念念

衣從何來(lái)？

當(dāng)馬特·達(dá)蒙飾演的美國(guó)宇航員在《火星救援》中裹著一條毯子，對(duì)地球發(fā)出那段“我還活著，大驚喜”視頻的時(shí)候，人們看到了在外星球落單人類的窘迫境遇。脫掉有著透明氧氣面罩的宇航服，這位孤膽英雄只能卷起袖管用有限的資源為自己謀求生路。從20世紀(jì)60年代至今，地球人的太空探索旅程一直是科幻電影的主題。在這些電影中，地球人的造型也經(jīng)歷了一場(chǎng)隨時(shí)代變遷而演進(jìn)的幻想之旅。

如果有一天人類真的可以漫游星際，他們會(huì)穿什么樣的衣服出發(fā)？在科幻電影中，造型設(shè)計(jì)師留給了我們?cè)S多線索。

自從喬治·盧卡斯導(dǎo)演在?1977?年推出《星球大戰(zhàn)》系列之后，印有星戰(zhàn)?Logo?的?T?恤無(wú)處不在。設(shè)計(jì)師約翰·莫洛為《星球大戰(zhàn)》一手打造的經(jīng)典戰(zhàn)服摘得第50屆奧斯卡最佳服裝設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，時(shí)尚和科幻電影的深層合作也由此開(kāi)始?？苹秒娪胺醋饔糜跁r(shí)尚潮流的案例比比皆是。1968年的法國(guó)科幻電影《太空英雄芭芭拉》，劇中大膽的人物造型與前衛(wèi)華麗的視覺(jué)效果在影片上映的那個(gè)年代可謂前無(wú)古人。這部片子影響深遠(yuǎn)，二十年后，麥當(dāng)娜內(nèi)衣外穿也許就源于此。緊身衣、透視裝、內(nèi)衣外穿等性感元素在當(dāng)代生活中已經(jīng)見(jiàn)怪不怪。

斯坦利·庫(kù)布里克導(dǎo)演的《2001：太空漫游》曾給人們留下了太多看不懂的地方，神奇的是這些看不懂在日后都成了經(jīng)典。男人們?cè)谔栈乩镩_(kāi)會(huì)時(shí)得穿成套毛料西服、太空船空姐的帽子像半顆水煮蛋、宇航服胸口鑲著像公用電話機(jī)的塑膠套子……其蛋形帽子的設(shè)計(jì)來(lái)自英國(guó)帽匠?Frederick?Fox?，用于防止空姐們?cè)诹阒亓顟B(tài)下變得披頭散發(fā)，這頂帽子日后成了法國(guó)著名服裝設(shè)計(jì)師?Courrèges?未來(lái)主義風(fēng)格的靈感來(lái)源。

《星際迷航》系列包括十二部電影和五部電視劇集，有著從種族設(shè)定、世界觀到語(yǔ)言等完備的全套系統(tǒng)，與《星球大戰(zhàn)》系列相比毫不遜色?！缎请H迷航》系列的艦員制服可謂科幻影視劇史上辨識(shí)度最高的服裝，同時(shí)也是劇組服裝設(shè)計(jì)師的夢(mèng)魘所在。在原初系列中，男艦員們穿著胺綸材質(zhì)的高彩度半高領(lǐng)緊身衣，下身配以黑色修身長(zhǎng)褲，女艦員則一律穿著緊身超短裙。艦員彼此可以從制服顏色上一眼明確對(duì)方的職務(wù)，所以制服顏色意外成了艦員生死所系。穿著紅色制服的艦員因?yàn)閺氖掳踩?、技術(shù)類崗位，死亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)擔(dān)任指揮、戰(zhàn)術(shù)類崗位的黃衫艦員。

《異形》系列中宇宙飛船機(jī)組成員的著裝，既不同于《星際迷航》的復(fù)古未來(lái)主義，也不像《星球大戰(zhàn)》系列那樣融合人類文明巔峰中的各民族元素，也有別于《2001：太空漫游》呈現(xiàn)的科幻極簡(jiǎn)風(fēng)格。這或許是因?yàn)樵凇懂愋巍废盗兄?，主要角色的設(shè)定是一幫到外星球干“臟活”的勞工，所以其服裝風(fēng)格被形容為“太空卡車司機(jī)”。船員的著裝很統(tǒng)一，基本都是工作服、夾克衫、運(yùn)動(dòng)鞋，為了更具個(gè)人特色，每個(gè)成員都有自己穿工作服的方式，甚至把它們弄得又臟又破，只有管理階層穿得略微整潔一些。在第一部《異形》中，從沉睡中被喚醒的船員都只穿著白色針織內(nèi)衣褲，這是又一個(gè)統(tǒng)一著裝的標(biāo)示。而到了《普羅米修斯》這部異形電影中，凱恩等隊(duì)員的穿著和《火星救援》里的主角有異曲同工之妙?！镀樟_米修斯》中的宇航服帶有一些蒸汽朋克元素，沉重的保護(hù)墊襯暗示著它們被設(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行采集礦石的任務(wù)，脫下宇航服，劇中人物的穿著仍舊是實(shí)用至上，是破舊褪色的工作裝。換句話說(shuō)，這類服裝的設(shè)計(jì)在于告訴人們，穿著他們的地球人是具有專業(yè)技能的技術(shù)人員，無(wú)需再為他們做什么奇思妙想的外形包裝，讓他們做自己該做的工作就好。

科技力量讓我們“衣”往無(wú)前

現(xiàn)代社會(huì)的衣服風(fēng)格迥異，多姿多彩。隨著科技的發(fā)展，我們對(duì)世界的想象逐步打開(kāi)，隨著服裝產(chǎn)業(yè)時(shí)尚化程度的不斷深入，人們對(duì)服飾的需求，已不再只講究“實(shí)用”，開(kāi)始逐步轉(zhuǎn)向服裝的功能化與個(gè)性化。科幻風(fēng)格服裝的內(nèi)在屬性也逐漸被人們所期盼，智能服裝爆發(fā)出誘人的發(fā)展前景，不少科學(xué)專家及服裝企業(yè)也在努力探索，用科技的力量讓科幻智能服裝不再遙遠(yuǎn)。

從終結(jié)者到蜘蛛俠，科幻電影中自我修復(fù)的機(jī)器人和服裝設(shè)備比比皆是。然而，在現(xiàn)實(shí)中，磨損會(huì)降低電子設(shè)備的有效性，直到它們被替換。自我修復(fù)材料的領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大，科幻電影中自我修復(fù)的場(chǎng)景可能很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，這要?dú)w功于科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了能夠自我修復(fù)的生態(tài)友好型納米晶體半導(dǎo)體。根據(jù)研究人員發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上的研究結(jié)果，一組名為雙鈣鈦礦的材料在被電子束輻射損壞后，顯示出自愈特性。鈣鈦礦最早發(fā)現(xiàn)于1839年，在近幾年引起了科學(xué)家們的注意，因?yàn)樗鼈兙哂歇?dú)特的電光特性且生產(chǎn)成本不高，同時(shí)在能量轉(zhuǎn)換方面非常有效。

超級(jí)英雄電影《復(fù)仇者聯(lián)盟3》中鋼鐵俠身穿的逆天戰(zhàn)衣——納米液態(tài)金屬戰(zhàn)衣可以從方舟反應(yīng)爐中析出，覆蓋全身，變成堅(jiān)固的鋼鐵戰(zhàn)衣。電影中的納米液態(tài)金屬不僅可以幻化成各種武器，而且可以嵌入人工智能系統(tǒng)，具有快速反應(yīng)能力。不同于電影中自動(dòng)覆蓋全身形成堅(jiān)固戰(zhàn)甲的納米液態(tài)金屬材料，現(xiàn)實(shí)中的液態(tài)金屬是一類低熔點(diǎn)的合金材料，可以在室溫環(huán)境中保持液體形態(tài)。將液態(tài)金屬與服裝結(jié)合，則可以創(chuàng)造出更加智能的衣服。

來(lái)自清華大學(xué)的劉靜教授和張瑩瑩教授的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種液態(tài)金屬智能服裝的制備方法。利用這種方法可以方便快捷地在棉布上制備出大面積的液態(tài)金屬電路，制備出的電路可以隨服裝被任意折疊和拉伸。基于此制備方法，研究人員設(shè)計(jì)出具有人機(jī)交互、無(wú)線供電、柔性顯示以及人體熱管理等多種功能的智能服裝系統(tǒng)。

制造服裝的傳統(tǒng)布料往往由纖維編織而成，具有粗糙的表面形貌。前期的研究發(fā)現(xiàn)這種粗糙的界面使得液態(tài)金屬難以附著其表面。因此，研究人員使用絲網(wǎng)印刷方法首先在棉布表面覆蓋一層聚乙酸乙烯酯（PVAC）膠膜，膠膜滲透進(jìn)布料纖維之間的空隙，并在布料表面形成光滑平整的界面，而且這層膠膜對(duì)液態(tài)金屬具有極好的粘附性，可以將液態(tài)金屬牢固地粘附在其表面。此外，在該項(xiàng)研究中研究人員使用了摻雜金屬銅微顆粒的半液態(tài)金屬漿料（Cu-EGaIn）代替液態(tài)金屬鎵銦合金，這種漿料相比液態(tài)金屬鎵銦合金具有更高的導(dǎo)電性，其較高的塑形能力也使得服裝電路結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，使用滾輪涂布的方法即可快速黏附到PVAC膠膜上。

最后，為提高液態(tài)金屬服裝電路的穩(wěn)定性和防水能力，研究人員將Ecoflex膠膜覆蓋在液態(tài)金屬電路表面，完成電路封裝。這種液態(tài)金屬智能服裝的制備方法操作簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜昂貴的制備設(shè)備，與剛性電子器件結(jié)合可以制造出多功能、大面積的可穿戴柔性電子設(shè)備，為開(kāi)發(fā)個(gè)性化定制智能服裝提供了新的解決途徑。具備穿在身上即可測(cè)量心率等高功能的“智能服裝”也正在快速發(fā)展。

冰火兩重天，看科學(xué)家們?nèi)绾纬鲋\劃策

今年夏日格外炎熱，超過(guò)30℃的高溫持續(xù)籠罩著全國(guó)許多城市。在這樣的天氣下，出門(mén)實(shí)在痛苦。尤其是衣服黏在流過(guò)汗的身體上，那種感覺(jué)實(shí)在是讓人難受。有些男性索性脫掉上衣，在家還好，要是在外面當(dāng)“膀爺”，不僅不雅，直接被陽(yáng)光照射反而更熱。在科幻電影里，有一種神奇的衣服。在夏天穿上它，不僅不熱，反而會(huì)更涼快。這種事聽(tīng)起來(lái)有些不可思議，很多人覺(jué)得它真的只是科幻作品，但我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)造出這種神奇的衣服，并將研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上，展示了即將到來(lái)的未來(lái)生活。當(dāng)你穿上這件衣服，人體表面的溫度將會(huì)下降5℃，可以讓你更舒適地度過(guò)炎熱的夏天。

取得這項(xiàng)成果的，是華中科技大學(xué)陶光明團(tuán)隊(duì)、浙江大學(xué)馬耀光教授團(tuán)隊(duì)，以及中國(guó)紡織科學(xué)研究院陶光明智能織物工作室等多家科研和產(chǎn)業(yè)單位。他們從自然界中受到啟發(fā)，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)“幻想”。

給他們啟發(fā)的，是一種昆蟲(chóng)——撒哈拉銀蟻。顧名思義，這是一種生活在撒哈拉沙漠的螞蟻。只要聽(tīng)到撒哈拉這三個(gè)字，相信很多人就已經(jīng)感受到熱了。在中午陽(yáng)光最強(qiáng)烈的時(shí)候，撒哈拉的地表甚至可以超過(guò)70℃，足以將人燙傷。然而，在這樣恐怖的環(huán)境下，體長(zhǎng)僅十毫米左右的撒哈拉銀蟻竟然能頂著烈日在沙漠中覓食，絲毫不受到影響。

撒哈拉銀蟻之所以能夠在這樣的酷暑之下生存，在于它有著獨(dú)特的降溫系統(tǒng)，其秘密就在于覆蓋在身體頂部和側(cè)部的毛發(fā)。和人類的毛發(fā)不同，它們的毛發(fā)橫截面竟然是三角形的，這可以讓它們有效地反射來(lái)自不同入射角度的各種可見(jiàn)光和近紅外光，尤其是當(dāng)入射角約為30°時(shí)，毛發(fā)幾乎可以反射掉所有的入射光。陽(yáng)光照射導(dǎo)致升溫的原理就是熱輻射的導(dǎo)熱機(jī)制，其能量傳播的媒介就是光子。所以，盡可能地反射光子，就是降溫的重要手段，撒哈拉銀蟻就是在這樣的機(jī)制下生存下來(lái)的。

美國(guó)的一項(xiàng)研究表明，在同樣的環(huán)境下，如果給一只撒哈拉銀蟻剃了毛，其體溫將會(huì)升高5—10℃。所以，我國(guó)的科學(xué)家們希望能夠借助這些小螞蟻的降溫機(jī)制，打造出一款幫助人們?cè)谙奶旖馐畹囊路?/p>

為了更加明顯地進(jìn)行對(duì)比，研究團(tuán)隊(duì)制作了一件特殊的背心，一側(cè)是棉質(zhì)的，另一側(cè)是超材料織物，受試者坐在太陽(yáng)下進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，覆蓋超材料織物的人體表面溫度非常明顯地降低了5℃左右。他們還在模擬汽車上做了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不出意料，覆蓋超材料織物的汽車模型內(nèi)溫度也要更低一點(diǎn)。

這些理論說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，研究過(guò)程中卻有諸多不易。從纖維到編制，都會(huì)遇到各種挑戰(zhàn)。尤其在2020年，又遇到了疫情，更是讓研究一度陷入停滯。不過(guò)，這樣的研究十分值得。未來(lái)，我們或?qū)⒊蔀樵撗芯康氖芤嬲?，在夏天的戶外不再那么痛苦。尤其是?duì)于疫情過(guò)程中的醫(yī)護(hù)工作者來(lái)說(shuō)，這種服裝材料尤其寶貴。除了他們，還有很多類似需要穿工裝的人員，如環(huán)衛(wèi)工作者、快遞員、運(yùn)動(dòng)員等，都會(huì)非常渴望這樣的智能降溫服裝投入使用。相信，這成為現(xiàn)實(shí)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

與之相反，有一件衣服，不僅美觀大方，還能自動(dòng)加熱！這并不是科幻電影里才有的黑科技，它已經(jīng)在我們身邊出現(xiàn)。在中國(guó)北京舉行的2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上，在零下二三十?dāng)z氏度的天氣里運(yùn)動(dòng)員如何保持體溫？如何戰(zhàn)勝冰雪的寒冷，取得更好的成績(jī)？

為此，科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一種新型服裝——智能加熱服！智能加熱服是在低溫環(huán)境下通過(guò)“主動(dòng)加熱”的方式，為人體提供熱量的服裝。從外觀上看，它們和普通的衣服沒(méi)什么不同，但是內(nèi)部卻大有文章。它們可以感知人體溫度的變化，一旦體溫過(guò)低，就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟加熱功能。智能加熱服的應(yīng)用主要是三個(gè)方面：其一是軍隊(duì)，軍隊(duì)經(jīng)常在野外環(huán)境訓(xùn)練，尤其是極寒環(huán)境，智能加熱服能減少士兵的體力消耗；其二是工作在極寒環(huán)境里的人們，包括各種野外工作者、專業(yè)寒冷項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員，他們?cè)跇O寒環(huán)境中工作、訓(xùn)練和比賽，如果能夠保持適合的體溫，不僅能提高工作效率，也有助于提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)；第三個(gè)方面是醫(yī)療保健，有些老人、兒童和生病的人群，由于身體虛弱或者病情需求，也需要穿這種智能加熱服。

智能加熱服的設(shè)計(jì)需要選擇合適的電熱材料，這種材料在通電的時(shí)候，可以把電能轉(zhuǎn)化成熱能。有了這種材料作為核心，再匹配上電源、測(cè)溫和控溫系統(tǒng)就行了?，F(xiàn)在智能加熱服一般用的都是碳納米管或者石墨烯材料，它們可以跟服裝的面料很好地結(jié)合。有些直接織成紗線，有些則噴涂在面料上，形成一層薄薄的膜。

科研人員通過(guò)調(diào)整加熱部位、設(shè)置加熱強(qiáng)度等方法，提高加熱服的穿著舒適度。同時(shí)，將加熱片放在合適的區(qū)域，可以解決人體不同的部位對(duì)熱量需求不一樣的問(wèn)題。智能加熱服可以感知環(huán)境溫度，自動(dòng)啟動(dòng)、關(guān)閉加熱功能，并通過(guò)學(xué)習(xí)，記住每個(gè)人的體溫變化和最適溫度，按照人們的習(xí)慣進(jìn)行加熱。智能加熱服裝使用體積小、電壓低（遠(yuǎn)低于安全用電的電壓）的充電寶作為能源，小巧且安全。體表溫度如果大于等于42℃，持續(xù)六個(gè)小時(shí)以上就會(huì)產(chǎn)生低溫燙傷①。于是，研究人員以42℃為限，通過(guò)測(cè)溫元件和控溫元件，將智能加熱服的溫度嚴(yán)格控制在42℃以下。既而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加熱又保護(hù)人體安全。

在《沙丘》的科幻世界里，蒸餾服是飽受沙漠中極端天氣和惡劣氣候考驗(yàn)的費(fèi)雷曼人為了生存研制出的一種特殊裝備，這種頂級(jí)的全封閉式求生套裝，可以循環(huán)回收人體流失的水分。蒸餾服會(huì)捕捉所有水分并轉(zhuǎn)化成飲用水，有了蒸餾服，即便在酷熱的沙漠里長(zhǎng)時(shí)間行走，也只會(huì)流失極少的水分，除此之外，這套服裝還配備了溫度調(diào)節(jié)器，能根據(jù)體外濕度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)體內(nèi)溫度，從而成為沙漠中不可或缺的生存裝備。這些科幻“衣”術(shù)給我們的科技與生活帶來(lái)了更多的思考和啟發(fā)。

未來(lái)，隨著科技的高速發(fā)展，科幻世界中時(shí)尚而神奇的服裝將在我們的生活中成為現(xiàn)實(shí)。服裝不僅時(shí)尚新穎，還能實(shí)現(xiàn)修復(fù)愈合、電子傳感、溫度調(diào)節(jié)等功能效果。到那個(gè)時(shí)候，“衣”又將如何定義呢？

【責(zé)任編輯?：竹?子】

①?低溫燙傷：指身體長(zhǎng)時(shí)間接觸高于體溫的低溫物質(zhì)而導(dǎo)致的燙傷。大家理解的燙傷一般指高溫燙傷，而因長(zhǎng)時(shí)間使用熱水袋之類的取暖用品所導(dǎo)致的燙傷則屬于低溫燙傷。