)用之外,還包括具備特殊功能的智能元器件,如傳感器、超細(xì)導(dǎo)線等作為理療服裝的核心材料[28]。以旋磁療法為例,可將微型旋磁機(jī)植于貼身衣物。如內(nèi)衣,利用旋磁機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)或交變磁場(chǎng)作用于人體穴位,改善胸部血液循環(huán),可快速消散乳腺結(jié)節(jié)和吸收微波小葉震動(dòng)循環(huán),疏通乳腺經(jīng)絡(luò),使組織細(xì)胞的生理、生化過(guò)程發(fā)生改變,產(chǎn)生鎮(zhèn)痛、消腫、促進(jìn)血液及淋巴循環(huán)等作用[29]。目前,深圳智裳科技有限公司研發(fā)的旋磁理療內(nèi)衣已投入市場(chǎng),通過(guò)APP智能操控,可對(duì)磁療按摩功能實(shí)現(xiàn)八種模式、七檔調(diào)節(jié)。

5 智能服裝的未來(lái)發(fā)展要素

智能服裝作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),涵蓋多學(xué)科前沿技術(shù)的交叉融合,運(yùn)用在紡織服裝領(lǐng)域中可提升設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性,主要呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)：

5.1關(guān)注可持續(xù)性設(shè)計(jì)打破環(huán)保瓶頸

無(wú)論是服裝設(shè)計(jì)還是產(chǎn)品設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師的初衷及其作品所傳遞的理念在很大程度上影響著人們的生活方式[30]。在設(shè)計(jì)智能服裝時(shí),不單是創(chuàng)造可持續(xù)性的設(shè)計(jì),相應(yīng)的可持續(xù)性行為的產(chǎn)品、程序和服務(wù)也必不可少。除了選擇可降解的服裝面料和材料外,智能服裝中的電子設(shè)備在制作、使用和廢棄過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,這就需要設(shè)計(jì)師、元件開(kāi)發(fā)者在結(jié)束產(chǎn)品使用周期后,仍能重復(fù)利用成為新元件或服裝材料的來(lái)源,達(dá)到循環(huán)利用的目的[31],以最佳的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案平衡人與資源之間的和諧與共生。

5.2注重功能多樣化體系，設(shè)計(jì)滿足極簡(jiǎn)生活需求

智能服裝發(fā)展至今,受某一領(lǐng)域技術(shù)水平發(fā)展限制,服裝同一品類下功能單一,未構(gòu)成完整的多功能設(shè)計(jì)體系。在未來(lái),眾多學(xué)科交叉所衍生的智能紡織材料的發(fā)展將朝著復(fù)合化、多功能化方向發(fā)展。通過(guò)化學(xué)組分與物理合成、分解的方法生產(chǎn)智能纖維及功能性紡織品,實(shí)現(xiàn)多元化外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)[32]。具備不同的特點(diǎn),滿足智能服裝的多功能需求,逐步建設(shè)一個(gè)具有交互性、精細(xì)化、智能化等多個(gè)環(huán)節(jié)在內(nèi)的循環(huán)體系,一衣多用符合當(dāng)下極簡(jiǎn)生活需求。

5.3推動(dòng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品商業(yè)轉(zhuǎn)化，打造服裝產(chǎn)業(yè)新方向

從市場(chǎng)角度看,智能服裝由最初概念的提出到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,應(yīng)用領(lǐng)域從軍事到醫(yī)療再到生活領(lǐng)域的擴(kuò)展,是根據(jù)消費(fèi)者的需求進(jìn)行自我演變的[33]。對(duì)于服裝企業(yè)來(lái)講,若想推進(jìn)智能服裝的開(kāi)發(fā)進(jìn)入良性循環(huán)達(dá)到商業(yè)化的條件必須考慮眾多因素,如成本、美觀性、功能性、生活習(xí)慣、柔性[34]等,企業(yè)可借助已有的資源開(kāi)發(fā)智能服裝。與硬件開(kāi)發(fā)商合作或進(jìn)行主導(dǎo)研發(fā),以特定目標(biāo)顧客群為中心,在原有忠誠(chéng)用戶群的基礎(chǔ)上,細(xì)分品類,引導(dǎo)目標(biāo)人群的需求,智能服裝商品從無(wú)到有,從高階到貧民化,產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與生活應(yīng)用并重,逐步形成服裝產(chǎn)業(yè)新品系。

智能服裝是數(shù)字化信息技術(shù)發(fā)展到一定階段,科技與藝術(shù)融合的產(chǎn)物,同時(shí)服裝產(chǎn)業(yè)的智能化也是發(fā)展到一定階段突破瓶頸的自身需求。在一些世界知名大學(xué)紡織服裝研究機(jī)構(gòu)如英國(guó)的西交利物浦大學(xué)、臺(tái)灣的逢甲大學(xué)、香港理工大學(xué)的科研人員都提出了前沿的研究方向,并為之做出大量的研究工作,也取得可喜的實(shí)驗(yàn)成果,但是科研人員的實(shí)驗(yàn)成果在市場(chǎng)上的推廣,卻面臨市場(chǎng)認(rèn)可、設(shè)計(jì)融合、產(chǎn)業(yè)化瓶頸等諸多問(wèn)題。服裝設(shè)計(jì)師懂市場(chǎng)、懂產(chǎn)品卻不懂技術(shù),急需一個(gè)跨界合作的平臺(tái)。SG國(guó)際智能服裝服飾產(chǎn)業(yè)大會(huì)應(yīng)運(yùn)而生,舉辦學(xué)術(shù)論壇,開(kāi)辦智能服裝博覽會(huì),打造學(xué)術(shù)研究成果與市場(chǎng)銜接的橋梁,迄今已舉辦4屆,影響力逐步提升。我們期待看到更多的智能化服裝產(chǎn)品依托這個(gè)平臺(tái)為社會(huì)所熟知,為服裝產(chǎn)業(yè)再添新彩。