劉 琳

(江西服裝學院，江西南昌，330201)

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，工業(yè)化、城市化進程的加快，人類過度開發(fā)自然資源,導致自然生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，也破壞了資源環(huán)境系統(tǒng)的平衡[1-2]。近幾年，社會倡導的節(jié)能、低碳環(huán)保生活方式日漸深入人心，人們希望能更多地親近和融入自然，但是在現(xiàn)代社會的快節(jié)奏生活方式下，人們難以滿足自身的情感和個性化需求，所以在挑選家用紡織品時更傾向于仿生設計類產(chǎn)品。仿生設計分為宏觀和微觀兩個角度，宏觀仿生設計在家用紡織品中已廣泛應用，而對于微觀仿生設計的研究卻涉及較少，在自然界中微觀生物的色彩、結構、形態(tài)、肌理及功能等特征卻超越了人們的想象。針對微觀仿生設計在家用紡織品中的應用研究，可以拓展家用紡織品的設計思路，為家用紡織品設計注入新的創(chuàng)作元素，滿足了人們多元化的需求[3-4]。

1 微觀仿生設計的概念及分類

仿生設計亦可稱之為設計仿生學,它是一門新興邊緣學科。設計仿生學涵蓋的學科非常廣泛，有生物學、材料學、工程學、人機學、物理學、電子學、控制學、色彩學、心理學等[5-6]。仿生設計學按照仿生角度進行分類有宏觀仿生設計和微觀仿生設計。

宏觀仿生設計是指通過肉眼觀察和分析仿生對象的色彩、形態(tài)、結構、肌理等特征，并按照設計需求提取相應的仿生元素運用到產(chǎn)品設計中。通常來講，宏觀仿生設計包括對植物仿生、動物仿生、無生命自然物的仿生。微觀仿生設計是指運用儀器設備觀察自然界中的微生物、動植物等的微觀組織或微觀形態(tài)、結構、功能的特征，經(jīng)過分析整理后，結合產(chǎn)品設計的過程。隨著信息技術和科技水平的提高，微觀仿生設計學運用到家用紡織品設計中是一個具有現(xiàn)實意義的研究課題，人類對自然界的認識是一個長期的探索過程，微觀世界的神秘面紗還有待于人們?nèi)ソ议_,以展示其獨有的魅力與價值。

2 微觀仿生設計的研究現(xiàn)狀

在20世紀80年代仿生設計才開始廣泛應用于工業(yè)、建筑、家居用品等領域。但如果究其具體應用的時期卻很久遠，早有春秋戰(zhàn)國魯班從帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子，文藝復興時期建筑中出現(xiàn)了女塑像柱，以及中國古代的隱花孔雀紋錦、鳥花卉紋綺等提花絲織品均是傳統(tǒng)意義上的宏觀仿生設計佳作。微觀仿生設計在早期局限于當時的科技水平，未能有太多的涉足，所以相關的研究資料匱乏。

微觀仿生設計隸屬于仿生設計學的一個分支，目前在紡織材料、醫(yī)學、建筑領域應用非常普遍，但是在家用紡織品設計中的應用研究并未深入，即便是美國、德國、日本等發(fā)達國家的研究者專門針對微觀仿生設計進行深入研究的也不多見[7]。德國Barthlott教授通過對荷葉表面的微觀結構和元素進行分析，發(fā)現(xiàn)荷葉表面有精細的微米加納米雙重結構，具有超疏水性能，并將這種性能命名為荷葉效應，也叫作自清潔效應。Shang等從荷葉的自清潔功能中得到啟示，并運用溶膠-凝膠法制備出仿生超疏水性納米TiO2材料。Gu等在顯微鏡下觀察和分析蝴蝶翅膀超微結構，利用納米乳化技術制備出仿生裝飾材料，經(jīng)過氟化硅烷表面修飾后，該材料具有超疏水性能。天津工業(yè)大學的周存等運用微觀仿生理念，采用溶劑誘導結晶法在導電織物的表面構造微觀粗糙結構，經(jīng)過甲基三氯硅烷修飾后，得到耐水洗超疏水導電聚酯織物，該織物可用于開發(fā)防靜電和電磁屏蔽類紡織品。天然蜘蛛絲具有質(zhì)量輕、彈性好、阻尼高及形狀記憶等優(yōu)良特性，美國Biotechnologies公司通過觀察和分析天然蜘蛛絲的結構和功能，利用蛋白基因仿生生物表達法，成功制備出天然蜘蛛絲仿生材料，稱之為“生物鋼”，這種纖維可用于織造特殊紡織品。美國科學家運用高倍電子顯微鏡觀察北極熊的毛發(fā)，發(fā)現(xiàn)北極熊的毛發(fā)呈管狀結構，如同微小的“光導管”，能夠接收紫外線并阻隔在毛發(fā)中，具有保溫及自動增溫的功效。研究人員仿生北極熊毛發(fā)的形態(tài)結構，成功制備出人造中空纖維，可用于制作防寒類服裝及家用紡織品。澳大利亞的Speedo公司研究人員通過在電子顯微鏡下觀察鯊魚皮小齒狀盾鱗結構，發(fā)現(xiàn)鯊魚皮可以有效阻止漩渦的形成，降低水阻力對其游動的影響，研究人員仿照鯊魚皮的特性，成功開發(fā)出著名的仿鯊魚皮泳衣。鯊魚皮仿生泳衣見圖1。

現(xiàn)代家用紡織品是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵分?，微觀仿生設計應用在紡織材料領域已取得了一定研究成果，如果能在家用紡織品的開發(fā)中成功引入微觀仿生設計理念，將為現(xiàn)代家用紡織品注入新的創(chuàng)作元素和設計理念，有助于提升家用紡織品的設計水平及產(chǎn)品附加值。

3 家用紡織品中微觀仿生設計的研究對象與內(nèi)容

3.1 微觀仿生設計研究對象

人眼作為意識感覺器官，擁有對物體色彩分化和深度意識的光感和視覺，辨別事物非常敏感精確，但是面對生命體豐富的大自然，人眼能夠觀察到的事物卻極為有限。家用紡織品中微觀仿生設計的研究對象包括自然界中的微生物、微觀動植物、微觀無機物、微觀形態(tài)、微觀組織、微觀結構等，探索其色彩、形態(tài)、結構、肌理及功能等特征，將其用于相對宏觀的家用紡織品設計中，賦予現(xiàn)代家用紡織品豐富的創(chuàng)作靈感及素材。

3.2 微觀仿生設計研究內(nèi)容

微觀仿生設計涵蓋的研究內(nèi)容十分廣泛，只要能夠超越現(xiàn)有產(chǎn)品屬性的微觀仿生對象，均值得家紡設計師去借鑒與探索。家用紡織品中微觀仿生設計的研究內(nèi)容包括微觀色彩仿生、微觀形態(tài)仿生、微觀結構仿生、微觀肌理仿生、微觀功能仿生、微觀材質(zhì)仿生、微觀靜態(tài)仿生、微觀動態(tài)仿生等方面。微觀仿生設計是以仿生學為基礎，對自然規(guī)律或者自然現(xiàn)象的高度提煉與總結，相對于宏觀仿生設計更具有深層次的研究意義。

4 家用紡織品中微觀仿生設計方法

4.1 具象與抽象仿生法

在繪畫與設計領域中，具象主要是指客觀物體自身存在的形態(tài)、結構、色彩、肌理等，是物體最直觀的形象。微觀具象仿生法是以仿生對象的形象特征為出發(fā)點，在產(chǎn)品設計中將仿生對象的某一特征或多種特征逼真地再現(xiàn)出來。具象仿生法較少加入設計師的主觀思維，基本上是對仿生對象特征的復制，所以設計出的產(chǎn)品形象容易被消費者識別與接受。比利時設計師 Maarten De Ceulaer 運用微觀仿生法設計出了造形奇特的系列沙發(fā)，并命名為 Mutation Series。細胞圖變仿生沙發(fā)見圖2。該款沙發(fā)表面采用天鵝絨面料制作，造形仿生細胞圖變的形狀，整體造型視覺效果極佳，充滿了設計感與現(xiàn)代感。

抽象相對具象而言，是指通過分析與綜合的途徑，運用概念在人腦中再現(xiàn)對象的質(zhì)和本質(zhì)的方法。家用紡織品中的微觀抽象仿生法是運用提煉概括、夸張變形等處理方法將抽象的形象再現(xiàn)在產(chǎn)品設計中。在現(xiàn)代主義盛行的今天，抽象設計思維家用紡織品日益得到了人們的理解和推崇，運用微觀抽象仿生法設計的家用紡織品具有意象化和符號化的特征，能夠滿足人們個性化的家居裝飾需求。細胞壁結構仿生織物壁布見圖3。圖3中的墻面裝飾織物圖案運用了微觀抽象仿生法設計，圖案的紋樣是仿生微觀細胞壁的形態(tài)，體現(xiàn)出另類的設計風格。

4.2 整體與局部仿生法

人類觀察事物的一般規(guī)律是從整體到局部，再從局部到細節(jié)，家用紡織品運用整體仿生設計有助于消費者更容易理解產(chǎn)品的仿生涵義。整體仿生是通過觀察和分析微觀仿生對象的外部形態(tài)，并提取仿生對象形態(tài)最具代表性的特征，運用變形與抽象、夸張與組合等藝術處理手法進行創(chuàng)新設計。俄羅斯設計師Igor Lobanov設計了一款充氣膨脹沙發(fā)，創(chuàng)意靈感來源于植物的細胞組織，沙發(fā)內(nèi)部采用PVC復合充氣面料制作，外部包裹全亞麻沙發(fā)面料，該款沙發(fā)還可以自由變幻成床或茶幾，形態(tài)奇特、創(chuàng)意巧妙。植物細胞組織仿生沙發(fā)見圖4。

局部仿生法主要有三種。一是家用紡織品整體借鑒微觀仿生對象的局部特征；二是家用紡織品局部借鑒微觀仿生對象的局部特征；三是家用紡織品局部借鑒微觀仿生對象的整體特征。局部仿生法運用到家用紡織品設計中，要求精確汲取仿生對象最具代表性的特點和優(yōu)點，講究主次分明，突出表現(xiàn)仿生對象的優(yōu)勢形態(tài)特征。人體細胞組織仿生抱枕見圖5。

4.3 形體與裝飾仿生法

形體仿生法和裝飾仿生法在仿生設計中較為重要。微觀形體仿生法是將仿生對象的形體或形態(tài)特征進行藝術加工處理后應用在家用紡織品設計中。對微觀生物、動植物等形體的仿生能夠使家用紡織品體現(xiàn)出超越現(xiàn)實的視幻美感，是一種設計手法和創(chuàng)作素材的突破創(chuàng)新。意大利Nervous System品牌的設計師Jessica Rosenkrantz 和Jesse Louis-Rosenberg就鐘情運用諸如葉脈、神經(jīng)元之類的微觀元素進行創(chuàng)作，這也讓他們的設計作品別具一格，充滿生命力。葉脈微觀仿生織物裝飾燈罩見圖6。

裝飾設計是家用紡織品研究的重點內(nèi)容，家用紡織品的重要作用就是能夠裝飾和美化家居環(huán)境空間，提升人們的生活品質(zhì)。微觀裝飾仿生法是通過觀察和提取仿生對象的優(yōu)勢特征，將其與家用紡織品設計有機結合，構造出適用于裝飾家居生活空間的產(chǎn)品[8]。人體皮膚細胞仿生裝飾畫見圖7。圖7中仿生人體皮膚細胞微觀SEM圖像創(chuàng)作的織物裝飾畫，運用各種顏色的絲線仿生細胞色彩和形態(tài)進行創(chuàng)作，將細胞生物色彩之美展現(xiàn)在產(chǎn)品設計中，極具視覺沖擊力。

4.4 靜態(tài)與動態(tài)仿生法

靜態(tài)可以理解為一個停止的狀態(tài)，動態(tài)則指不能維持現(xiàn)有狀態(tài)而產(chǎn)生動作的趨勢。

當一種物體能夠長時間地保持穩(wěn)定狀態(tài)，往往體現(xiàn)出靜止狀態(tài)，給人的視覺感受是平靜、穩(wěn)重、安逸和舒適。家紡設計師借鑒仿生對象穩(wěn)定時期呈現(xiàn)的形態(tài)就是靜態(tài)仿生法。仿生設計家用紡織品中大多會采用靜態(tài)仿生法，這是由于靜態(tài)仿生家用紡織品所表現(xiàn)出的風格特色更適合裝飾家居生活空間。美國設計師埃羅·沙里寧設計的子宮椅，靈感源于人類的子宮，整個椅子采用一塊羊毛氈制作而成，給人以溫馨舒適安全感。人體子宮仿生椅見圖8。

動態(tài)仿生法是通過觀察和提取仿生對象在運動過程中呈現(xiàn)出的形態(tài)特征，再將某一特征運用于產(chǎn)品設計。動態(tài)仿生家用紡織品能夠給人以趣味化、個性化的視覺感受。水母仿生絲質(zhì)面料燈飾見圖9。圖9中的這幾款水母仿生燈飾，采用透明柔軟輕薄的絲質(zhì)面料制作，完美復制了微觀世界水母晶瑩剔透的質(zhì)感，純白無暇的表面和動感的形態(tài)，讓這款燈飾顯得高雅又飄逸。

5 結語

仿生設計已成為現(xiàn)代家用紡織品重要的設計手法之一，靈活地運用仿生設計能夠給現(xiàn)代家用紡織品帶來獨具匠心的藝術效果。自然界中的微觀世界神秘而深奧，有著取之不盡的創(chuàng)作素材，將微觀仿生法運用在現(xiàn)代家用紡織品設計中，有助于拓展家用紡織品的設計思路和視野，激發(fā)設計師的創(chuàng)作靈感，具有無限的發(fā)展前景與潛力。